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その2式の交点が、ちょうど円の中点で交わるからです。

円上の任意の点を2つとり、その点を結ぶ。その線の垂直二等分線は必ず円の中心を通る。

任意の点ということはどこでやっても同じなので、交点は円の中心だということが分かります。

中学の時に3点を通る円の作図や、その円の中点の位置を求めませんでしたか?理解できなかったら作図してみるといいかもしれません。

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