用圆规和直尺在圆内画正十边形

作者&投稿:茆福 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何用圆规和直尺画出正十七边形~

关于正十七边形的画法(高斯的思路,本人并非有意剽窃^_^):
有一个定理在这里要用到的:
若长为|a|,|b|的线段可以用几何方法做出来,那么长为|c|的线段也能用几何方法做出的,
其中c是方程x^2+ax+b=0的实根。
上面的定理实际上就是在有线段长度|a|和|b|的时候,做出长为sqrt(a^2-4b)的线段。
(这一步,大家会画吧?)
而要在一个单位圆中做出正十七边形,主要就是做出长度是cos(2pai/17)的线段。
下面我把当年高斯证明可以做出cos(2pai/17)的证明给出,同时也就给出了具体的做法。
设a=2[cos(2pai/17)+cos(4pai/17)+cos(8pai/17)+cos(16pai/17)]>0
a1=2[cos(6pai/17)+cos(10pai/17)+cos(12pai/17)+cos(14pai/17)]<0
则有a+a1=-1,a*a1=-4,即a,a1是方程x^2+x-4=0的根,所以长为|a|和|a1|的线段可以做出。
令b=2[cos(2pai/17)+cos(8pai/17)]>0 b1=2[cos(4pai/17)+cos(16pai/17)]<0
c=2[cos(6pai/17)+cos(10pai/17)]>0 c1=2[cos(12pai/17)+cos(14pai/17)]<0
则有b+b1=a b*b1=-1 c+c1=a1 c*c1=-1
同样道理,长度是|b|,|b1|,|c|,|c1|的线段都可以做出来的。
再有2cos(2pai/17)+2cos(8pai/17)=b [2cos(2pai/17)]*[2cos(8pai/17)]=c
这样,2cos(2pai/17)是方程x^2-bx+c=0较大的实根,
显然也可以做出来,并且作图的方法上面已经给出来了


先画直线,选一点作为第一个圆的圆心画圆,以圆和直线交点为圆心再画俩圆,把交点连上就行,但是三个圆的直径要相同

思路:
若已知圆内接五边形画法,则再作圆周角平分线就得到剩下的顶点。
不借助五边形,可由勾股定理或三角函数算出正十边形边长和圆半径关系,然后以半径为单位长,做出这个边长来。在圆上截十段即可。
事实上,这就是用尺轨在做代数问题。
另外,画五边形也不见得更容易,方法是一致的。

十边形边长a可以构造相似三角形用勾股定理计算(我认为比较好)。
也可使用余弦定理:
r^2 + r^2 - 2 * r * r * Cos36° = a^2
所以
a = r * √(2 - 2 * Cos36°)
不过这里Cos36°需要用一些技巧计算出来根式形式。
也就是用三角恒等变形把Cos36°写成方程,再解出方程的根。
我省略计算过程,结果a是个熟悉的数:黄金分割比。
a = r * (√5 - 1) / 2

好了,只要作一个直角边长为r/2和r的直角三角形,斜边长就是r * √5 / 2。再截去r / 2即可。于是我们就作出了十边形边长,十边形随之就得到了。


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徐汇区18835765961: 用圆规和直尺在圆内画正十边形 -
年瞿羟甲: 思路:若已知圆内接五边形画法,则再作圆周角平分线就得到剩下的顶点.不借助五边形,可由勾股定理或三角函数算出正十边形边长和圆半径关系,然后以半径为单位长,做出这个边长来.在圆上截十段即可.事实上,这就是用尺轨在做代数...

徐汇区18835765961: 用圆规和直尺在圆内画正十边形不能用画两个五边形的方法 -
年瞿羟甲:[答案] 思路:若已知圆内接五边形画法,则再作圆周角平分线就得到剩下的顶点.不借助五边形,可由勾股定理或三角函数算出正十边形边长和圆半径关系,然后以半径为单位长,做出这个边长来.在圆上截十段即可.事实上,这就是...

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徐汇区18835765961: 直尺圆规如何画十边形 -
年瞿羟甲: ①以O为圆心,定长R为半径画圆,并作互相垂直的直径MN和 AP.② 平分半径ON,得OK=KN.③以 K为圆心,KA为半径画弧与 OM交于 H, AH即为正五边形的边长.④以AH为弦长,在圆周上截得A,B,C,D,E各点,顺次连接这些点即得正五边形.

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年瞿羟甲: 先在圆中按此方法: 1. 作互相垂直的直径MN和AP; 2. 平分半径OM于K,得OK=KM; 3. 以K为圆心,KA为半径画弧与ON交于H, AH即为正五边形的边长; 4. 以AH为弦长,在圆周上截得A、B、C、D、E各点,顺次连结这些点. 作一个正五边ABCDE,再作射线OA、OB、OC、OD、OE,它们与圆周的交点就是五等分点 5.再分别平分这5个角就可以了

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