正五十六角形 五十六角形(ごじゅうろくかくけい、ごじゅうろっかっけい、pentacontahexagon)は、多角形の一つで、56本の辺と56個の頂点を持つ図形である。内角の和は9720°、対角線の本数は1484本である。
正五十六角形
正五十六角形においては、中心角と外角は6.428571…°で、内角は173.571428…°となる。一辺の長さが a の正五十六角形の面積 S は
![{\displaystyle S=14a^{2}\cot {\frac {\pi }{56}}a^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b83750ebf358506864fa0c4ba692d5e03e799ecc)
- 関係式
![{\displaystyle {\begin{aligned}&x_{1}=2\cos {\frac {2\pi }{56}}+2\cos {\frac {50\pi }{56}}+2\cos {\frac {18\pi }{56}}={\frac {{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{2}}\\&x_{2}=2\cos {\frac {10\pi }{56}}+2\cos {\frac {26\pi }{56}}+2\cos {\frac {22\pi }{56}}={\frac {{\sqrt {14}}+{\sqrt {2}}}{2}}\\&x_{3}=2\cos {\frac {54\pi }{56}}+2\cos {\frac {6\pi }{56}}+2\cos {\frac {38\pi }{56}}={\frac {-{\sqrt {14}}+{\sqrt {2}}}{2}}\\&x_{4}=2\cos {\frac {46\pi }{56}}+2\cos {\frac {30\pi }{56}}+2\cos {\frac {34\pi }{56}}={\frac {-{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{2}}\\\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f90d2071f213ce8d8f42f1f8a6a516529c005362)
三次方程式の係数を求めると
![{\displaystyle {\begin{aligned}&2\cos {\frac {2\pi }{56}}\cdot 2\cos {\frac {50\pi }{56}}+2\cos {\frac {50\pi }{56}}\cdot 2\cos {\frac {18\pi }{56}}+2\cos {\frac {18\pi }{56}}\cdot 2\cos {\frac {2\pi }{56}}\\&=2\cos {\frac {26\pi }{28}}+2\cos {\frac {22\pi }{28}}+2\cos {\frac {10\pi }{28}}+2\cos {\frac {6\pi }{7}}+2\cos {\frac {4\pi }{7}}+2\cos {\frac {2\pi }{7}}=-{\sqrt {7}}-1={\sqrt {2}}x_{4}\\&2\cos {\frac {2\pi }{56}}\cdot 2\cos {\frac {50\pi }{56}}\cdot 2\cos {\frac {18\pi }{56}}=x_{4}-{\sqrt {2}}=x_{4}+x_{1}+x_{4}=x_{1}+2x_{4}\\\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/80ca9fb697518d88cd6c0750c50a3201abc990bc)
解と係数の関係より
![{\displaystyle u^{3}-x_{1}u^{2}+{\sqrt {2}}x_{4}u-(x_{1}+2x_{4})=0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ab7d9b7c224cd164d6ca2b0ebc9369389ddfb2f4)
変数変換
![{\displaystyle u=v+x_{1}/3}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/807c21dac6c3ab29e077cbb6815417a6aeb98f35)
整理すると
![{\displaystyle v^{3}-{\frac {7+2{\sqrt {7}}}{3}}v+{\frac {(7+2{\sqrt {7}})(5{\sqrt {2}}+{\sqrt {14}})}{54}}=0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/089d22d48be5616be9ded2767334f68462329c20)
三角関数、逆三角関数を用いた解は
![{\displaystyle u_{1}={\frac {{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{6}}+{\frac {2{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}{3}}\cos \left({\frac {1}{3}}\arccos \left(-{\frac {5{\sqrt {2}}+{\sqrt {14}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}\right)\right)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e5c7b645263cc2eee8ef8a70dfad5db79455f5e6)
平方根、立方根で表すと
![{\displaystyle u_{1}={\frac {{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{6}}+{\frac {\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}{3}}{\sqrt[{3}]{-{\frac {5{\sqrt {2}}+{\sqrt {14}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}+i{\frac {\sqrt {48+12{\sqrt {7}}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}}}+{\frac {\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}{3}}{\sqrt[{3}]{-{\frac {5{\sqrt {2}}+{\sqrt {14}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}-i{\frac {\sqrt {48+12{\sqrt {7}}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/036705b0870a55bcd4b60a76635a8af2fc25d671)
を平方根と立方根で表すと
![{\displaystyle \cos {\frac {2\pi }{56}}={\frac {{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{12}}+{\frac {\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}{6}}{\sqrt[{3}]{-{\frac {5{\sqrt {2}}+{\sqrt {14}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}+i{\frac {\sqrt {48+12{\sqrt {7}}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}}}+{\frac {\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}{6}}{\sqrt[{3}]{-{\frac {5{\sqrt {2}}+{\sqrt {14}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}-i{\frac {\sqrt {48+12{\sqrt {7}}}}{4{\sqrt {7+2{\sqrt {7}}}}}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3cd692a28fb1fba1d3840fc6253a9d5b8d0339e4)
![{\displaystyle \cos {\frac {2\pi }{56}}={\frac {{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{12}}+{\frac {1}{6}}{\sqrt[{3}]{-{\frac {49{\sqrt {2}}+17{\sqrt {14}}}{4}}+i{\frac {\sqrt {6048+2268{\sqrt {7}}}}{4}}}}+{\frac {1}{6}}{\sqrt[{3}]{-{\frac {49{\sqrt {2}}+17{\sqrt {14}}}{4}}-i{\frac {\sqrt {6048+2268{\sqrt {7}}}}{4}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a1bfde5f6f13cb00ec933cfe98137b3132a17887)
![{\displaystyle \cos {\frac {2\pi }{56}}={\frac {{\sqrt {14}}-{\sqrt {2}}}{12}}+{\frac {1}{12}}{\sqrt[{3}]{-98{\sqrt {2}}-34{\sqrt {14}}+i\cdot 12{\sqrt {168+63{\sqrt {7}}}}}}+{\frac {1}{12}}{\sqrt[{3}]{-98{\sqrt {2}}-34{\sqrt {14}}-i\cdot 12{\sqrt {168+63{\sqrt {7}}}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dcc5284b66c798cfff9264559291801183164159)
正五十六角形の作図
正五十六角形は定規とコンパスによる作図が不可能な図形である。
正五十六角形は折紙により作図可能である。
脚注
[脚注の使い方]
関連項目
外部リンク
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非古典的 (2辺以下) | |
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辺の数: 3–10 | 六角形 | - 正六角形
- 円に内接する六角形
- 円に外接する六角形
- ルモワーヌの六角形(英語版)
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辺の数: 11–20 | |
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辺の数: 21–30 | |
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辺の数: 31–40 | |
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辺の数: 41–50 | |
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辺の数: 51–70 (selected) | |
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辺の数: 71–100 (selected) | |
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辺の数: 101– (selected) | |
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無限 | |
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星型多角形 (辺の数: 5–12) | |
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多角形のクラス | |
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