正多邊形概念編輯各邊相等,各角也相等的多邊形叫做正多邊形(多邊形:邊數(shù)大于等于3)。 正多邊形的外接圓的圓心叫做正多邊形的中心。 正多邊形的外接圓的半徑叫做半徑。 中心到圓內(nèi)切正多邊形各邊的距離叫做邊心距。 正多邊形各邊所對的外接圓的圓心角都相等,這個圓心角叫做正多邊形的 中心角 2有關(guān)計算編輯內(nèi)角正n邊形的內(nèi)角和度數(shù)為:(n-2)×180度; 正n邊形的一個內(nèi)角是(n-2)×180°÷n. 外角正n邊形外角和等于n·180°-(n-2)·180°=360° 所以正n邊形的一個外角為:360÷n. 所以正n邊形的一個內(nèi)角也可以用這個公式:180°-360÷n. 中心角任何一個正多邊形,都可作一個外接圓,多邊形的中心就是所作外接圓的圓心,所以每條邊的中心角,實際上就是這條邊所對的弧的圓心角,因此這個角就是360度÷邊數(shù)。 正多邊形中心角:360÷n 對角線在一個正多邊形中,所有的頂點可以與除了他相鄰的兩個頂點的其他頂點連線,就成了頂點數(shù)減2(2是那兩個相鄰的點)個三角形。而正多邊形的頂點數(shù)與邊數(shù)相同,所以用邊數(shù)減2個三角形。三角形內(nèi)角和:180度,所以把邊數(shù)減2乘上180度,就是這個正多邊形的內(nèi)角和對角線 對角線數(shù)量的計算公式:n(n-3)÷2。 面積設(shè)正n邊形的半徑為R,邊長為an,中心角為αn,邊心距為r n,則αn=360°÷n,an=2Rsin(180°÷n),r n=Rcos(180°÷n),R^2=r n^2+(an÷2)^2,周長pn=n×an,面積Sn=pn×rn÷2。 對稱軸正多邊形的對稱軸—— 奇數(shù)邊:連接一個頂點和頂點所對的邊的中點,即為對稱軸; 偶數(shù)邊:連接相對的兩個邊的中點,或者連接相對稱的兩個頂點,都是對稱軸。 正N邊形邊數(shù)為N。 正N邊形角數(shù)為N。 正N邊形對稱軸數(shù)都為N條(如三角形有奇數(shù)條邊,N=3,有三條對稱軸;正方形有偶數(shù)條邊,N=4,有四條對稱軸) 3鑲嵌規(guī)律編輯在正多邊形中,只有三種能用來鋪滿一個平面而中間沒有空隙,這就是正三角形、正方形、正六邊形。因為正三角形的每一個角等于60度,六個正三角形拼在一起時,在公共頂點上的六個角之和等于360度;正方形的每個角等于90度,所以四個正方形拼在一起時,在公共頂點上四個角的和也剛好等于360度;正六邊形的每個角等于120度,三個正六邊形拼在一起時,在公共頂點上的三個角之和也等于360度,如果用別的正多邊形,就不能達(dá)到這個要求。例如正五邊形的每只角等于108度,把三個正五邊形拼在一起,在公共頂點上三個角之和是108度*3=324度,小于360度有空隙。而空隙處又放不下第四個正五邊形,因為108度*4=432度,大于360度。 4尺規(guī)作圖編輯直尺、圓規(guī)和量角器可以畫出任意正多邊形。 但是在古希臘時,作圖只使用沒有刻度的直尺(unmarked ruler)和圓規(guī)(compass)。 用尺規(guī)作正偶邊形如2n,3×2n,5×2n等正多邊形并非難事。 但對正奇邊形如3,5,7,9,11,13,15等的作圖,在當(dāng)時是件困難的事,而且并非全都可以作圖成功。 1798年,德國數(shù)學(xué)家高斯只有19歲,他成功的以圓規(guī)直尺做出一個正十七邊形,并證明了正多邊形的邊數(shù)只有是費馬質(zhì)數(shù)或不同的費馬質(zhì)數(shù)乘積才可以尺規(guī)作圖出來,當(dāng)高斯去世后,人們?yōu)榱思o(jì)念這位偉大的數(shù)學(xué)家,在他的故鄉(xiāng)(Brunschweig)的紀(jì)念碑上刻了這個正17邊形。▲費馬質(zhì)數(shù)相關(guān) 費馬質(zhì)數(shù)是質(zhì)數(shù)且形如F(n)=2^(2^n)+1,其中n是非負(fù)整數(shù)。 n=0,1,2,3,4 k=3,5,17,257,65537 當(dāng)n=0,1,2,3,4時,都是質(zhì)數(shù),但一般猜測n>4時,都不是費馬質(zhì)數(shù)。由于我們現(xiàn)所知道只有五個費馬質(zhì)數(shù)存在,所以用圓規(guī)可以做出的正奇邊形是3,5,17,257,65537,以及這五個數(shù)的兩兩相乘積。 如3×5,3×17,17×257等共31個。 而最大的正奇邊形的邊數(shù)是65537。邊數(shù)小于100,可以尺規(guī)作圖的正多邊形如下: 3;4; 5; 6 ;8; 10 ;12 ;15 ;16;17 ;20 ;24 ;30 ;32 ;34; 40 ;48 ;51 ;60 ;64 ;68 ;80; 85; 96; 5有關(guān)概念編輯正多邊形的外接圓把圓分為n(n≥3)等份,依次連接各分點所得的多邊形就是這個圓的內(nèi)接正n邊 形,也就是正n邊形的外接圓。 正多邊形的內(nèi)切圓 |
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