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外接圆半径

任意三角形都有唯一的外接圆——三个顶点确定的圆。输入三边长度,计算外接圆半径与三角形面积。

外接圆半径

什么是外接圆半径?

三角形外接圆计算器 - 在线计算插图

不在同一直线上的三个点确定唯一一个圆,这就是三角形的外接圆,圆心(外心)是三边垂直平分线的交点。半径公式 R = abc ÷ 4K,其中 K 是三角形面积(由海伦公式求得)。它其实是正弦定理 a ÷ sinA = 2R 的等价形式。

外接圆半径揭示三角形的「胖瘦」:同样面积,边越悬殊 R 越大;直角三角形的外心在斜边中点(R = c/2,泰勒斯定理);钝角三角形的外心跑到三角形外面——外心位置本身就是判断三角形类型的快捷方式。

外接圆过三角形三个顶点,圆心(外心)是三边垂直平分线的交点,半径 R = abc÷(4K) 是全场主角:只知三边也能算——先用海伦公式 K = √(s(s−a)(s−b)(s−c)) 求面积,再代入。直角三角形的特例 R = c÷2:斜边即直径(泰勒斯定理),圆心在斜边中点。

正弦定理的完整形式 a÷sinA = b÷sinB = c÷sinC = 2R 把「边与对角的比」锁定为外接圆直径。多数教材只写比例部分,丢了 2R 这个常数——它的威力在于:已知一边及其对角,R 立即确定;已知 R 与一个角,对边立即确定。测量学反算不可到达边全靠这条。

外心位置是三角形形状的晴雨表:锐角三角形外心在形内,直角三角形在斜边中点,钝角三角形在形外(钝角对侧)。三点定圆的数值稳定性与此相关——三点接近共线时外心飞向无穷远,计算病态,道路与管道的圆弧拟合布点必须尽量拉开。

欧拉两件套:外心 O、重心 G、垂心 H 共线(欧拉线),OG:GH = 1:2;欧拉不等式 R ≥ 2r(外接圆半径不小于内切圆半径两倍),等号仅当等边三角形——R = 2r 因此成为等边判据。更深的欧拉公式 d² = R(R−2r) 给出外心与内心的距离,同时蕴含了这条不等式。

工程应用主打「三点定圆」:弯道、弯管、拱券不知道圆心时,量三点坐标求外接圆,半径圆心全出;V 型块测轴径、三爪卡盘定心、三点支撑平台,都是这条定理的机构化。与 内切圆半径计算器 配合,完整刻画三角形的内外两圆。

R = a×b×c ÷ (4K);K = √(s(s−a)(s−b)(s−c)),s = (a+b+c)÷2

数字示例:三边 13、14、15 的三角形,s = 21,K = √(21×8×7×6) = 84,R = 13×14×15÷(4×84) ≈ 8.125;验算:sinA = a÷2R = 13÷16.25 = 0.8,A ≈ 53.13°,与余弦定理反算一致 ✓

特殊三角形外接圆半径速查
三角形三边面积 KR
直角 3-4-53、4、562.5(斜边÷2)
等边(边长 a)a、a、a0.433a²a÷√3 ≈ 0.577a
13-14-1513、14、15848.125
钝角 2-3-42、3、4≈2.90≈2.07(外心在形外)
等腰 5-5-65、5、6123.125

如何使用外接圆半径

  1. 1

    输入三角形三条边长。

  2. 2

    点击「计算」查看外接圆半径与三角形面积。

  3. 3

    三边必须满足三角形不等式(任意两边之和大于第三边)。

计算示例

例 17-8-9 三角形

三边 7、8、9:s = 12,K = √(12×5×4×3) = √720 ≈ 26.83;R = 7×8×9 ÷ (4×26.83) = 504 ÷ 107.3 ≈ 4.70。直径 9.39 的圆恰好套住整个三角形。

例 2直角三角形速算

直角边 3、4,斜边 5:不必用通用公式,直接 R = c÷2 = 2.5——直角三角形外接圆以斜边为直径,这就是「直径所对圆周角为直角」的逆用。

例 3三点反算弯道半径

乡村路弯道上量三点:弦 AB = 20m,矢高 4m,构成等腰三角形(腰 = √(10²+4²) ≈ 10.77m)。R = (10.77²×20)÷(4×(20×4÷2)) = 2320÷160 = 14.5m——与设计图 R15 吻合,差值属矢高测量误差。

