五角形
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五角形(ごかくけい、ごかっけい、テンプレート:Lang-en-short)は、5つの頂点と辺を持つ多角形の総称。
正五角形
正五角形は、各辺の長さが等しく、内角も108°(中心角は72°)と一定な五角形である。辺の長さを a とすると
- 面積
- <math>A = \frac{5a^2}{4}\cot\frac{\pi}{5} = \frac{a^2}{4}\sqrt{25+10\sqrt{5}} \simeq 1.72048 a^2</math>
- 内接円の半径
- <math>r = \frac{a}{2}\cot\frac\pi{5}</math>
- 外接円の半径
- <math>R = \frac{a}{2}\csc\frac\pi{5}</math>
正五角形の作図
正五角形(regular pentagon)は定規とコンパスによる作図が可能である。以下に示すのは古典的な方法の一つである。
(1) | (2) | (3) | (4) |
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- 直線上の一点Oを中心にとった円を描画し、直線と交わる二点をA, Bとする。ABの垂直二等分線、およびOAの垂直二等分線を作図する。
- OAとその垂直二等分線が交わる点をC、円OとABの垂直二等分線が交わる点のうち一つをDとする。CDを半径にとり、Cを中心にDからABまで弧を描画する。弧とABが交わる点をEとする。
- DEを半径にとり、Dを中心に弧を描画する。弧が円Oと交わる二点をF, Gとする。
- 同じ半径のままF, Gを中心とした弧を描画する。これらの弧が円Oと交わる五点D, F, G, I, Hを結ぶ図形が正五角形である。
定理
その他五角形に関する事項
- 五角形の対角線を繋いだ星形を五芒星(ペンタグラム)という。たとえば長崎市の市章などはペンタグラムとなっている。
- 細長い紙片、(またはリボンや割り箸袋など)で一重結びの結び目を作ると正五角形が得られる。
- アメリカ国防総省を俗にペンタゴンというが、これはワシントンD.C.にある本部庁舎が五角形であることに由来する。
- 飯塚伊賀七の作った茨城県つくば市谷田部にある五角堂は、五角形をした建築物である[1]。
- ヒトデやウニなど、棘皮動物の体制は五放射相称を基本とする。
- <math>\sin 18^\circ = \frac{\sqrt{5} - 1}{4}</math>で、これに黄金比を掛けると1/2になる。つまり、2sin18°は黄金比の逆数。
- 五角数は多角数の一つである。
- 野球で使用される本塁は、五角形をしている。本塁は正五角形ではなく正方形を元につくられる五角形である。
脚注
参考文献
- 高木貞治『数学小景』岩波書店〈岩波現代文庫〉、2002年。ISBN 4006000812
- 「日研」新聞編集委員会 編『茨城108景をめぐる』川崎松濤 監修、筑波書林、平成3年9月20日、219pp.
- ↑ 「日研」新聞編集委員会 編(1991):184ページ