Skip to main content

G7.3 - Poligoane regulate înscrise în cerc


Conturul unei piulițe este un poligon regulat. Piulițele sunt prezente la aproape toate îmbinările dintre două piese ale unei mașini.

Observă și descoperă!​

  1. Observă dialogul dintre cei doi copii, apoi rezolvă sarcina de lucru propusă:

Sara către Victor: Trebuie să împart un cerc în trei arce congruente și nu reușesc.

Victor: Nu este foarte dificil. Un cerc are 360∘360^\circ. Dacă cele trei arce sunt congruente, fiecare trebuie să aibă câte 120∘120^\circ. Construim în jurul punctului OO, centrul cercului, trei unghiuri cu măsura de 120∘120^\circ. Ceea ce a rezultat arată ca în Figura 20.

Sarcină: Desenează un cerc și, folosind procedeul descris de Victor, împarte-l în cinci arce congruente.

ABCO
Figura 20: Cerc împărțit în trei arce congruente

Important​

Definiție

Numim poligon regulat un poligon cu toate laturile și toate unghiurile congruente.

Exemple:

  • Triunghiul echilateral este un poligon regulat.
  • Pătratul este un poligon regulat.
  • Începând cu poligoanele care au cinci sau mai multe laturi nu mai există denumiri speciale; vom spune pentagon regulat pentru poligonul cu cinci laturi și cinci unghiuri congruente și hexagon regulat pentru poligonul cu șase laturi și șase unghiuri congruente.

Cum construiesc un pentagon regulat?​

Pasul 1.

Desenez un cerc.

O
Pasul 2.

Împart cercul în cinci arce congruente, folosind raportorul pentru a obține 5 unghiuri congruente în jurul unui punct. Fiecare arc are 72∘72^\circ.

AEDCB
Pasul 3.

Unesc punctele determinate la pasul 2.

AEDCB

Justificare:​

Avem AB=BC=CD=DE=EAAB = BC = CD = DE = EA, deoarece, într-un cerc, la arce congruente corespund coarde congruente. Acum, unghiul BAEBAE este un unghi înscris în cerc și atunci BCDE⌢=BC⌢+CD⌢+DE⌢\overset{\frown}{BCDE} = \overset{\frown}{BC} + \overset{\frown}{CD} + \overset{\frown}{DE} Cum BC⌢=CD⌢=DE⌢=72∘\overset{\frown}{BC} = \overset{\frown}{CD} = \overset{\frown}{DE} = 72^\circ, rezultă ∢BAE=3⋅72∘2=108∘\sphericalangle BAE = \dfrac{3 \cdot 72^\circ}{2} = 108^\circ Analog, găsim ∢ABC=∢BCD=∢CDE=∢DEA=108∘\sphericalangle ABC = \sphericalangle BCD = \sphericalangle CDE = \sphericalangle DEA = 108^\circ. Prin urmare și toate unghiurile sunt congruente. Așadar, ABCDEABCDE este un poligon regulat.


  • Măsura unui unghi al unui poligon regulat cu nn laturi este (n−2)⋅180∘n\dfrac{(n - 2) \cdot 180^\circ}{n}

Justificare: Pentru a construi un poligon regulat cu nn laturi, un cerc trebuie împărțit în nn arce congruente. Măsura unui astfel de arc este egală cu 360∘n\dfrac{360^\circ}{n}. Oricare unghi al poligonului este un unghi înscris în cerc și cuprinde, între laturile sale, n−2n - 2 arce cu măsura de 360∘n\dfrac{360^\circ}{n}. Avem, ∢A1A2An=(n−2)⋅360∘n2=(n−2)⋅360∘2n=(n−2)⋅180∘n\sphericalangle A_1 A_2 A_n = \dfrac{(n - 2) \cdot \dfrac{360^\circ}{n}}{2} = \dfrac{(n - 2) \cdot 360^\circ}{2n} = \dfrac{(n - 2) \cdot 180^\circ}{n} (măsura unghiului înscris în cerc este jumătate din măsura arcului cuprins între laturile sale).

OA1A2A3AnAn-1

Exemplu:​

Deoarece pătratul este un poligon regulat, putem verifica: Măsura unui unghi al unui pătrat este:

(4−2)⋅180∘4=2⋅180∘4=90∘\dfrac{(4 - 2) \cdot 180^\circ}{4} = \dfrac{2 \cdot 180^\circ}{4} = 90^\circ