「以上以下」と「以外」の「以」の意味の違い

> 「外」に意味があるのでしょうか。

そのとおりです。
「以」にはいくつかの意味がありますが、「以上・以下」の場合も「以外」の場合も「以」の字の用法は同じです。【より】【から】です。

「外」の字にもいくつかの意味がありますが、ここで用いられているのは、【ある範囲のそと】です。「5以外」と書いて、【5を含む範囲よりそと】【5を含む範囲からそと】ということです。5を含む範囲とは5自身しかありませんが、熟語になった結果として、5は含まれないことになります。

一方、「上」の字は【場所・地位・順序・時間・年齢・価値・等級などの高いこと・早いこと・前方にあるもの。また、そのもの。】として用いられています。「範囲」ではありません。「ある起点よりの方向」を示し、その限界はありませんから、範囲ではないのです。「5以上」と書いて、【5より上のもの】【5から上のもの】です。5を起点としてそれから上のものですから、5を含むことになります。
「下」についても同じです。

以上のような説明で、「以」の意味は同じであることが、お分かりいただけたでしょうか。

結局、「以外」のときのみ原理が違うようですね。

６以上・・６を含む。
５以下・・５を含む。
８円以内・・８円を含む。
９以外・・９だけ外す。

合理的な説明はどこにも見つかりませんね。結局は慣用ということでしょうか。
屁理屈を言えば「以外」でそれ自身を入れてしまうと全てが該当になって
都合が悪いということは有りますね。

「以」って漢字もなるほど、ややこしくて面白い（？）ですね

角川大字源には
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
以上＝これから上　手紙・目録などの終わりに書く言葉
以前＝これより前
以外＝これより他　
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
・・などの例がありますが
５以上、５以下の「以」は５という起点
５以外の「以」は特にはっきりさせた５のほか、ということで
「以」は「助字」として、すごくいろいろ解説がありましたよ

国語辞典のほうをのぞくと
明解さんの例文は～～～「こうなった以上もう取り返しがつかない」(＾-＾;))

「以」というのは、その前の文字・数字をさしているのですから、含むか・含まないかという解釈なら全て含むということではないでしょうか。

小学校くらいの時に、以下と未満の違い　というようなことをやりませんでしたか・・・以下は含む、未満は含まないって。この応用かな～って思うのですが（＾－＾）

「漢字源」より引用です。

[前] より。範囲・方向などの起点をあらわすことば。それより。「以上」「以前」

以には その とかいう意味があるようです。

そのほか
そのうえ
そのした
などですね。
また 以内 そのうち なども使います。