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【定理・公式・証明】高校数学定理・公式 – 数学Ⅰ – 三角形の内接円の半径

内接円の半径

三角形 $\mathrm{ ABC }$ の面積を $S$ ,内接円の半径を $r$ とすると,

S=r2(a+b+c)\displaystyle S= \frac{r}{2}(a+b+c)

証明

三角形 ABC\mathrm{ ABC } の内心を I\mathrm{ I } で表す。このとき,三角形 ABC\mathrm{ ABC } の面積を triangleIABtriangle \mathrm{ IAB } IBC\triangle \mathrm{ IBC }ICA\triangle \mathrm{ ICA } の3つに分割すると,

ABC=IAB+IBC+ICA\triangle \mathrm{ ABC } = \triangle \mathrm{ IAB } + \triangle \mathrm{ IBC } + \triangle \mathrm{ ICA } …①

このとき,

 {     IAB=12cr IBC=12ar ICA=12br    \left\{    \begin{array}{l}     \displaystyle \triangle \mathrm{ IAB } = \frac{1}{2} cr \\   \displaystyle \triangle \mathrm{ IBC } = \frac{1}{2} ar  \\ \displaystyle \triangle \mathrm{ ICA } = \frac{1}{2} br   \end{array}  \right.

と表される。三角形 ABC\mathrm{ ABC } の面積を SS とすると,①より,

S=IAB+IBC+ICAS= \triangle \mathrm{ IAB } + \triangle \mathrm{ IBC } + \triangle \mathrm{ ICA }

=12cr+12ar+12br\displaystyle = \frac{1}{2} cr+ \frac{1}{2} ar+ \frac{1}{2} br

=r2(a+b+c)\displaystyle = \frac{r}{2} (a+b+c)