MathLabs

第1問

正方形 ABCDABCD の内部に正三角形 ABKABK, BCLBCL, CDMCDM, DANDAN を作る。KL,LM,MN,NKKL,LM,MN,NK および AK,BK,BL,CL,CM,DM,DN,ANAK,BK,BL,CL,CM,DM,DN,AN の中点が正十二角形の12頂点であることを証明せよ。
ステップ 5/5: 12個の頂点を特定する
ざっくり言うと

等しい半径と等しい角度間隔は、正十二角形の定義そのものである。

zj=3−12eijπ/6,j=0,1,…,11z_j=\frac{\sqrt{3}-1}{2}e^{ij\pi/6},\quad j=0,1,\ldots,11
単位円は12個の中点の方向が 30∘30^\circ 間隔であることを示す。
$30^\circ$ の点を示した単位円。正十二角形の隣接する方向を表す。
詳しい解説

12個の中点の偏角はちょうどjπ/6j\pi/6(j=0,…,11j=0,\ldots,11)であり、すべての絶対値は3−12\frac{\sqrt{3}-1}{2}である。したがって、それらは1つの円周上に等間隔に並んでいる。