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正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)“那正四边形是什么呢?” 京京补充问着。“那如果要画正五边形怎么画呢?” 我问京京。正五边形也就是5条边长都相等,5个内角也相等,难就难在不知道正5边形的内角和是多少度。正三角形含义延伸知道了,正三角形的特性以后,其实画一个正三角形就很简单了。如上,几个简单的积木就能画出一个正三角形。

学与思,琢与磨,知与行,相交错。

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(1)

上次和京京认识了三角形。知道三角形三个角相加之和为180度。其实还有一个特殊的三角形,叫正三角形,也叫等边三角形。就是说,三角形三条边等长,由此,三个内角也相等,都为60度。

01

正三角形含义延伸

知道了,正三角形的特性以后,其实画一个正三角形就很简单了。

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(2)

如上,几个简单的积木就能画出一个正三角形。

“那如果要画正五边形怎么画呢?” 我问京京。正五边形也就是5条边长都相等,5个内角也相等,难就难在不知道正5边形的内角和是多少度。

“那正四边形是什么呢?” 京京补充问着。

我说:“正四边形,就是四条边都相等的长方形,也就是正方形。”

“正三角形内角和是180度,正方形内角和是360度,正五边形,内角和是不是就是 360度 180度 呢?” 京京想了想说着。

确实正五边形内角和等于540度。虽然京京猜着,蒙对了。但是这个对京京来说,确实很有难度,这个要用到正多边形的知识点。正多边形内角和是在初中才学到的知识,对正多边形内角和有定义:

(n -2)×180°,(n≥3,且n为正整数),

以正三角形开始,到正四边形也就是正方形,到正五边形。我们引申推导出了正多边形的公式。

京京说,呢减二是啥意思,我说这个不是汉语拼音“呢”的 n,是你学习英语的字母读“恩”的 n。

02

正多边形积木

有了刚才推导出正多边形的内角和公式。和京京尝试用scratch自定义积木来实现画正多边形功能。

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(3)

设计一个画正多边形的积木,有2个输入数据,一个是画几边形,一个是具体边长数据。

和上面正三角形,正方形的积木差不多,正多边形的积木如下:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(4)

核心就是红框里面的内容。scratch非常友好的竟然有注释功能。右击积木就可以弹出窗口,可以选择是否添加注释。

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(5)

和我们平时写代码一样,代码都是写给人看的,所以必要的注释必不可少。给机器写的,直接写0、1就行。我们这个积木程序也一样,写给京京看的,也要写个注释。

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(6)

我们试着运行下:

正五边形:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(7)

正六边形:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(8)

正九边形:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(9)

正三十边形:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(10)

“咦,这个怎么变成一个圆形了呢?” 看到这里,京京有点惊奇。

边数越大,画出的图形越接近圆。这里面又会引出一个很有意思的概念,圆周率的定义。π=圆周长/直径≈内接正多边形周长/直径。

我国古代数学家祖冲之,以圆的内接正多边形的周长来近似等于圆的周长,从而得出π的精确到小数点第七位的值。

下次和京京一起用scratch来算算π的近似值会是多少。

03

漂亮的叠加图案

定义好了画正多边形的积木以后,我们稍加改动,就能得到很多漂亮的叠加图案。

正三角形叠加效果:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(11)

正五边形叠加效果:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(12)

正七边形叠加效果:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(13)

正十三边形叠加效果:

正多边形和圆的公式(从正多边形到圆)(14)

稍作改动,就能有各种漂亮的图案出现。这个积木可以让京京玩一阵子了。

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