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外接圆与内切圆实验:一张截图讲透三角形的两圆

三角形的外接圆与内切圆是"圆与三角形"章节的双主角:一个过三顶点(三条中垂线的交点定圆心),一个切三边(三条角平分线的交点定圆心)。本站收录的两张真实界面截图正好一网打尽,先看第一张:

Geometry 中三角形外接圆与中垂线构造
红色外接圆过三个顶点,虚线是三条边的中垂线

外接圆:中垂线的交点说了算

截图里的构造:三角形 ABC,三条边的中垂线(虚线)交于一点,以该点为圆心的圆(红色)正好穿过 A、B、C 三个顶点。

复现流程:

  1. 画三角形 ABC
  2. Perpendicular Bisector 工具对三条边各作中垂线(工具见「中点与中垂线」)
  3. 三线交点描出来,这就是外心 O
  4. 以 O 为圆心、O 到任一顶点为半径画圆(画圆方法见「两种画圆方法」)

核心实验:拖动三角形顶点,观察外心与外接圆。拖成直角三角形——外心跑到斜边中点上;拖成钝角——外心跑到三角形外面。外心的位置随三角形形状迁移,这个现象课本只能文字描述,拖动实验一目了然。

内切圆:角平分线的交点说了算

Geometry 中三角形内切圆与角平分线构造
三角形内切圆与三条角平分线,红色线段是内心到边的距离

第二张截图是内切圆构造:三条角平分线(虚线)交于内心,红色线段标出内心到边的距离(即内切圆半径),以内心为圆心的圆与三边相切。完整复现流程在「角平分线」一页,四步即可。

核心实验:拖动顶点,内切圆始终待在三角形内部且与三边保持相切——无论三角形怎么变形。"内心永远在形内"与"外心可能跑出去"形成鲜明对比,两圆的差异记住了大半。

双圆同屏:终极对比

把两个圆画在同一个三角形上,三条中垂线与三条角平分线同屏,颜色区分(比如外接圆红色、内切圆蓝色)。观察点:

网页版同款构造

同样的构造在网页版完全一致,本站还收录了一张官方网页版几何应用的界面截图(三角形外接圆 + 中垂线 + 左侧代数区/工具栏),桌面场景备课或回看时可以对照:

GeoGebra 网页版几何应用的外接圆构造界面
网页版界面:三角形 ABC 外接圆与中垂线,左侧 Algebra 与 Tools 侧栏

两圆实验收官后,来一次从毕达哥拉斯到拖动条的跨越:「勾股定理的动态验证」。