Regelbunden femhörning
Hej!
Här kommer en geometrikluring.
Triangeln är likbent så att . Låt och vara punkter på sträckan . Den omskrivna cirkeln till har centrum i och den omskrivna cirkeln till har centrum i . Vidare skär sträckorna och varandra i punkten . Det gäller då att . Dessutom är .
a) Visa att är en regelbunden femhörning.
b) Bestäm förhållandet mellan femhörningens sida och , d.v.s. bestäm kvoten .
Här är en bild som kan vara till hjälp, men jag ska tillägga att det kan krävas motivering till varför situationen beskriven ovan måste se ut just så här.
1. Yttervinkeln till en regelbunden 5-hörning är 360/5 = 72˚.
2. Hörnvinklarna i en regelbunden 5-hörning är 180-72 = 108˚.
3. Vinkeln ABG är också 72˚ liksom vinkeln BEG.
4. Vinkeln EGB är 180-144 = 36˚.
5. Vinkeln CGB är 108+36 = 144˚.
6. De fyra vinklarna märkta α = (180-144)/2 = 18°.
7. Vinkel C i triangel ABC är 108-2α = 72°.
8. Vinklarna A och B i triangel ABC är då 54˚.
9. Vinklarna CHG och EHB är 180-108-18 = 54˚= 3α
10. Triangel ABC är således likformig med triangel BHE.
11. Beteckna cirkelradierna och 5-hörningens sidor med r samt sträckorna AD och EB med x.
12. Då är AC/AB = BE/BH d.v.s.
13. (2*r*cos(α))/(r + 2*x) = x /(2*x*cos(3α))
14. Det sökta förhållandet DE/AB = r /(r + 2*x) = 1 /(4*cos(α)*cos(3α)), där α = 18° eller π/10 radianer.