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正十角形の作図

未AC問題 15 / 50正多角形難しさ ★★★★☆ 難しい

問題:中心O、点Aを通る円に内接し、Aを頂点の1つとする正十角形の頂点をすべて作図しましょう。直線ℓはOを通り、OAに垂直です。(頂点が点としてできれば完成です)

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)
  1. ℓと円の交点Rを中心に、Oを通る円をかきます。
  2. 円どうしの交点を結び、ℓとの交点をM(ORの中点)とします。
  3. Mを中心に、Aを通る円をかき、ℓとの交点(左側)をNとします。
  4. Aを中心に、Nを通る円をかき、もとの円との交点をC、Iとします(正五角形の頂点)。
  5. Cを中心に、Aを通る円をかき、もとの円との交点をEとします。
  6. Iを中心に、Aを通る円をかき、もとの円との交点をGとします。これで正五角形 ACEGI ができました。
  7. AとOを結び、円との反対側の交点をFとします。
  8. CとOを結び、反対側の交点をHとします。
  9. EとOを結び、反対側の交点をJとします。
  10. GとOを結び、反対側の交点をBとします。
  11. IとOを結べば、反対側の交点Dができて、10個の頂点がそろいます。

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)

正五角形の頂点は72° おきに並んでいます。それぞれの頂点の、中心Oについて反対側(180° 回した位置)の点を加えると、180° = 72° × 2.5 なので、ちょうど頂点と頂点の真ん中(36° ずれた位置)に入ります。

こうして円周が36° ずつ10等分され、正十角形の頂点がそろいます。

正五角形の作図そのものの理由は「正五角形」の解説を見てください。

豆知識

途中で出てくる ON の長さは、この円に内接する正十角形の1辺の長さと等しくなっています。

コメント

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