Как использовать калькулятор для правильных пятиугольников?
Укажите один из атрибутов правильного пятиугольника (площадь, периметр, длина стороны), введите его в калькулятор, а затем нажмите кнопку расчета, чтобы получить другие характеристики правильного пятиугольника.
Что такое правильный пятиугольник?
Правильный пятиугольник — это многоугольник с пятью равными сторонами и пятью равными углами. Вот некоторые основные понятия о правильных пятиугольниках:
- Симметрия: Правильный пятиугольник обладает высокой симметрией и может вращаться вокруг своего центра на угол, кратный 72 градусам (360 градусов/5), сохраняя свою форму.
- Внутренние и внешние углы: Каждый внутренний угол правильного пятиугольника равен 108 градусам (
\color{Orange}180(5-2)/5
), каждый внешний угол равен 72 градусам (360 градусов/5). - Длина стороны и площадь: Длины сторон правильного пятиугольника равны, и площадь может быть вычислена через длину стороны. Формула для площади:
\color{Orange} A = \frac{5a^2}{4\tan(\pi/5)}
где\color{Orange} a
— длина стороны. - Вписанный и окружный круг: У правильного пятиугольника есть вписанный круг (круг, касающийся всех сторон) и окружный круг (круг, проходящий через все вершины). Радиус вписанного круга
\color{Orange} r
связан с длиной стороны\color{Orange} a
и может быть вычислен через геометрические отношения. - Золотое сечение: Положительный пятиугольник связан с золотым сечением. Золотое сечение — это иррациональное число, приблизительно равное 1.61803398875… , обозначается как
\color{Orange} \phi
. Если в правильном пятиугольнике длина стороны равна\color{Orange} a
, то отношение длины стороны к радиусу внутренней касательной окружности и отношение радиуса внутренней касательной окружности к радиусу внешней окружности являются золотым сечением. - Способы построения: Правильный пятиугольник может быть построен различными способами, например, с помощью линейки и компаса или через диагонали звезды.
- Геометрические свойства: Правильный пятиугольник может быть разделен на 5 равнобедренних треугольников, каждый с основанием, являющимся одной из сторон пятиугольника, а высоту можно определить через радиус вписанного круга.
- Применение: Правильный пятиугольник широко используется в искусстве, архитектуре, дизайне и природе, например, в расстановке лепестков определенных цветов.
- Математические связи: Геометрические свойства и математические связи правильных пятиугольников применимы во многих областях математики, включая алгебру, геометрию и теорию чисел.
- Серия правильных многоугольников: Правильный пятиугольник является одним из членов серии правильных многоугольников, которые являются многоугольниками с количеством сторон, являющимся положительным целым числом, со всеми равными сторонами и всеми равными углами. Правильный пятиугольник является третьим членом после квадрата (четырехугольника) и равностороннего треугольника.
Вычисления с правильными пятиугольниками
Известна площадь правильного пятиугольника, вычислите его периметр и длину стороны
Чтобы вычислить периметр и длину стороны правильного пятиугольника, предположим, что его площадь равна 10. Вот подробные шаги вычислений:
- Данная формула площади для правильного пятиугольника:
Площадь\color{Orange} A
правильного пятиугольника может быть рассчитана по следующей формуле:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} s^2 \cot\left(\frac{\pi}{5}\right)
Где\color{Orange} s
— длина стороны правильного пятиугольника. - Рассчитаем
\color{Orange}\cot\left(\frac{\pi}{5}\right)
:
Мы знаем, что:
\color{Orange} \cot\left(\frac{\pi}{5}\right) = \frac{1}{\tan\left(\frac{\pi}{5}\right)}
\color{Orange}\tan\left(\frac{\pi}{5}\right) = \tan(36^\circ)
, используя таблицу или калькулятор, мы получаем:
\color{Orange} \tan(36^\circ) \approx 0.7265
Поэтому,
\color{Orange} \cot\left(\frac{\pi}{5}\right) \approx \frac{1}{0.7265} \approx 1.3764
- Используя формулу площади, найдем длину стороны
\color{Orange} s
:
Вместо известной площади\color{Orange} A = 10
:
\color{Orange} 10 = \frac{5}{4} s^2 \cdot 1.3764
Решаем эту уравнение:
\color{Orange} 10 = 1.7205 \cdot s^2
\color{Orange} s^2 = \frac{10}{1.7205} \approx 5.8125
\color{Orange} s \approx \sqrt{5.8125} \approx 2.41
- Рассчитаем периметр правильного пятиугольника:
Периметр\color{Orange} P
правильного пятиугольника — это пять раз длины стороны\color{Orange} s
:
\color{Orange} P = 5s = 5 \times 2.41 \approx 12.05
В итоге, длина стороны правильного пятиугольника составляет около 2.41, а периметр — около 12.05.
