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三角学/为爱好者/正多边形

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正多边形是指所有边长相等且所有角都相等的图形。多边形可以有任意数量(三条或更多)的边,因此存在无限多种不同的正多边形。

正多边形的内角

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为了证明可以绘制一个正方形,使得它的四个角都在一个圆的圆周上:绘制一个正方形,然后绘制它的对角线,将它们交叉的点称为正方形的中心。正方形的中心(由于对称性)距离每个角的距离都相同。因此,可以绘制一个以正方形的中心为中心,并且经过正方形角点的圆。

类似的论证可以用来求任何正多边形的内角。考虑一个有n条边的多边形。它将有 n 个角,可以通过这些角绘制一个圆。从每个角到圆心画一条线,这样就会在圆心处形成 n 个顶角相等的等腰三角形,每个三角形的顶角必须为 2π/n 弧度。每个三角形都是等腰三角形,因此它的其他两个角相等,并且它们的和为 π - 2π/n 弧度,即每个其他角为 (π - 2π/n)/2 弧度。多边形的每个角被分成两个,形成其中一个其他角,因此多边形的每个角为 2*(π - 2π/n)/2 弧度,即 π - 2π/n 弧度。

这个公式预测,正方形(其中边数 n 为 4)的内角为 π - 2π/4 = π - π/2 = π/2 弧度,这与上面的计算结果一致。

同样,等边三角形(有 3 条相等的边)的内角为 π - 2π/3 = π/3 弧度。

六边形的内角为 π - 2π/6 = 4π/6 = 2π/3 弧度,是等边三角形内角的两倍:因此,通过上述分割过程,六边形被分割成等边三角形。

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