W tym artykule poznamy fascynujący świat Siedemnastokąt foremny, temat, który przykuł uwagę ludzi w każdym wieku i o każdym pochodzeniu. Od swojego powstania do dzisiejszego wpływu, Siedemnastokąt foremny pozostawił niezatarty ślad w społeczeństwie i wywołał niekończące się debaty i dyskusje. Idąc tym tropem, zagłębimy się w różne aspekty, które sprawiają, że Siedemnastokąt foremny jest tak istotnym i interesującym tematem, analizując jego implikacje w różnych dziedzinach i jego wpływ na codzienne życie ludzi. Bez wątpienia Siedemnastokąt foremny to temat, który nie pozostawia nikogo obojętnym i mamy nadzieję, że ta eksploracja pomoże Państwu lepiej zrozumieć jego znaczenie i wpływ na otaczający nas świat.
Siedemnastokąt foremny to siedemnastokątwypukły o wszystkich bokach równej długości i wszystkich kątach równych – każdy z nich ma miarę
Konstruowalność
Siedemnastokąt foremny można skonstruować cyrklem i linijką. Możliwość konstrukcji udowodnił Carl Friedrich Gauss w 1796, pierwszą bezpośrednią konstrukcję przedstawił jednak Erchinger kilka lat później – składała się aż z 64 kroków, toteż wkrótce zostały przedstawione inne.
Skonstruuj symetralną tej średnicy, przecinającą okrąg w punkcie
Znajdź na odcinku taki punkt by długość była równa długości (dwukrotnie znajdując środek).
Narysuj odcinek
Znajdź na odcinku taki punkt by kąt był równy kąta (dwukrotnie konstruując dwusieczną).
Znajdź na odcinku taki punkt by kąt był równy połowie kąta prostego (miał miarę 45°).
Narysuj okrąg oparty na średnicy Punkt przecięcia tego okręgu z odcinkiem oznacz
Narysuj okrąg o środku i promieniu Niech i będą punktami przecięcia tego okręgu ze średnicą
Narysuj odcinki prostopadłe do średnicy w punktach i Punkty przecięcia tych odcinków z dużym okręgiem oznacz i
Punkty i są kolejno zerowym, trzecim i piątym wierzchołkiem siedemnastokąta foremnego, pozostałe wierzchołki mogą być łatwo znalezione, np. wierzchołek poprzez skonstruowanie dwusiecznej kąta a pozostałe poprzez odkładanie na okręgu odcinka
Okręgi Carlyle’a
Inną znaną metodą konstrukcji siedemnastokąta foremnego jest algorytm wykorzystujący okręgi Carlyle’a:
Narysuj okrąg o środku
Przez punkt poprowadź poziomą prostą punkty jej przecięcia z okręgiem oznacz i (po lewej i prawej stronie punktu odpowiednio).
Narysuj symetralną średnicy punkt jej przecięcia z okręgiem (znajdujący się ponad prostą ) oznacz
Narysuj symetralną promienia jego środek oznacz
Zakreśl łuk o środku przechodzący przez jego przecięcie z prostą (poniżej prostej ) oznacz
Narysuj okrąg o środku przechodzący przez punkt punkty jego przecięcia z prostą oznacz i (po lewej i prawej stronie prostej odpowiednio).
Znajdź środki odcinków i i oznacz je odpowiednio i
Zakreśl łuk o środku przechodzący przez punkt jego przecięcia z prostą (po prawej stronie prostej ) oznacz
Zakreśl łuk o środku przechodzący przez punkt jego przecięcia z prostą (po prawej stronie prostej ) oznacz
Znajdź na prostej taki punkt (powyżej prostej ), aby
Narysuj odcinek znajdź jego środek i oznacz go
Narysuj okrąg o środku przechodzący przez punkt jego przecięcia z prostą (położony po prawej stronie punktu ) oznacz
Narysuj okrąg o środku i promieniu punkty jego przecięcia z wyjściowym okręgiem oznacz i
Punkty i są trzema kolejnymi wierzchołkami siedemnastokąta foremnego – pozostałe wierzchołki znajdujemy poprzez odkładanie odcinka na wyjściowym okręgu.
Własności
Konstruowalność równoważna jest faktowi, że funkcje trygonometryczne kąta można wyrazić jedynie przez cztery działania arytmetyczne oraz wyciąganie pierwiastka kwadratowego. Książka Gaussa Disquisitiones Arithmeticae zawiera poniższy wzór, przedstawiony tu we współczesnej notacji:
Uwagi
↑Gauss tak był dumny z tego odkrycia, że zażyczył sobie, aby figurę tę wyryto na jego grobie, jednak jego życzenie nie zostało spełnione, ponieważ ze względów technicznych trudno było wykuć siedemnastokąt tak, by widoczne było, że nie jest on kołem. Zamiast tego na grobie Gaussa umieszczono siedemnastoramienną gwiazdę.
Przypisy
↑Richmond, H.W. A Construction for a Regular Polygon of Seventeen Sides, Quart. J. Pure Appl. Math. 26, 206-207, 1893.