我們知道可以有無數個圓經過平面上的一點A。
也很容易想到,經過平面的上的兩個點(A,B)可以作無數個圓。
那麼經過兩點的圓和經過一點的圓有什麼不同?是的,所有經過兩點的圓的圓心都會在線段AB的中垂線上。
中垂線也叫“垂直平分線”:
一條垂直于線段(AB)的且平分該線段(AB)的直線,叫中垂線。
中垂線還有一個很重要的性質:
中垂線上點到A點的距離和到B點距離相等,即CA=CB,DA=DB,EA=EB
我們可以使用勾股定理來證明這個:
那麼經過三個點能有幾個圓呢?答案是1個,這就是三點确定一個圓。
在平面中三個點A,B,C,連接任意兩條線段(AB,BC),分别做兩條中垂線相交與O點,∵ OA=OB,OB=OC,∴OA=OB=OC,即點O為所作圓的圓心。以O為圓心,OA,OB,OC任意線段的長度為半徑作圓,即可得到一個經過三點的圓,且這個圓隻有一個(因為兩條中垂線隻有1個交點)。
我們發現“三點确定一個圓”跟另外一個幾何圖形很相似——三角形。三角形也是通過三點來确定,并且他們都共同遵守一個限制條件:三點不能在一條直線上。
三個不在一條直線上的點能确定一個圓和一個三角形。
(想想是什麼原因?)
既然圓和三角形相似,那麼可以确定三角形必然會有一個外接圓。
三角形外接圓就是經過三角形三個頂點的圓,而ΔABC是這個圓的内接三角形。
在一些幾何題中經常會遇到一個ΔABC的外接圓,但沒有給出圓心,我們可以通過作其中兩條邊的中垂線,它們的交點(O)就是該外接圓的圓心。
通過這個知識點我們還可以學會“三角形的三條中垂線交于一點”的證明方法:
因為我們知道點O到A,B,C的距離都相等,即AO=BO=CO,對于線段BC,O點到點B和點C的距離相等,那說明點O必然在線段BC的中垂線上。
由于點O同時在三條中垂線上,那麼這三條中垂線交于一點。
有些同學對這點有點難理解——為什麼一個點同時在三條直線上,就說明這三條直線交于一點?
我們知道同一平面内的三條直線會有三種狀态:
① 相互平行,② 相交于一點,③ 相交于三點
隻有第二種情況是一個點同時在三條直線上。
同樣,對于同一平面的兩條相交直線,我們可以說:
① 這兩條直線相交于一點O
② O同時在這兩條直線上
這兩種說法是等價的。
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