数学A 第3章 図形の性質 — 平面図形
角の2等分線
内分と外分
正の数
が成り立つとき,点
内分(interior division)
するといい, 点

正の数
が成り立つとき,点
外分(exterior division)
するといい,点
下図のように,点
のときは,線分の の方向への延長上 のときは,線分の の方向への延長上
にある.

次の線分

を に内分する点 を に外分する点 を に内分する点 を に外分する点
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角の2等分線の定理(幾何)
角の2等分線の定理
が成り立つ.

次の図の

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が成り立つ.

次の図の

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重心
重心とは何か
中線について
三角形の中線の交点を重心という.
重心の定理
どんな三角形でも,各頂点から引いた3本の中線は1点で交わる.
つまり,どんな三角形でも重心は1つである。
図に示したように,重心は三角形の中線を

図において,次の線分の長さを求めよ.
ただし,点Gは

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内心
内心とは何か
三角形の内角の二等分線の交点を内心という.
内心の定理
どんな三角形でも,3つの角の二等分線は1点で交わる.
上の証明により,次のことがいえる.
よって,この点
この円を

次の図において,次の角の大きさを求めよ.ただし,点

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において, において,
次の図のような

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内接円の半径を

外心
外心とは何か
三角形の3辺の垂直二等分線の交点を外心という.
外心の定理


どんな三角形でも,3辺の垂直二等分線は1点で交わる.
この円を,

次の図において,次の角の大きさを求めよ.ただし,点

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より,において,
垂心
垂心とは何か
三角形の3つの頂点からの垂線の交点を垂心という.
垂心の定理

どんな三角形でも,3つの垂線は1点で交わる.
空白
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空白
オイラー線
三角形の重心・垂心・外心を通る直線をオイラー線という.
チェバの定理
チェバの定理


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また,
よって,
一方,
チェバの定理より,
メネラウスの定理
メネラウスの定理


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- チェバの定理より,
と直線 にメネラウスの定理を用いると, と直線 にメネラウスの定理を用いると, より,
円と三角形
円周角の定理


1つの弧に対する円周角の大きさは一定であり,その弧に対する中心角の大きさの半分である.

次の図で,
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4点
ならば,4点

次の図で,
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より,
円に内接する四角形の定理
円に内接する四角形について,次の2つが成り立つ.
- 対角の和は
である. - 内角は,その対角の外角に等しい.

次の図で,
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より, より,は の二等辺三角形だから,は の二等辺三角形だから,
円と直線
円と直線の位置関係
| 円と直線の共有点の個数 | 2個 | 1個 | 0個 | |
|---|---|---|---|---|
| 円と直線の位置関係 | ![]() |
![]() |
![]() |
円と接線

接弦定理
円の接線とその接点を通る弦の作る角は,その内部にある弧に対する円周角に等しい.

次の図で,
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,
方べきの定理
方べきの定理には,主に次の2つがある.
- 1つの円における2つの弦
の交点,またはそれらの延長の交点を とすると, - 円の外部の点
から円に引いた接線の接点を とする. を通ってこの円と2点 で交わる直線を引くと,
次の図において,
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,
円と円
2円の位置関係
2円の位置関係は,2円の半径と中心間の距離で決まり,以下の5つの状態がある.
2円の半径を
| 2円の図 | ![]() |
![]() |
![]() |
|
|---|---|---|---|---|
| 2円の位置関係 | 離れている | 外接している | 交わっている | |
| 2円の共有点の個数 | 0個 | 1個(外接) | 2個 | |
| 2円の中心間の距離 |
| 2円の図 | ![]() |
![]() |
|
|---|---|---|---|
| 2円の位置関係 | 内接している | 一方が他方を含む | |
| 2円の共有点の個数 | 1個(内接) | 0個 | |
| 2円の中心間の距離 |
円
のとき,円と はどんな位置関係にあるか.また, のとき, のときはどうか.と が外接するとき線分 の長さを求めよ.また,内接するときはどうか. が に含まれるための,線分 の長さの条件を求めよ.
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のときは共有点がない- 外接のときは
,内接のときは . - 線分
の長さが,内接するときより短ければよいので, .
2円と共通接線
2円の共通接線の本数は,2円の位置関係によって異なる.
| 共通接線の本数 | 4本 | 3本 | 2本 | 1本 | 0本 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2円と共通接線の図 | ![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
|
| 2円の位置関係 | 離れている | 外接している | 交わっている | 内接している | 一方が他方を含む |
共通接線の方程式を求めるには,問題を図示し,図形的に考えることが不可欠である.
次の図で,直線
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元記事: http://www.ftext.org/text/section/101(取得日 2026-08-07)
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