五角形

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正五角形

五角形(ごかくけい、ごかっけい、: pentagon)は、5つの頂点を持つ多角形の総称。

目次

[編集] 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72°)と一定な五角形である。辺の長さを a とすると

面積
A = \frac{5a^2}{4}\cot\frac{\pi}{5} = \frac{a^2}{4}\sqrt{25+10\sqrt{5}} \simeq 1.72048 a^2
内接円の半径
r = \frac{a}{2}\cot\frac\pi{5}
外接円の半径
R = \frac{a}{2}\csc\frac\pi{5}

[編集] 正五角形の作図

正五角形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)
(1) (2) (3) (4)
  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

[編集] 定理

  • 正五角形の一辺と対角線とのは、黄金比に等しい。
  • 正五角形の交わる対角線は、互いに他を黄金比に分ける。

[編集] その他五角形に関する事項

  • アメリカ国防総省を俗にペンタゴンというが、これは庁舎が五角形であることに由来する。
  • 五角形を模した星形(☆)を五芒星(ペンタグラム)という。長崎市の市章はペンタグラムとなっている。
  • ヒトデウニなど、棘皮動物の体制は五放射総称を基本とする。
  • \sin 18^\circ = \frac{\sqrt{5} - 1}{4}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。

[編集] 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

最終更新 2009年9月11日 (金) 20:28 (日時は個人設定で未設定ならばUTC)。
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