内心

𝐴 𝐵 𝐶 𝐼
図1: 角の二等分線の交点としての内心

三角形の内角の二等分線は三本あるが、それらは一点で交わる。交点を三角形の内心と呼ぶ。

三角形 ABC において、内心 I は |∠BAI|=|∠IAC| かつ |∠CBI|=|∠IBA| かつ |∠ACI|=|∠ICB| をみたす(図1)。

三角形の頂点の座標を (xA,yA) , (xB,yB) , (xC,yC) とし、三角形の辺の長さを a = | B C | , b = | C A | , c = | A B | と書くと、内心の座標 (xI,yI) は xI=a⁢xA+b⁢xB+c⁢xCa+b+cyI=a⁢yA+b⁢yB+c⁢yCa+b+c xI=a⁢xA+b⁢xB+c⁢xCa+b+cyI=a⁢yA+b⁢yB+c⁢yCa+b+c と表せる。 三角形の角の大きさを使うと、 xI=xA⁢sin⁡A+xB⁢sin⁡B+xC⁢sin⁡Csin⁡A+sin⁡B+sin⁡CyI=yA⁢sin⁡A+yB⁢sin⁡B+yC⁢sin⁡Csin⁡A+sin⁡B+sin⁡C xI=xA⁢sin⁡A+xB⁢sin⁡B+xC⁢sin⁡Csin⁡A+sin⁡B+sin⁡CyI=yA⁢sin⁡A+yB⁢sin⁡B+yC⁢sin⁡Csin⁡A+sin⁡B+sin⁡C とも表せる。

𝐴 𝐵 𝐶 𝐼
図2: 内接円の中心としての内心

三角形の内心は内接円の中心でもある(図2)。