Известный периметр правильного пятиугольника, вычислите его площадь и длину стороны
Чтобы вычислить площадь и длину стороны правильного пятиугольника, предположим, что его периметр равен 10. Вот подробные шаги вычислений:
- Рассчитаем длину стороны правильного пятиугольника:
У правильного пятиугольника есть пять сторон, пусть длина каждой стороны равна\color{Orange} s
.
\color{Orange} 5s = 10
Решаем для\color{Orange} s
:
\color{Orange} s = \frac{10}{5} = 2
Таким образом, длина стороны\color{Orange} s
правильного пятиугольника равна 2. - Рассчитаем площадь правильного пятиугольника:
Площадь правильного пятиугольника может быть рассчитана по следующей формуле:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} s^2 \cot\left(\frac{\pi}{5}\right)
Во-первых, рассчитаем\color{Orange}\cot\left(\frac{\pi}{5}\right)
:
\color{Orange} \cot\left(\frac{\pi}{5}\right) = \frac{1}{\tan\left(\frac{\pi}{5}\right)}
Мы знаем:
\color{Orange} \tan\left(\frac{\pi}{5}\right) = \tan(36^\circ)
Используя таблицу или калькулятор, мы получаем:
\color{Orange} \tan(36^\circ) \approx 0.7265
Поэтому,
\color{Orange} \cot\left(\frac{\pi}{5}\right) \approx \frac{1}{0.7265} \approx 1.3764
- Рассчитаем площадь:
Подставляем длину стороны\color{Orange} s = 2
и\color{Orange}\cot\left(\frac{\pi}{5}\right) \approx 1.3764
:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} \times 2^2 \times 1.3764
Вычисляем:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} \times 4 \times 1.3764 = 5 \times 1.3764 = 6.882
Таким образом, площадь правильного пятиугольника составляет около 6.882, а длина стороны — 2.
Известная длина стороны правильного пятиугольника, вычислите его площадь и периметр
Чтобы вычислить площадь и периметр правильного пятиугольника, предположим, что его длина стороны равна 10. Вот подробные шаги вычислений:
- Рассчитаем периметр правильного пятиугольника:
У правильного пятиугольника пять сторон, каждая из которых имеет длину\color{Orange} s = 10
.
\color{Orange} P = 5s = 5 \times 10 = 50
Таким образом, периметр\color{Orange} P
правильного пятиугольника равен 50. - Рассчитаем площадь правильного пятиугольника:
Площадь\color{Orange} A
правильного пятиугольника может быть рассчитана по следующей формуле:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} s^2 \cot\left(\frac{\pi}{5}\right)
Во-первых, рассчитаем\color{Orange}\cot\left(\frac{\pi}{5}\right)
:
\color{Orange} \cot\left(\frac{\pi}{5}\right) = \frac{1}{\tan\left(\frac{\pi}{5}\right)}
Мы знаем:
\color{Orange} \tan\left(\frac{\pi}{5}\right) = \tan(36^\circ)
Используя таблицу или калькулятор, мы получаем:
\color{Orange} \tan(36^\circ) \approx 0.7265
Поэтому,
\color{Orange} \cot\left(\frac{\pi}{5}\right) \approx \frac{1}{0.7265} \approx 1.3764
- Рассчитаем площадь:
Подставляем длину стороны\color{Orange} s = 10
и\color{Orange}\cot\left(\frac{\pi}{5}\right) \approx 1.3764
:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} \times 10^2 \times 1.3764
Вычисляем:
\color{Orange} A = \frac{5}{4} \times 100 \times 1.3764 = 125 \times 1.3764 = 172.05
В итоге, площадь правильного пятиугольника составляет около 172.05, а периметр — 50.
Эта статья также доступна на следующих языках: 简体中文 (Китайский (упрощенный)) English (Английский) 日本語 (Японский) 한국어 (Корейский) Русский Español (Испанский) Deutsch (Немецкий)