Mi a képlete a szokásos dodekagon területének megtalálásához?

Mi a képlete a szokásos dodekagon területének megtalálásához?
Anonim

Válasz:

#S _ ("rendszeres dodecagon") = (3 / (tan 15 ^ @)) "oldal" ^ 2 ~ = 11.196152 * "oldal" ^ 2 #

Magyarázat:

Gondolva egy körbe írt rendszeres dodekagonra, láthatjuk, hogy 12 egyenlőszögű háromszög alkotja, amelyeknek oldala körkörös sugár, kör sugara és dodekagon oldala; ezen háromszögek mindegyikében a dodekagon oldalával ellentétes szög egyenlő #360^@/12=30^@#; mindegyik háromszög területe # ("Oldalán" * "magasság) / 2 #, csak a dodecagon oldalára merőleges magasságot kell meghatároznunk a probléma megoldásához.

Az említett egyenlőszárú háromszögben, amelynek alapja a dodekagon oldala és amelynek egyenlő oldalai a kör sugarai, amelyek szöge ellentétes az alapral (# Alfa #) egyenlő #30^@#, csak egy vonal húzódik a csúcsból, amelyben a kör sugara megfelel (C pont), amely merőlegesen elfogja a dodekagon oldalát: ez a vonal a szöget osztja # Alfa # valamint meghatározza a háromszög magasságát a C pont és a bázis elfogásának pontja között (M pont), valamint az alapot két egyenlő részre osztja (mindez azért, mert az így kialakult két kisebb háromszög kongruensek).

Mivel az említett két kisebb háromszög helyes, az egyenlőszárú háromszög magasságát így határozhatjuk meg:

#tan (alfa / 2) = "ellentétes katétus" / "szomszédos katetus" # => #tan (30 ^ @ / 2) = ("oldal" / 2) / "magasság" # => #height = "side" / (2 * tan 15 ^ @) #

Akkor van

#S_ (dodecagon) = 12 * S_ (háromszög) = 12 * (("oldal") ("magasság")) / 2 = 6 * ("oldal") ("oldal") / (2 * tan 15 ^ @) # => #S_ (dodecagon) = 3 * ("oldal") ^ 2 / (tan 15 ^ @) #