正十七边形


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正十七边形【正十七边形】正十七边形是指几何学中有17条边及17只角的正多边形 。正十七边形的每个内角约为158.823529411765° , 其内角和为2700° , 有119条对角线 。最早发现其形状可用尺规作图法作出的是高斯 。
基本介绍中文名:正十七边形
外文名:Heptadecagon
类别:形状的一种
适用範围:几何学
对角线:119条
内角和:2700°
起源最早的十七边形画法创造人是高斯【1801年数学家高斯证明:如果费马数k为质数 , 那幺就可以用直尺和圆规将圆周k等分 。但是 , 高斯本人并没有用尺规做出正十七边形 , 事实上 , 完成证明之后正十七边形的做法对数学研究者是显而易见的 。第一个真正的正十七边形尺规作图法是在1825年由约翰尼斯·厄钦格(Johannes Erchinger)给出.】 。
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高斯(1777─1855年)德国数学家、物理学家和天文学家 。高斯在童年时代就表现出非凡的数学天才 。年仅三岁 , 就学会了算术 , 八岁因运用等差数列求和公式而深得老师和同学的钦佩 。大学二年级时得出正十七边形的尺规作图法 , 并给出了可用尺规作图的正多边形的条件 。解决了两千年来悬而未决的难题 , 1799年以代数基本定理的四个漂亮证明获博士学位 。高斯的数学成就遍及各个领域 , 在数学许多方面的贡献都有着划时代的意义 。并在天文学 , 大地测量学和磁学的研究中都有杰出的贡献 。作法先计算或作出cos(360°/17)设正17边形中心角为a , 则17a=360°,即16a=360°-a故sin 16a=-sin a , 而sin 16a=2sin 8a·cos 8a=4sin 4a·cos 4a·cos 8a=16sin a·cos a·cos 2a·cos 4a·cos 8a因sin a不等于0 , 两边除之有:16cos a·cos 2a·cos 4a·cos 8a=-1又由2cos a·cos 2a=cos a+cos 3a(三角函式积化和差公式)等注意到cos 15a=cos 2a,cos 12a=cos 5a(诱导公式)等 , 有2(cos a+co s2a+…+cos 8a)=-1令x=cos a+cos 2a+cos 4a+cos 8ay=cos 3a+cos 5a+cos 6a+cos 7a有:x+y=
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又xy=(cos a+cos 2a+cos 4a+cos 8a)(cos 3a+cos 5a+cos 6a+cos 7a)=
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(cos 2a+cos 4a+cos 4a+cos 6a+…+cos 14a+cos 15a)经计算知xy=-1因而:x=
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,y=
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其次再设:
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=cos a+cos 4a,x2=cos 2a+cos 8ay1=cos3a+cos5a,y2=cos6a+cos7a故有x1+x2=
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y1+y2=
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最后 , 由cosa+cos4a=x1,cosacos4a=(y1)/2可求cosa之表达式,
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它是有理数的加减乘除平方根的组合, 故正17边形可用尺规作出做法1.给一圆O , 作两垂直的直径AB、CD.
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2.在OA上作E点使OE=1/4AO,连结CE.3.作∠CEB的平分线EF.4.作∠FEB的平分线EG,交CO于P.5.作∠GEH=45°,交CD于Q.6.以CQ为直径作圆,交OB于K.7.以P为圆心,PK为半径作圆,交CD于L、M.8.分别过M、L作CD的垂线,交圆O于N、R.9.作弧NR的中点S,以SN为半径将圆O分成17等份.简易作法因为360°/17≈21°10′ ,利用sinA 21°6′=0.3600可得近似角 。用该方法作正十七边形总误差为17*4′=68′ , 在不要求十分精确的情况下还是可行的 。作法如下:1.先画一条直线 , 用圆规在上面截取5条相等线段 , (儘量越短越好),再截取之前四条线段的和 , 接续之前画的线段 。这样 , 如果每条小线段算作0.1的话 , 那幺整条线段就是1.8 。2.用圆规截取之前5条小线段的长 , 画5次 , 这样这条线段就是5 。1.8/5=0.36 。準备工作完毕!3.另作一条直线 , 作垂线 , 1.8的线段作为对边 , 5的线段作为斜边 , 那个最小的锐角即是近似的360°/17的角 。以其顶点为圆心 , 重複作角直至闭合 。画一大圆 , 连线其与17条射线的交点 , 即可 。