【中3数学】円周角の定理まとめ | 図形の重要定理をまとめる

円周角の定理

①一つの弧に対する円周角の大きさは一定(同じ)である

②中心角は円周角の2倍

③円周角が等しい⇔弧が等しい

④円周角の定理の逆

①一つの弧に対する円周角の大きさは一定(同じ)である

1つの弧を固定して円周角を作ると角度が一定になります。

$$ \angle APB = \angle AP’B $$

円周角一定
try it より

同じ弧 \(\widehat{AB}\) に対して、円周上の任意の点 \(P\) をとると、 円周角 \(\angle APB\) はどの位置に \(P\) を置いても等しくなります。 つまり、同じ弧\( \widehat{AB} \)に対して、\( \angle APB \)は一定の値をとる。

角度の計算や証明などあらゆる図形の問題で使います。

②1つの弧に対する円周角の大きさは、その弧に対する中心角の半分である

\(\widehat{AB}\) に対する中心角を \(\angle AOB\) (ここで \(O\) は円の中心) とすると、 対応する円周角 \(\angle APB\) はその半分になります。

$$ \angle APB = \frac{1}{2} \angle AOB $$

円周角の定理
改訂版 中学校3年間の数学が1冊でしっかりわかる本より

この公式を応用すると、直径の円周角は90°(直角)になります.

wikipediaより

③円周角が等しい⇔弧が等しい

2つの弧 \(\widehat{AB}\) と \(\widehat{A’B’}\) に対する円周角が等しいならば、 それらの弧は等しい弧となります。逆に等しい弧に対してつくられる円周角は等しくなります。

$$ \angle ACB = \angle A’C’B’ \iff \widehat{AB} = \widehat{A’B’} $$

try it より

④ある角が一定の値を保つとき、その頂点を通る円が存在する(円周角の定理の逆)

以下に、点を使った説明も記載しておきます

4点 \( A,B,C,D \)について,2点 \(C,D \) が直線 \( AB \) について同じ側にあり,\( \angle ACB= \angle ADB \)であるならば,4点 \( A,B,C,D \) は同一円周上にある。

【中3数学】円周角の定理の逆とは?入試に役立つ証明問題を使ってわかりやすく解説より

文章にすると円周角が一定であれば、その頂点は円周上にあることが示せるということです。 つまり、「ある角が一定の値を保つとき、その頂点を通る円が存在する」という事実が円周角の定理の逆として成立します。

参考文献