外心とは?三角形の性質や重心・内心との違いをプロが徹底解説

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多くの高校生が「外心、内心、重心の定義がごちゃ混ぜになる」という悩みを抱えています。試験中に頭が真っ白になった際、記憶の引き出しから正確な定義を復元するには、それぞれの点が「何の線の交点か」「何が等しいのか」を体系化して対比することが不可欠です。

数学情報サイト『理系ラボ』や『高校数学の美しい物語』でも整理されている通り、三角形には「五心(外心・内心・重心・垂心・傍心)」と呼ばれる代表的な基準点が存在します。なかでも出題頻度が圧倒的に高い上位3つの違いを、以下の詳細データテーブルで比較検証します。

中心の名称交わる線の種類等しい距離の対象中心となる円 / 主な特徴外心(がいしん)各辺の垂直二等分線3つの頂点からの距離(半径R)外接円の中心。鈍角三角形では外部に飛び出す。内心(ないしん)3つの内角の二等分線3つの辺までの最短距離(半径r)内接円の中心。形状を問わず常に三角形の内部にある。重心(じゅうしん)3本の中線(頂点と対辺の中点を結ぶ線)中線を2:1に内分する比率円とは無関係。力学的な釣り合いの支点となる。垂心(すいしん)各頂点から対辺に下ろした垂線距離の均一性なし(角度が90°)鈍角三角形では外部、直角三角形では直角の頂点に一致。傍心(ぼうしん)1つの内角と2つの外角の二等分線1辺と他2辺の延長線までの距離傍接円の中心。1つの三角形に対して必ず3個存在する。

外心と内心と重心の違いを瞬時に見抜く記憶術として、受験界では「外=直(がい・ちょく:外心は垂直二等分線)」「内=角(ない・かく:内心は角の二等分線)」「重=中(じゅう・ちゅう:重心は中線)」という語呂合わせが長年愛用されています。

さらに「外接円の中心なのだから、円の周上にある3つの頂点に向かう線が半径になる。だから頂点までの距離が等しい」という因果関係を意識しておけば、試験中に取り違えるリスクを根絶できます。

山田 真由

山田 真由

自動車・モビリティライター

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