數學英文

多邊形外接圓

通過多邊形所有頂點的圓,稱為那個多邊形的外接圓 (circumscribed circle / circumcircle): The circle that passes through all the vertices of a polygon。 並非所有多邊形都有外接圓, 但是因為不共線三點決定一個圓,所以三角形一定有外接圓。 (凸)四邊形必須滿足「對角互補」的條件才有外接圓(opposite angles are supplementary), 這種四邊形的頂點稱為共圓 (concyclic)。 正多邊形的頂點必然共圓:Vertices of a regular polygon are concyclic points, 這些頂點將外接圓分割成相等的圓弧 (cut the circle into congruent circular arcs)。

當多邊形有外接圓時,它的圓心稱為多邊形的「外心」(circumcenter), 它的半徑為「外半徑」(circumradius)。 它是多邊形任兩邊的中垂線交點:

the intersection of the perpendicular bisectors of any two sides of the polygon
所有邊的中垂線都會通過外心。 反過來,對外接圓而言,多邊形稱為它的內接多邊形 (inscribed polygon)。

Law of Sines in Circumcircle 三角形邊角關係 (the side-angle relationships) 的定性描述 (qualitative descriptions) 為

放到外接圓裡就看得很清楚:因為大邊對大弧,大弧的圓心角 (central angle) 較大, 而此邊的對角 (opposite angle) 是對同弧的圓周角 (subtended inscribed angle),所以是圓心角之半。

正弦定理 (Law of Sines) 即為三角形邊角關係的定量描述 (quantitative descriptions): 邊長與其對角之正弦的比值為常數,此常數為三角形外接圓的直徑, 或者說是兩倍的外半徑。

The ratio of a side of a triangle to the sine of its opposite angle is a constant. The constant is the diameter of the triangle's circumcircle, or \(2R\) where \(R\) is the circumradius.

[語音講解:circumcirc.mp3]

[ 回上層 ]


Created: July 20, 2022
Last Revised: 07/26, 11/14
© Copyright 2022 Wei-Chang Shann 單維彰     [Home Page]
shann@math.ncu.edu.tw