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把圆形分成五等分的方法
尺规作图作法:
1、作任意直径AB
2、过O作半径OC垂直于AB
3、作AO中点D,连接CD
4、在AB上截取DE=CD,连接CE
5、以C为圆心,CE为半径画弧,交圆O于F,弧CF就=1/5?圆周
正五边形尺规作图:在圆O作相垂直的直径AB和MN,取半径OM中点K,以K为圆心、AK为半径作圆,交直径MN于H,则AH为圆O内接正五边形边长。
证明:为什么AH为圆O的内接正五边形弦长。
设R为圆O半径,正五边形边长=2Rsin[36度]
本题即需要证明∠AOB=72度。
取AB的中点G,并过B作BJ⊥ON于J,
OK=R/2,⊿OAK勾股定理得:KA=(√5/2)R=KH
OH=KH-OK=(√5/2)R-R/2=(√5-1)R/2
⊿OAH中:AH^2=OH^2+OA^2={(√5-1)^2/4+1}R^2=(10-2√5)^2R^2/4
AH=(√(10-2√5)/2)R=AB
------到这里实际就可以根据数值计算得:√(10-2√5)/4=sin[36],只不过是无理数,
不能看到精确值,实际上是绝对相等的。
G为AB中点,则:BG=AB/2=AH/2=(√(10-2√5)/4)R
OG^2=OB^2-BG^2=R^2-(10-2√5)R^2/16=(6+2√5)R^2/16
OG?=(√(6+2√5)/4)R
直角梯形BJOA的面积有:
S[BJOA]=S[BJO]+S[AOB]
(BN+OA)×OJ/2=BN×OJ/2+AB×OG/2
化简得:OA×OJ=?AB×OG,代入得:
OJ×R=(√(10-2√5)/2)R×(√(6+2√5)/4)R
得:OJ=(√(10+2√5)/4)R
BJ^2=OB^2-OJ^2=R^2-((10+2√5)/16)R^2=(6-2√5)R^2/16
得:BJ=(√(6-2√5)/4)R
Sin[∠BOG]=BG/OB=√(10-2√5)/4
Sin[∠BOJ]=BJ/OB=BJ/R=√(6-2√5)/4
Cos[∠BOJ]=OJ/OB=OJ/R=√(10+2√5)/4
根据倍角公式sin[2x]=2sin[x]cos[x]
Sin[2∠BOJ]=2?Sin[∠BOJ]?Cos[∠BOJ]
=2×(√(6-2√5)/4)×(√(10+2√5)/4)
=√(10-2√5)/4
=Sin[∠BOG]
所以:∠BOG=2∠BOJ
因为∠BOG+∠AOG+∠BOJ=2∠BOG+∠BOJ=5∠BOJ=90度,
所以∠BOJ=18度,所以∠AOB=72度。
故得证。
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