中垂線與外心

中垂線

給定一條線段,我們把跟它垂直且通過它的中點的那條直線稱作它的中垂線。如下圖所示:

中垂線有一個性質:線段的中垂線上的任意點到線段的兩個端點的長度等長:

外心

如果我們對一個三角形的三個邊都做了中垂線,會發現這三條中垂線相交在同一點。而且不管是什麼三角形都會這樣。
下面這個三角形的三個頂點都可以挪動。你可以觀察到,不管怎麼樣,三條中垂線(虛線)總是會相交在同一點。

我們把這個點叫作這個三角形的外心。之所以會叫作這個名字,是因為它正好是這個三角形的外接圓的圓心。

外接圓

如果三角形的三個頂點都落在同一個圓上,我們就把這個圓叫作這個三角形的外接圓。事實上,每個三角形都會有一個外接圓:

遊樂場

下面這張圖把三角形的三條中垂線、外心跟外接圓都顯示出來了。你可以自由地挪動三角形的三個頂點,看看會發生什麼事。