例 4弯管半径现场反算

弯管段三点坐标 (0,0)、(3,0.8)、(6,0)(单位 m):弦长 6m、矢高 0.8m,等腰情形 R = (3²+0.8²)÷(2×0.8) = 9.64÷1.6 ≈ 6.03m——与管道标识 R6 一致。三点定圆让「找不到圆心」的测量现场有了标准解法。

注意事项

  • 外心位置随三角形类型变化:锐角在内部、直角在斜边中点、钝角在外部。

  • 公式中的面积 K 必须由海伦公式准确计算,K 的误差会被 4 倍放大到 R。

  • 等边三角形 R = a÷√3 ≈ 0.577a,恰是内切圆半径的 2 倍。

  • 三边接近共线时(如 1、1、1.999)R 趋于无穷——公式对退化三角形敏感。

常见问题

一般不能。四个点共圆需要满足条件:对角互补(圆内接四边形判定)。这就是为什么三点可以定做圆弧放样,四点共圆必须专门设计——它也是托勒密定理的舞台。

a ÷ sinA = b ÷ sinB = c ÷ sinC = 2R——正弦定理的比值就是外接圆直径。所以已知两边及一边对角解三角形时,先求 2R 往往最快。

钝角大于 90°,它所对的弧超过半圆,圆心必然落在三角形外侧(与钝角顶点分居最长边两侧)。这是圆心角定理的直接推论:圆心角 = 2 倍圆周角 > 180° 时翻转。

三边的垂直平分线必交于一点——它到三顶点等距,这个距离就是 R。退化情形:三点共线时垂直平分线互相平行,外心「在无穷远」。所以「三点定圆」要加「不共线」前提;四点则必须共圆(对角互补)才能定圆。

两条公式衔接:正弦定理 a÷sinA = 2R 与面积公式 K = bc·sinA÷2。从第二式解出 sinA = 2K÷(bc),代入第一式得 a·bc÷(2K) = 2R,即 R = abc÷(4K)。于是「只知三边」的三角形也能求外接圆——海伦公式算 K,再代此式。

不是。钝角三角形的外心必在形外(钝角对侧):钝角大于 90°,圆心必须落在钝角所对的优弧一侧。判别口诀:锐角内、直角边(斜边中点)、钝角外。数值上 R 仍为正,只是坐标跑到三角形外面——别当成计算错误改掉。

正弦定理的完整形式:a÷sinA = b÷sinB = c÷sinC = 2R——比例常数就是外接圆直径。它的威力:知道一边及其对角,R 立即确定(R = a÷(2sinA));知道 R 和一个角,对边立即确定。测量学反算不可到达的边全靠这条。

欧拉不等式 R ≥ 2r,等号仅当等边三角形(可反向用作等边判据)。更深的欧拉公式:外心与内心的距离 d 满足 d² = R(R−2r),不等式是它的直接推论。9-12-15 直角三角形:R = 7.5、r = 3,d² = 7.5×1.5 = 11.25,OI ≈ 3.35。

两类高频场景:① 反算半径——弯道、弯管、拱券不知道圆心,量三点坐标求外接圆,半径圆心全出(等腰布点时 R = (半弦²+矢高²)÷(2×矢高));② 定心定位——三爪卡盘、V 型块、三点支撑平台都是其机构化。布点越接近共线结果越病态,务必拉开。

R = a÷(2sin(π÷n)):正五边形 0.851a、正六边形恰等于 a(所以圆规六等分圆周直接用半径截弧)、正九边形 ≈ 1.462a。推导:中心角 360°÷n,边所对等腰三角形的半边 a÷2 = R·sin(π÷n),整理即得。

参考资料

  1. [1]维基百科:外接圆
  2. [2]Wolfram MathWorld: Circumradius
  3. [3]Encyclopedia of Mathematics: Circumcircle
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凯文内容作者Calcton 几何编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-05-05

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引用本页

GB/T 7714 格式

Calcton. 外接圆半径[EB/OL]. https://www.calcton.com/circumradius, 2026-05-05.

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参考来源与更新说明

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最后更新:2026-05-05。

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