Devatenáctiúhelník

Pravidelný devatenáctiúhelník a jeho úhly

Devatenáctiúhelník, cizím slovem nonadecagon či enneadecagon (z řec. δεκαεννιά, dekaennia - devatenáct, a γωνία, gonia - úhel), je mnohoúhelník s devatenácti úhly, vrcholy a stranami.

Číselné údaje

Součet středových úhlů je 180°, jeden středový (a zároveň vnější) úhel tedy musí být 360 19 = 18 18 19 18,947 4 {\displaystyle {\frac {360^{\circ }}{19}}=18{\frac {18}{19}}^{\circ }\approx 18{,}9474^{\circ }} . Následkem toho je jeden vnitřní úhel 180 18,947 4 161,052 6 {\displaystyle 180^{\circ }-18{,}9474^{\circ }\approx 161{,}0526^{\circ }} , což lze též zapsat složeným zlomkem 161 1 19 {\displaystyle 161{\frac {1}{19}}^{\circ }} . Součet vnitřních úhlů tedy bude 161 1 19 19 = 3060 {\displaystyle 161{\frac {1}{19}}^{\circ }\cdot 19=3060^{\circ }} .

Je-li α délka strany, pak:

  • Obvod: P = 19 a {\displaystyle P=19\,a}
  • Obsah: A = 19 4 a 2 cot ( π 19 ) {\displaystyle A={\frac {19}{4}}\,a^{2}\cot \left({\frac {\pi }{19}}\right)}
  • Min. poloměr: H = 2 A P = a 2 cot ( π 19 ) {\displaystyle H={\frac {2\,A}{P}}={\frac {a}{2}}\cot \left({\frac {\pi }{19}}\right)}
  • Max. poloměr: R = H cos ( π 19 ) = a 2 sin ( π 19 ) {\displaystyle R={\frac {H}{\cos \left({\frac {\pi }{19}}\right)}}={\frac {a}{2\sin \left({\frac {\pi }{19}}\right)}}}

Rýsování

Rýsování pravidelného devatenáctiúhelníku

Pravidelný devatenáctiúhelník nelze narýsovat pouze za pomoci pravítka a kružítka, neboť aby bylo možno daný pravidelný mnohoúhelník narýsovat, musí být všechny jeho liché dělitele být Fermatova čísla ( F n = 2 2 n + 1 {\displaystyle F_{n}=2^{2^{\overset {n}{}}}+1} ).

Devatenáct je dělitelné devatenácti, což je liché číslo a přitom není Fermanovo. S menší odchylkou (středový úhel se změní z 18,947 4 {\displaystyle 18{,}9474^{\circ }} na 18,924 6 {\displaystyle 18{,}9246^{\circ }} , odchylka tedy 0,022 8 {\displaystyle 0{,}0228^{\circ }} a celkově 0,433 2 {\displaystyle 0{,}4332^{\circ }} ) jej však lze zkonstruovat ve 14 krocích:

  1. Narýsujeme přímku p.
  2. Zkonstruujeme kružnici k s poloměrem r a se středem v bodě I, jež se nalézá na přímce p.
  3. Sestrojíme kružnici l se středem v pravém průsečíku přímky p a kružnice k J = p k {\displaystyle J=p\cap k} a má
  4. Sestrojíme kružnici m se středem v levém průsečíku přímky p a kružnice k K = p k {\displaystyle K=p\cap k} .
  5. Utvoříme přímku q, jež protíná průsečíky kružnic l a m L = l m {\displaystyle L=l\cap m} a M = l m {\displaystyle M=l\cap m} .
  6. Sestrojíme kružnici n, jež má poloměr r a střed v průsečíku J.
  7. Vytvoříme kružnici o, jež má poloměr r a střed v horním průsečíku kružnice k s přímkou q N = k q {\displaystyle N=k\cap q} .
  8. Utvoříme přímku r, jež prochází průsečíky kružnice k s kružnicí n O = k n {\displaystyle O=k\cap n} a P = k n {\displaystyle P=k\cap n} .
  9. Zkonstruujeme přímku s, jež prochází průsečíky kružnice k s kružnicí o Q = k o {\displaystyle Q=k\cap o} a R = k o {\displaystyle R=k\cap o} .
  10. Narýsujeme kružnici p se středem v průsečíku přímky p a s S = p s {\displaystyle S=p\cap s} , jež prochází bodem I.
  11. Narýsujeme kružnici q se středem v bodě I, jež prochází průsečíkem S.
  12. Sestrojíme přímku t, jež spojuje průsečíky kružnic p a q T = p q {\displaystyle T=p\cap q} a U = p q {\displaystyle U=p\cap q} .
  13. Zkonstruujeme přímku u, jež prochází průsečíkem K a průsečíkem přímek t a r V = t r {\displaystyle V=t\cap r} .
  14. Přímka u nyní svírá s přímkou p úhel α. Vzdálenost mezi jejich průsečíky s kružnicí k V = u k {\displaystyle V=u\cap k} a W = p k {\displaystyle W=p\cap k} nyní vezmeme do kružítka a po obvodu kružnice si uděláme značky, jež následně pospojujeme.

Při tomto rýsování vytvoříme mnoho bodů, průsečíků, přímek a kružnic. Zde je jejich výčet:

  • Body a průsečíky: I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W
  • Přímky: p, q, r, s, t, u
  • Kružnice: k, l, m, n, o, p, q

Druhy devatenáctiúhelníků

Existuje celkem devět možných pravidelných devatenáctiúhelníků - jeden konvexní a osm nekonvexních neboli hvězdicovitých.

  • 19-2
    19-2
  • 19-3
    19-3
  • 19-4
    19-4
  • 19-5
    19-5
  • 19-6
    19-6
  • 19-7
    19-7
  • 19-8
    19-8

Devatenáctiúhelníková čísla

Po vzoru trojúhelníkových a čtvercových čísel lze vytvořit číselnou řadu odpovídající devatenáctiúhelníku.

Prvních deset čísel: 1, 19, 54, 106, 175, 261, 364, 484, 621, 775

Odkazy

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu devatenáctiúhelník na Wikimedia Commons

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ennéadécagone na francouzské Wikipedii.