中学数学 / 平面図形 / 授業

垂直二等分線の作図

1. 垂直二等分線の作図

2地点A・Bから同じ距離の場所を探すときに使います。コンパスの開きをそろえることで、測定の誤差ではなく等距離の条件から線を決められます。

線分ABの中点を通りABに垂直な直線が垂直二等分線。その上の点PはPA=PBを満たし、逆にA・Bから等距離の点はこの直線上にあります。

ABPQMPA = PBQA = QB
A・Bから等距離の2点P・Qを結ぶと、ABの垂直二等分線になる。

2. 解き方・考え方

① ABの半分より大きくコンパスを開く。
② 開きを変えずA・Bを中心に円弧を描き、2交点P・Qを作る。
③ 定規でP・Qを結ぶ。ABとの交点が中点です。

3. 例題

長さ6cmの線分ABについて、円弧の半径を2cm、3cm、4cmとしたとき、2交点を使う作図に適するのはどれですか。

解答・解説

4cmです。2cmでは円弧が届かず、3cmでは中点で接するだけで2交点ができません。4cmなら半分より大きいので上下に交点ができます。

4. 自分で確かめる

ABの垂直二等分線上にPがあり、PA=7cmです。PBは? その理由も答えなさい。

確認問題の解答

7cm。垂直二等分線上の点は両端A・Bから等距離だからです。

間違えやすいところ

A・Bで円弧の半径を変えると、交点が等距離でなくなります。中点だけでなく垂直であることも必要です。

もう一歩理解する|垂直二等分線になる理由

同じ半径で2つの円弧を描くと、交点は両端から等しい距離にあります。その2点を結ぶ直線が垂直二等分線です。

基本事項

線分ABの垂直二等分線上の点PではPA=PB。逆も成り立つ。

解き方・考え方

1. ABの半分より大きくコンパスを開く

2. AとBから同じ半径の円弧を描く

3. 2つの交点を結ぶ

4. 等距離という性質で説明

例題と解き方

線分ABの垂直二等分線と別の直線lの交点Pを取った。PA=5cmならPBは?

① Pは垂直二等分線上にある。

② したがってPA=PB。

③ PB=5cm。

④ Pが線分ABの中点でなくても等距離という性質は同じ。

自分で確かめる

コンパスの幅をAとBで変えてよいか。

解答・確かめ方

いけない。交点からA、Bへの距離が等しいという根拠が失われる。

間違えやすいところ

ABの中点を目分量で取るのではなく、円弧の交点から作図します。