三角形的四心

掌握內心、外心、形心及垂心。學習關鍵坐標捷徑及卷二速解技巧,繞過繁複計算。

1. 核心概念

什麼是四心?每個三角形都有四個不同的幾何「中心」,每個由三條不同直線(中線、角平分線、垂直平分線或高線)相交而成。要在坐標幾何題目中取得好成績,你必須熟記每個中心的構造方式及其獨特的幾何性質。

2. DSE 三角形的四心 公式速查表 — 4 個重點

快速瀏覽此精簡對照表,10 秒內重溫所有核心概念、步驟與應試技巧。

考試重點核心步驟奪星技巧
1. 形心中線(頂點至對邊中點)
將每條中線以 2:1 的比例分割(從頂點至底邊)。
最容易計算:
G = ((x₁ + x₂ + x₃) / 3, (y₁ + y₂ + y₃) / 3)
2. 內心角平分線
至三等距。內切圓的圓心。
內心至三條直線的垂直距離相等。
3. 外心垂直平分線
至三個頂點等距。外接圓的圓心。
至三個頂點的距離相等:
PA = PB = PC = r
4. 垂心高線(從頂點引出的垂直線)
這些線在對邊上以直角相交。
使用垂直斜率:
m高線 × m底邊 = −1

互動式 三角形的四心 圖表

Centroid (形心) — click to explore

Centroid (形心)

Incentre (內心) — click to explore

Incentre (內心)

Circumcentre (外心) — click to explore

Circumcentre (外心)

Orthocentre (垂心) — click to explore

Orthocentre (垂心)

💡 應試陷阱與秘訣 (DSE 奪星陷阱)

⚠️ 直角三角形捷徑(卷二致勝關鍵)垂心:在任何直角三角形中,垂心恰好位於 90° 角的頂點上。你無需進行任何計算!
外心:在任何直角三角形中,外心恰好是斜邊的中點。只需對斜邊坐標應用中點公式即可。
⚠️ 歐拉線對於任何非等邊三角形,垂心(H)、形心(G)及外心(O)按此順序位於同一條直線上。此外,它們始終保持比例:HG : GO = 2 : 1
⚠️ 特殊三角形規則等邊三角形中,所有四個中心位於完全相同的坐標點上。
等腰三角形中,所有四個中心位於對稱軸上(共線)。

✏️ 自我測試:互動練習

溫習方法:點擊以下任何題目,即時在坐標網格載入並核對計算步驟。

(基本形心公式應用)求頂點為 A(1, 2)B(5, 6)C(3, 8) 的三角形的形心坐標。
(直角三角形斜邊中點捷徑)三角形的坐標為 P(0, 0)Q(6, 0)R(0, 8)。求其外心的坐標。
(識別位於 (2, −2) 的直角頂點以繞過繁複計算)求頂點為 A(2, 6)B(2, −2)C(8, −2) 的三角形的垂心坐標。

常見問題

三角形的四心 DSE 練習題