從圖中看圓周角定理
圓周角的頂點P在圓上,兩邊分別通過圓上另外兩點A、B。它所對的弧是從A到B、不含P的那一段;同弧所對的圓心角是圓心O處OA與OB的夾角,弧超過半圓時取大於180°的優角。圓周角定理指出,圓周角是同弧所對圓心角的一半。因此,同弧所對的圓周角都相等,半圓所對的圓周角是直角(泰勒斯定理),圓內接四邊形的對角和為180°。
等腰三角形會畫出證明。OP、OA與OB都是半徑,所以OPA與OPB是等腰三角形,底角分別為與。延長PO至直徑的另一端P′,O處的外角為2α與2β。O在角內時,兩者組成圓心角,圓周角為;O在角外時,圓心角為兩者之差,圓周角為。P移動時,α與β隨之改變,但和或差保持不變;讀數恰在P′經過A或B、O落在角的一邊上時,由+切換為−。
頁面從P本身的位置計算α與β,將∠APB與「弧 ÷ 2」並列:兩個分別算出的數值始終相等。圓上位置精確儲存至千分之一度,拖曳或滾輪以0.1°為步幅(畫面上約半個像素)移動,所以標示「=」的角都是該點的精確值。P離開圓時,角度以測量取得並標示≈;但P在O時,這個角恰為圓心角,仍是精確值。
值得留意
- P越過A或B後,移到另一段弧上,所對的是圓周其餘部分:角度變為180°減去原來的角。面板中的∠AOB是弦所對、不超過180°的圓心角;P在劣弧上時,圖中採用優角。
- P滑向A時,弦PA趨近A處的切線,切線與AB的夾角(弦切角)是所截弧度數的一半。P恰在A時,P處沒有角;頁面顯示切線與AB所成的兩個角,分別是P從兩段弧趨近時的極限。
- 選擇任意位置後,P可離開圓。在P所在的AB同一側,圓內張角較大、圓外張角較小。因此,以相同角度看AB的點形成通過A、B的一段圓弧,另一側則是它關於AB的鏡射。這個逆命題正是以角度判定四點共圓的依據。只能在AB同一側比較;換到另一側,圓上的角是原角的補角。
操作方式
- 沿圓周拖曳P、A或B,或使用各點的方向鍵(1°,按住Shift為0.1°)。拖曳P時,O恰好落在角的一邊上的位置會吸附;選擇「任意位置」時,P會吸附到圓周與O。∠AOB可輸入度數,保留小數點後兩位,範圍為1°到180°。
- 簡報會開啟適合投影的全螢幕視圖:← → 移動P,H隱藏角度但保留圖形。分享會複製目前圖形的連結。