円周角の定理(中心角と円周角)
円周角の定理を円の図でわかりやすく解説。円周角は中心角の半分・同じ弧の円周角は等しい、という2つのルールで角度を求められるようになります。
◎このページのゴール
円周角の定理(中心角の半分・同じ弧は等しい)を理解し、角度を求められるようになる。
円の中の角度問題は、ルールを知らないと手が出ません。でも本質は2つだけ。「円周角は中心角の半分」「同じ弧の円周角は等しい」。図で見ればすぐ使えるようになります。
どこでつまずいた?
あてはまるものをタップ。そこから読むと近道です。
用語:中心角と円周角
弧ABに対して、
- 中心角:中心 O を頂点とする角 ∠AOB
- 円周角:円周上の点 P を頂点とする角 ∠APB
円周角の定理
→やり方
- 1つの弧に対する円周角は、中心角の半分
(中心角 = 円周角 × 2) - 同じ弧に対する円周角は、すべて等しい
例:弧ABの中心角が なら、円周角は 。
円周角って、Pの位置を動かしても同じ大きさなの?
そう! 同じ弧ABを見ている円周角なら、Pが円周上のどこにあっても全部同じ大きさ。これが定理②。問題を解くときの強力な武器だよ。
✓理解チェック①
同じ弧の円周角は等しい
同じ弧ABを見ている円周角は、頂点 P がどこにあっても等しくなります。だから、片方の角がわかれば、もう片方もすぐわかります。
✓コツ
問題では「同じ弧を見ている角」を探すのがコツ。等しい角がいくつも見つかり、芋づる式に角度が求まります。
逆向きにも使える
「円周角 → 中心角」は2倍。円周角が なら中心角は 。行き来できるようにしておきましょう。
✓理解チェック②
やってみよう(練習問題)
✏️ やってみよう①(基本:中心角と円周角を行き来する)
中心角は円周角の2倍、円周角は中心角の半分です。
- 中心角が のときの円周角は?
- 円周角が のときの中心角は?
答えと解説を見る
- 円周角は中心角の半分 → (確かめ: ◎)
- 中心角は円周角の2倍 → (確かめ: ◎)
✏️ やってみよう②(標準:同じ弧の円周角・大きい中心角)
「同じ弧の円周角は等しい」も使います。中心角は を超えることもあります。
- 同じ弧に対する2つの円周角がある。一方が のとき、もう一方は?
- 中心角が のときの、その弧に対する円周角は?
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- 同じ弧の円周角は等しいので (頂点 P をどこに動かしても同じ大きさ)
- 円周角は中心角の半分 → (確かめ: ◎)
✏️ やってみよう③(応用:弧をつないで角度を出す)
弧を分けて考え、中心角どうしをたしてから半分にします。
- 円周上に点 A, B, C がこの順にある。弧ABの中心角は 、弧BCの中心角は 。弧ABC(AからBを通ってCまで)に対する、反対側の円周上の点 D を頂点とする円周角 ∠ADC は何度?
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- 弧ABCの中心角は、。円周角はその半分なので、。答え 80°(確かめ:弧の中心角 の半分が 、 ◎)
家おうちの方へ
円周角は「中心角の半分」「同じ弧なら等しい」の2つを図で押さえれば、ほとんどの角度問題が解けます。とくに「同じ弧を見ている角は等しい」は、図の中で等しい角を見つける宝探しのように使います。中心角と円周角を取り違えないよう、頂点が中心Oか円周上Pかを毎回確認させてください。
次は、この定理を使った代表問題。とくに「直径に対する円周角は90°」は超頻出です。
📌 1分まとめ(声に出して読もう)
- 1つの弧に対する円周角は、中心角の半分(中心角=円周角の2倍)。
- 同じ弧に対する円周角は、すべて等しい。
- 中心角は中心O、円周角は円周上の点が頂点。
- この2つで円の中の角度の大半が解ける。
よくある質問
円周角とは何ですか?
円周角とは、円周上の点を頂点として、弧の両はしに引いた2つの線がつくる角のことです。弧ABに対して、円周上の点Pを頂点とする角APBが円周角です。これに対して、円の中心Oを頂点とする角AOBは「中心角」といいます。
円周角の定理とは何ですか?
円周角の定理とは、「1つの弧に対する円周角は中心角の半分になる」「同じ弧に対する円周角はすべて等しい」という2つのルールのことです。たとえば弧ABの中心角が100°なら、円周角は 100÷2=50°です。円の中の角度問題の大半は、この2つで解けます。
中心角と円周角のちがいは何ですか?
頂点の位置がちがいます。中心角は円の中心Oを頂点とする角で、円周角は円周上の点Pを頂点とする角です。同じ弧に対して、円周角は中心角の半分(中心角は円周角の2倍)の大きさになります。
円周角の定理は、どんな場面で使われていますか?
「同じ弧を見る角は、どこから見ても同じ大きさ」という性質は、円形劇場やアリーナの設計に生きています。客席を円周に沿って並べると、どの席からも舞台を見込む角度が等しくなるからです。ほかにも、建築のアーチやドーム、カメラの画角を考えるときの基礎になっています。
なぜ同じ弧に対する円周角は、どこから見ても等しくなるの?
どの円周角も、同じ弧に対する中心角の半分の大きさになるからです。1つの弧に対して中心角は1つに決まるので、その半分である円周角も、頂点Pが円周上のどこにあっても同じ大きさになります。この性質を使うと、図の中で等しい角が次々に見つかり、芋づる式に角度が求められます。