Как найти количество сторон многоугольника зная радиус

В публикации представлены онлайн-калькуляторы и формулы для расчета длины стороны правильного многоугольника через радиус вписанной или описанной окружности.

  • Расчет длины стороны

    • Через радиус вписанной окружности

    • Через радиус описанной окружности

Расчет длины стороны

Правильный многоугольник и вписанная/описанная окружность

Инструкция по использованию: введите радиус вписанной (r) или описанной (R) окружности, укажите количество вершин правильного многоугольника (n), затем нажмите кнопку “Рассчитать”. В результате будет вычислена длина стороны фигуры (a).

Через радиус вписанной окружности

Формула расчета

Формула расчета стороны правильного многоугольника через радиус вписанной окружности

Через радиус описанной окружности

Формула расчета

Формула расчета стороны правильного многоугольника через радиус описанной окружности

circles.png

Посетитель сайта попросил буквально следующее: «Сделайте пожалуйста такой калькулятор, который зная радиус вписанной и описанной окружностей найдет длину стороны многоугольника».

То есть, задача формулируется так: некоторый правильный многоугольник вписан в окружность с известным радиусом и вокруг него описана окружность с другим известным радиусом. Требуется найти параметры этого правильного многоугольника: число сторон и длину одной стороны.

Чтобы было понятнее, графически эта ситуация изображена на картинке слева.

Посмотрев внимательно на треугольник, образованный перпендикуляром из центра окружности к стороне многоугольника (радиус вписанной окружности r), отрезком, соединяющим центр окружности и ближайшую к перпендикуляру вершину многоугольника (радиус описанной окружности R), и собственно, половиной стороны многоугольника, нетрудно заметить, что радиусы связаны между собой соотношением

cosfrac{alpha}{2}=frac{r}{R}

где угол альфа, опирающийся на вершины многоугольника, связан следующим соотношением с числом сторон многоугольника n:

alpha=frac{2pi}{n}

Таким образом, известные радиусы описанной и вписанной окружности дают нам однозначное соответствие с числом сторон правильного многоугольника.

n=frac{pi}{arccosfrac{r}{R}}

Длина стороны определяется тривиально.

Теперь по поводу калькулятора — поскольку в расчете есть иррациональное число, получить по этой формуле целое число сторон невозможно. Но, с другой стороны, мы-то знаем, что число сторон — это целое число. Поэтому калькулятор сначала вычисляет число сторон как есть, потом округляет до ближайшего целого, и, исходя из этого целого числа, делает расчет длины стороны и обратный расчет одного из радиусов (из чистого любопытства).

PLANETCALC, Определение параметров правильного многоугольника по радиусам вписанной и описанной окружности

Определение параметров правильного многоугольника по радиусам вписанной и описанной окружности

Радиус описанной окружности

Радиус вписанной окружности

Точность вычисления

Знаков после запятой: 3

Радиус вписанной окружности (для округленного числа сторон)

Длина стороны (для округленного числа сторон)

bezdelnik
[34.1K]

8 лет назад 

r – радиус вписанной в N-угольник окружности

В любой правильный многоугольник можно вписать окружность. От длины стороны будет зависеть радиус вписанной окружности. Или наоборот – длина стороны зависит радиус вписанной окружности.

Посмотрите на формулу, которая связывает эти величины

текст при наведении

Чтобы посчитать количество сторон, надо найти из этой формулы N. Получите ответ.

в избранное

ссылка

отблагодарить

Rafail
[136K]

Вокруг окружности ЛЮБОГО радиуса можно описать ЛЮБОЙ правильный N-угольник. 
—  8 лет назад 

bezdelnik
[34.1K]

spin, в приведенной Вами формуле два неизвестных a и n, поэтому по ней нельзя найти n. 
—  8 лет назад 

spin
[16.3K]

а – длина стороны, n – число сторон многоугольника. Если задан многоугольник с известным количеством сторон, радиус вписанной окружности, то получается одно неизвестное.
Конечно, если неизвестно количество сторон, то одно уравнение с двумя неизвестными не решается и надо иметь еще какие-то данные.
 
—  8 лет назад 

Rafail
[136K]

О чём спорите, господа? разве Вы не прочитали мой комментарий, или не поняли смысл сказанного? Вокруг ЛЮБОЙ окружности можно описать ЛЮБОЙ многоугольник, поэтому вопрос вообще бессмысленен. При ЛЮБОМ радиусе r число сторон N может быть ЛЮБЫМ. 
—  8 лет назад 

spin
[16.3K]

Никто не спорит. Понятно, что по тем данным, которые есть в вопросе однозначно посчитать количество сторон не получится.
Если задана только окружность, то вокруг нее можно построить многоугольник с любым количеством сторон (ясное дело, что количество сторон будет больше двух 🙂 ). Именно из этого утверждения я и начал свой ответ. От количества сторон многоугольника будет зависеть длина стороны: чем больше N – тем меньше длина стороны.
 
—  8 лет назад 

все комментарии (еще 5)

Знаете ответ?

Как найти правильный многоугольник, зная радиус вписанной и описанной окружности?

Inna Zotova



Ученик

(175),
на голосовании



6 лет назад

Помогите, пожалуйста.
Как можно найти количество сторон и углы в правильном многоугольнике, зная только радиус вписанной и описанной окружности?
R – 2√3
r – 3

Голосование за лучший ответ

Вы здесь

  • Сторона правильного многоугольника

    Правильные многоугольники часто фигурируют в задачах с вписанными или описанными окружностями. Отрезок, проведенный из центра окружности в угол или середину стороны, является радиусом описанной или вписанной окружности соответственно.

    Зная количество сторон многоугольника, ключевой задачей является нахождение центрального угла между этими двумя радиусами, так как они с половиной стороны образуют прямоугольный треугольник. Такой угол будет равен 180 градусам, разделенным на количество сторон многоугольника n:

    Из тригонометрических отношений в треугольнике, сторона будет равна удвоенному произведению радиуса описанной окружности на синус центрального угла или радиуса вписанной окружности на тангенс того же угла.

Смотрите также

Добавить комментарий