GCを使った「外心」を求めるための指導
2点を通る円に注目
田上雄一(熊本大学大学院[1996.7.25])
〔展開〕
(1)あらかじめ、3点A,B,Cの座標を決めておく。
(2)B,Cを固定して、Aを自由に動くようにした△ABCを考え、△ABC
の外接円を描く。
@△ABCが2等辺三角形となるようにAを動かし、その時の外接円の軌跡を
描かせる。(図1)
A△ABCが不等辺三角形となるようにAを動かし、その時の外接円の軌跡を
描かせる。(図2)→美しい図ができるので生徒は感動!
B軌跡がどんな図形になるか考えさせる。
→BCを通る円の集合であるが、その特徴を考えさせる。ある点に注目すれ
ば・・・その動きが分かるのでは?
(3)(2)と同様にして、今度は△ABCの外接円の中心Pの軌跡を描かせる。
@△ABCが2等辺三角形の時の外接円の中心Pの軌跡を描かせる。(図3)
A△ABCが不等辺三角形の時の外接円の中心Pの軌跡を描かせる。
→Pが一直線上にきれいに並ぶことに生徒は驚く。
B軌跡がどんな図形になるか考えさせる。
→Aをどのように動かしても、軌跡の図形が直線上にBCの垂直2等分線に
なることを発見させる。(Aを縦に動かしたものが図4、横に動かしたも
のが図5)
(4)中心Pの軌跡が、BCの垂直2等分線になることを証明させる。
(ヒントとして補助線PB,PCをひかせる。) (図6)
(5)Aを元の座標の位置に戻し、今度はABを固定しCを自由に動かして、同
様の作業をさせる。BCの垂直2等分線と、ABの垂直2等分線の交点をH
とする。
(6)最後にACの垂直2等分線を引き、それがHを通ることを画面で示す。
(7)結局、このHが△ABCの外接円の中心であった。この点に名前を付けて
授業終わり。
〔作者より〕
GCのすばらしい機能をつかって、任意の外接円の中心が
1直線上に並ぶことを見せようと思いました。
そのために、あえて円の軌跡を描かせてみました。美しい図を見て、
結論を予想してくれる生徒がいてくれれば幸せです。なお、図1〜6は後日掲載します。