正十七边形尺规作图
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——设有圆O求作内接正十七边 形
设有圆O,要求作内接正十七边形。
第1步:作直径AP。 第2步:作半径OB⊥OP。
第3步:在半径OB上取点C,使得OC为四分 之一OB,连接CP。
第4步:在半径OP上取点D,使 得∠OCD为四分之一∠OCP。 第5步:作角∠ECD=π/4,射线CE交半径 OA于点E。 第6步:以EP为直径作圆,交半径OB于K。 第7步:以D为圆心,DK为半径作圆,交 半径OP于Q。 第8步:过Q作射线垂直于半径OP,交圆O于 点R。 第9步:以弧PR在圆上顺次截取,得各个分点, 分圆O为17等份。 第10步:依次连接就得到内切于圆O的正十七 边形。
备 注
一个正质数多边形可以用标尺作图 的充分和必要条件是,该多边形的边数 必定是一个费马质数。换句话说,只有 正三边形、正五边形、正十七边形、正 257边形和正63357边形可以用尺规作出 来,其它的正质数多边形就不可以了。 (除非我们再发现另一个费马质数。)
正十七边形的尺规作图存在之证明
设正17边形中心角为a,则17a=360°, 即16a=360°-a 故sin16a=-sina, 而 sin16a=2sin8acos8a=22sin4acos4acos8a
=24sinacosacos2acos4acos8a
因sina不等于0,两边除sina有: 16cosacos2acos4acos8a=-1
又由2cosacos2a=cosa+cos3a等,有
2(cosa+cos2a+…+cos8a)=-1 注意到 cos15a=cos2a,cos12a=cos5a,
令 x=cosa+cos2a+cos4a+cos8a
y=cos3a+cos5a+cos6a+cos7a 有: x+y=-1/2
ห้องสมุดไป่ตู้十七边形的尺规作图存在之证明
又 xy=(cosa+cos2a+cos4a+cos8a)(cos3a+cos5a+cos6a+cos7a)
=1/2(cos2a+cos4a+cos4a+cos6a+…+cosa+cos15a) 经计算知xy=-1
可求cosa之表达式,它是数的加减乘除平方根的组合. 故正17边形可用尺规作出。
(1) 17 4
——10数本一班
张力
10022127
又有 x=
(1) 17 4
,y=
(1) 17 4
其次再设: X1=cosa+cos4a, x2=cos2a+cos8a y1=cos3a+cos5a, y2=cos6a+cos7a 故有x1+x2= (1) 17
4
y1+y2=
y1 最后,由cosa+cos4a=x1,cosacos4a= 2
设有圆O,要求作内接正十七边形。
第1步:作直径AP。 第2步:作半径OB⊥OP。
第3步:在半径OB上取点C,使得OC为四分 之一OB,连接CP。
第4步:在半径OP上取点D,使 得∠OCD为四分之一∠OCP。 第5步:作角∠ECD=π/4,射线CE交半径 OA于点E。 第6步:以EP为直径作圆,交半径OB于K。 第7步:以D为圆心,DK为半径作圆,交 半径OP于Q。 第8步:过Q作射线垂直于半径OP,交圆O于 点R。 第9步:以弧PR在圆上顺次截取,得各个分点, 分圆O为17等份。 第10步:依次连接就得到内切于圆O的正十七 边形。
备 注
一个正质数多边形可以用标尺作图 的充分和必要条件是,该多边形的边数 必定是一个费马质数。换句话说,只有 正三边形、正五边形、正十七边形、正 257边形和正63357边形可以用尺规作出 来,其它的正质数多边形就不可以了。 (除非我们再发现另一个费马质数。)
正十七边形的尺规作图存在之证明
设正17边形中心角为a,则17a=360°, 即16a=360°-a 故sin16a=-sina, 而 sin16a=2sin8acos8a=22sin4acos4acos8a
=24sinacosacos2acos4acos8a
因sina不等于0,两边除sina有: 16cosacos2acos4acos8a=-1
又由2cosacos2a=cosa+cos3a等,有
2(cosa+cos2a+…+cos8a)=-1 注意到 cos15a=cos2a,cos12a=cos5a,
令 x=cosa+cos2a+cos4a+cos8a
y=cos3a+cos5a+cos6a+cos7a 有: x+y=-1/2
ห้องสมุดไป่ตู้十七边形的尺规作图存在之证明
又 xy=(cosa+cos2a+cos4a+cos8a)(cos3a+cos5a+cos6a+cos7a)
=1/2(cos2a+cos4a+cos4a+cos6a+…+cosa+cos15a) 经计算知xy=-1
可求cosa之表达式,它是数的加减乘除平方根的组合. 故正17边形可用尺规作出。
(1) 17 4
——10数本一班
张力
10022127
又有 x=
(1) 17 4
,y=
(1) 17 4
其次再设: X1=cosa+cos4a, x2=cos2a+cos8a y1=cos3a+cos5a, y2=cos6a+cos7a 故有x1+x2= (1) 17
4
y1+y2=
y1 最后,由cosa+cos4a=x1,cosacos4a= 2