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。

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
OPAB中心角 2x円周角 x同じ弧ABに対して、円周角は中心角の半分

円周角の定理

やり方

  1. 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)
  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 100°100° なら、円周角は 100÷2=50°100\div2=50°

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セナ

円周角って、Pの位置を動かしても同じ大きさなの?

ホクト先生のアイコン
ホクト先生

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 30°30° なら中心角は 60°60°。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。

  1. 中心角が 80°80° のときの円周角は?
  2. 円周角が 25°25° のときの中心角は?
答えと解説を見る
  1. 円周角は中心角の半分 → 80÷2=40°80\div2=40°(確かめ:40×2=80°40\times2=80° ◎)
  2. 中心角は円周角の2倍 → 25×2=50°25\times2=50°(確かめ:50÷2=25°50\div2=25° ◎)

✏️ 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 180°180° を超えることもあります。

  1. 同じ弧に対する2つの円周角がある。一方が 52°52° のとき、もう一方は?
  2. 中心角が 200°200° のときの、その弧に対する円周角は?
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  1. 同じ弧の円周角は等しいので 52°52°(頂点 P をどこに動かしても同じ大きさ)
  2. 円周角は中心角の半分 → 200÷2=100°200\div2=100°(確かめ:100×2=200°100\times2=200° ◎)

✏️ 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。

  1. 円周上に点 A, B, C がこの順にある。弧ABの中心角は 70°70°、弧BCの中心角は 90°90°。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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  1. 弧ABCの中心角は、70°+90°=160°70°+90°=160°。円周角はその半分なので、ADC=160÷2=80°\angle ADC=160\div2=80°答え 80°(確かめ:弧の中心角 160°160° の半分が 80°80°80×2=160°80\times2=160° ◎)

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。

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