用尺规作图作出完美的五角星(正五边形)

先说答案:

用尺规作图作出完美的五角星(正五边形)_第1张图片
3步作出完美的五角星

原因:

正五边形的边长(当其外接圆的半径为2时)为:根号[10-2*根号(5)]

计算方法:

  1. 如何正五边形的边长
    AM/OA=sin∠AOM;∠AOM=36°;
    AB=2AM;


    用尺规作图作出完美的五角星(正五边形)_第2张图片
    AM/OA=sin∠AOM;∠AOM=36°

    现在,问题转向了了:如何计算sin36°?

  2. 如何计算sin36°
    首先作出如下图所示的特殊三角形(图中最小的角皆为36°):


    用尺规作图作出完美的五角星(正五边形)_第3张图片
    图中最小的角皆为36°

    由三角形相似得:



    解得:

    由正弦定理得:

    解得:



    因此,外接圆半径为1的正五边形的边长为:

生成公式的代码:





生成公式专用





\[ \frac{1}{x} = \frac{x}{x+1} \]
解得
\[ x = \frac{1+\sqrt{5}}{2} \]
接下来计算\( \sin(36^\circ)\) :
方法一:正弦定理
\[ \frac{x}{\sin 36^\circ } = \frac{x+1}{\sin 72^\circ } \]
得
\[ \sin 36^\circ = \frac{\sqrt{10-2\sqrt{5}}}{4} \]
因此,外接圆半径为1的正五边形的边长为:
\[ 2\sin 36^\circ = \frac{\sqrt{10-2\sqrt{5}}}{2} \]


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