角、三角形與全等

垂直平分線(中垂線)

一段線段的垂直平分線,是在其中點與它垂直相交的那條線。它是線段的鏡射對稱軸——把平面沿它對摺,兩個端點恰好落在彼此之上。一條線兼具兩個條件:它平分(切成兩半)且垂直。

嚴格地說:對線段 AB,其垂直平分線是過 AB 中點 M 且垂直於 AB 的直線。它深刻的性質是一個軌跡刻畫:點 P 位於 AB 的垂直平分線上,若且唯若它與兩端點等距,|PA| = |PB|。一個方向很快——若 P 在垂直平分線上,兩個直角三角形 PMA 與 PMB 由 SAS 全等,所以由 CPCTC,|PA| = |PB|;逆向則說任何與 A、B 等距的點都必須落在那條線上。這就是為什麼垂直平分線被描述為「與 A 和 B 等距的所有點的集合」。

這個軌跡概念是三角形外接圓的種子:圓心與三個頂點等距,就在三邊垂直平分線的交點處被找到。只要記得兩個要求要同時滿足——過中點但不垂直的線,或垂直卻錯過中點的線,都不是垂直平分線,也不帶有等距性質。

線段 AB 的中點為 M。過 M 且垂直於 AB 的直線上任一點 P 都滿足 |PA| = |PB|。所以要找一個與兩座城鎮等距的位置,你就站在連接它們的線段的垂直平分線上某處。

垂直平分線是與兩端點等距的點的軌跡。

兩個條件缺一不可:過中點「且」垂直。等距性質是用全等的直角三角形證出的定理,而非定義。

又稱
perpendicular bisector of a segment中垂線垂直平分線