Правильные многоугольники

Два взаимно перпендикулярных диаметра окружности делят полный угол на четыре равных центральных угла, по 90° каждый (рис. А).

Рис. А

Если полученные точки деления соединить между собой хор­дами, то получится четырехугольник ABCD ис. Б). Все стороны этого четырехугольника равны между собой, как гипотенузы равных прямо­угольных треугольников AOB, BOC, COD и AOD. Все углы дан­ного четырехугольника являются прямыми, как вписанные углы, опирающиеся на диаметр. Следовательно, четырехугольник ABCD – квадрат. Квадрат называют правильным четырех­угольником.

Рис. Б

Разделим пополам углы между двумя взаимно перпендикулярными диаметрами (рис. В). Тогда окружность разделится на восемь равных дуг, на каждую из которых опирается центральный угол, равный 45°.

Рис. В

Соединив точки деления хордами, мы получим восьмиугольник ANBKCLДМ (рис. Г). Все стороны этого восьмиугольника равны между собой, как основания равных равнобедренных треугольников. Все углы ANB, NBK, МAN, … данного восьмиугольника также равны, так как они являются вписанными углами, опирающимися на равные дуги. Такой восьмиугольник называется правильным восьмиугольником.

Рис. Г

В общем случае:

многоугольник, у которого все стороны равны и все углы равны, называется правильным многоугольником.

Величина каждой части

30°

, так как 

10°

, так как 

70°

, так как

12°

, Так как 

  • Многоугольник, у которого все стороны равны, является пра­вильным.
  • Многоугольник, у которого все углы равны, является пра­вильным.
  • Квадрат является правильным многоугольником.
  • Ромб является правильным многоугольником.
  • Некоторые прямоугольники являются правильными четырех­угольниками.

Из правильных многоугольников проще всего начертить правильный шестиугольник. Покажем, как это сделать.

Допустим, что дуга на рисунке составляет 16 окружности радиуса R. Тогда центральный угол AOB равен 360° : 6 = 60°. Так как треугольник AOB – равнобедренный, то углы OAB и OBA при его основании также равны 60°. Следовательно, треугольник AOB является равносторонним треугольником, откуда AB R.

Отсюда мы получаем простой способ построения правильного шестиугольника. Для этого установим ножки циркуля на расстояние, равное радиусу окружности, и отметим, «шагая» этим циркулем по окружности, точки деления. Соединив их последовательно хордами, мы получим правильный шестиугольник.

Если после деления окружности на шесть равных частей соединить хордами точки деления через одну, то получим равносторонний, или правильный треугольник.

Окружность можно разделить циркулем на равные части также методом проб.

Упражнения A

1027.1 Построение правильного шестиугольника

Начерти правильный шестиугольник, все вершины которого лежат на окружности радиусом 3 см.

1027.2 Построение правильного треугольника

Начерти правильный треугольник, все вершины которого лежат на окружности радиусом 25 мм.

Указание. После того, как найдешь одну сторону многоугольника, воспользуйся инструментом «Правильный многоугольник».

«Правильный многоугольник»
«Площадь»

Найди площади шестиугольника и треугольника с помощью инст­румента «Площадь». Во сколько раз площадь шести­угольника больше площади треугольника? Постарайся обос­но­вать полученный результат, дополнив чертеж нужными отрезками.

Ответ: площадь шестиугольника в  раза(а) больше площади треугольника.

Подсказка
Какова величина угла BAB' на рисунке?

Выбери инстру­мент «Расстояние или длина» и щелкни мышью на вну­тренние области много­угольников, а также на окруж­ность. Получишь периметры много­угольников и длину окруж­ности.

Вычисли, сколько процентов от длины окружности составляет периметр пяти­угольника и сколько – периметр десяти­угольника.

Ответ: периметр пятиугольника составляет % от длины окружности, а периметр десятиугольника –  % от длины окружности.

Ответ: площадь круга равна  см2 и площадь квадрата –   см2. Площадь квадрата составляет % от площади круга.

Сумма внутренних углов выпуклого многоугольника есть (n – 2) · 180°, где n число вершин многоугольника.

Число вершин

3

4

5

6

8

10

12

Внутренний угол

Упражнения Б

Треугольник

Четырехугольник

Пятиугольник

Шестиугольник

n-угольник

Число осей симметрии

Внутренний угол

135°

140°

144°

150°

170°

Число сторон

Для построения узоров хорошо подходит программа GeoGebra.

3 стороны

4 стороны

5 сторон

Внешний угол

°

°

°

Сумма внешних углов

°

°

°

Внешний угол

24°

30°

36°

45°

60°

Многоугольник

-угольник

-угольник

-угольник

-угольник

-угольник

1040. Орнаменты

На рисунке изображены три орнамента. Подумай, как начертить их. Изобрази такие орнаменты в тетради и раскрась по своему вкусу.

орнамент – украшение