1辺から正五角形の作図
問題:線分ABを1辺とする正五角形ABCDEを作図しましょう。
道具を選んで、点をタップ(クリック)して作図します。線や円の交点は自動で点になります。何もない所をドラッグすると図を動かせます。
作図の手順
手順を表示する(ネタバレ注意)
- Aを中心に、Bを通る円をかきます。
- Bを中心に、Aを通る円をかきます。
- 交点どうしを結び、ABの中点Mを求めます。
- Bを中心に、Mを通る円をかき、直線ABとの交点(M ではない方)をFとします。
- Mを中心に、Fを通る円をかきます。
- Fを中心に、Mを通る円をかきます。
- 交点どうしを結ぶと、Bを通るABの垂線です。Bの小さい円との交点をHとします(BH = AB の半分)。
- AとHを結びます。
- Hを中心に、Bを通る円をかき、直線AHとの交点のうちAから遠い方をKとします。AKが対角線の長さです。
- Aを中心に、Kを通る円をかきます。
- 「長さを写す」で、AKの長さを半径にしてBを中心とする円をかきます。2つの円の交点(上側)がDです。
- 「長さを写す」で、ABの長さを半径にしてDを中心とする円をかきます。最初の2つの円との交点がE、Cです。
- BとCを結びます。
- CとDを結びます。
- DとEを結びます。
- EとAを結べば、正五角形の完成です。
なぜこれで作図できるのか
解説を表示する(ネタバレ注意)
AB = 1 とすると BH = 1/2 で ∠ABH = 90° なので、AH = √5/2 です。HK = HB = 1/2 なので AK = (1 + √5)/2 で、これは黄金比 φ ≒ 1.618 です。
正五角形の対角線の長さは、1辺の長さの φ 倍です。だから DA = DB = φ となる点Dが、ABの向かいの頂点です。
EとCは、それぞれA、Bから距離1、Dから距離1の点です。こうして5つの辺がすべて1、対角線がすべて φ の五角形ができ、これは正五角形です。
コメント
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