close
Pojdi na vsebino

Sedemkotnikov trikotnik

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Eden od 14-ih sedemkotnikovih trikotnikov v pravilnem (izbočenem) sedemkotniku.
  stranica pravilnega (izbočenega) sedemkotnika
  kratke diagonale
  dolge diagonale
Obstaja štirinajst skladnih sedemkotnikovih trikotnikov, sestavljenih iz ene zelene, ene modre in ene rdeče stranice.

Sedemkotnikov trikotnik[a] je v evklidski geometriji topokotni, raznostranični trikotnik, katerega oglišča sovpadajo s prvim, drugim in četrtim ogliščem pravilnega sedemkotnika (iz poljubnega začetnega oglišča). Tako njegove stranice sovpadajo z eno stranico in sosednjima kratko in dolgo diagonalo pravilnega sedemkotnika.

Vsi sedemkotnikovi trikotniki so si podobni (imajo enako obliko), zato so skupaj znani kot sedemkotnikov trikotnik. Med seboj so tudi skladni. Njegovi koti imajo velikosti v radianih:

,
in
,

oziroma približno 26°, 51° in 103°. Do podobnosti je edini trikotnik s koti in posledično stranicami v razmerjih 1 : 2 : 4. Sedemkotnikov trikotnik ima tako kot zlati trikotnik, katerega koti so v razmerju 1 : 2 : 2, različne izjemne lastnosti.

Ključne in razne lastnosti

[uredi | uredi kodo]
Za sedemkotnikov trikotnik (oranžno) je trikotnik (modro), ki ga tvorita središče očrtane krožnice in njegovi dve Fermat-Torricellijevi točki in , enakostraničen.

Središče krožnice devetih točk sedemkotnikovega trikotnika je tudi njegova prva Brocardova točka.[1]:Trditev 12[2]

Druga Brocardova točka leži na krožnici devetih točk.[3]:19[2]

Središče očrtane krožnice in Fermat-Torricellijevi točki (izogonski središči) sedemkotnikovega trikotnika tvorijo enakostranični trikotnik.[1]:Izrek 22

Razdalja med središčem očrtane krožnice in višinsko točko (ortocentrom) je podana z:[3]:19[2]

kjer je polmer očrtane krožnice. Kvadrat razdalje od središča včrtane krožnice do višinske točke je:[3]:19[2]

kjer je polmer včrtane krožnice.

Tangenti iz višinske točke na očrtano krožnico sta medsebojno pravokotni.[3]:19[2]

Razmerja razdalj

[uredi | uredi kodo]

Stranice

[uredi | uredi kodo]

Stranice sedemkotnikovega trikotnika sovpadajo s stranico, kratko in dolgo diagonalo pravilnega sedemekotnika. Zanje veljajo zveze:[4]:Lema 1

(kjer se zadnja zveza[3]:13 imenuje optična enačba) in tako:

ter:[4]:Korolar 2

Optična enačba sledi iz Ptolemejevega izreka za tetivni štirikotnik s stranicami , , in , ter diagonalama in , kjer se izrek deli z :[2]

Za razmerja , in velja kubična enačba:

Vendar za rešitve te enačbe ne obstajajo algebrski izrazi s čisto realnimi členi, ker je to primer casusa irreducibilisa.

Približna zveza stranic je:

Tudi za razmerja:[5][6]

velja kubična enačba:

Prav tako za razmerja:[5]

podobno velja kubična enačba:

Tudi za razmerja:[5]

velja kubična enačba:

Veljajo tudi zveze:[3]:14

in:[3]:15

Veljajo tudi zveze:[5]

Višine

[uredi | uredi kodo]

Za višine , in velja:[3]:13[2]

in:[3]:14[2]

Višina na stranico (nasprotni kot je enaka polovici simetrale notranjega kota kota :[3]:19[2]

Tukaj je najmanjši notranji kot, pa drugi najmanjši.

Simetrale notranjih kotov

[uredi | uredi kodo]

Za simetrale notranjih kotov in kotov in veljajo naslednje lastnosti:[3]:16

Polmer očrtane, včrtane in pričrtane krožnice

[uredi | uredi kodo]

Ploščina sedemkotnikovega trikotnika je enaka:[2]

kjer je polmer očrtane krožnice trikotnika.

Vsota kvadratov stranic sedemkotnikovega trikotnika je enaka:[3]:12[2]

Velja tudi:[7]

Razmerje polmera včrtane krožnice in polmera očrtane krožnice je enako pozitivni rešitvi kubične enačbe:[2]

Poleg tega je za dolžine stranic:[3]:15[2]

Velja še:[7]

Na splošno za vsa cela števila velja:

kjer je:

in:

Velja tudi:[7]

in: [5]

Polmer pričrtane krožnice , ki ustreza stranici , je enak polmeru krožnice devetih točk sedemkotnikovega trikotnika.[3]:15[2]

Višinski trikotnik

[uredi | uredi kodo]
Sedemkotnikov trikotnik (oranžno) je edini topokotni trikotnik, ki je podoben svojemu višinskemu (ortičnemu) trikotniku (zeleno). Očrtana krožnica višinskega trikotnika sedemkotnikovega trikotnika je krožnica devetih točk (vijolično).

Višinski ali ortični trikotnik sedemkotnikovega trikotnika z oglišči pri vznožjih višin je podoben sedemkotnikovemu trikotniku, s podobnostnim razmerjem 1 : 2. Sedemkotnikov trikotnik je edini topokotni trikotnik, ki je podoben svojemu višinskemu trikotniku (enakostranični trikotnik je edini ostrokotni trikotnik z isto lastnostjo in enakim sorazmerjem).[3]:12–13

Očrtana krožnica višinskega trikotnika sedemkotnikovega trikotnika je krožnica devetih točk (Eulerjeva krožnica).

Hiperbola

[uredi | uredi kodo]

Pravokotna hiperbola skozi točke ima naslednje lastnosti:

  • prvo gorišče
  • središče leži na krožnici devetih točk (splošna lastnost) in na krožnici
  • drugo gorišče leži na očrtani krožnici

Trigonometrične lastnosti

[uredi | uredi kodo]

Trigonometrične enakosti

[uredi | uredi kodo]

Različne trigonometrične enakosti, povezane s sedemkotnikovim trikotnikom, so:[3]:13–14[2][7]

[5]:Trditev 10
[7][8]
[5]
[5]
[9]

Kubični polinomi

[uredi | uredi kodo]

Kubična enačba ima rešitve:[3]:14 .

Pozitivna rešitev kubične enačbe je enaka .[10]:186–187

Ničle kubične enačbe so:[5] .

Ničle kubične enačbe so: .

Ničle kubične enačbe so: .

Ničle kubične enačbe so: .

Ničle kubične enačbe so: .

Zaporedja

[uredi | uredi kodo]

Za celo število naj velja:

:01234567891011121314151617181920

Ramanudžanove enakosti

[uredi | uredi kodo]

Ramanudžanove enakosti so:[7][11]

[9]

Opombe

[uredi | uredi kodo]
  1. Tudi heptagonov trikotnik po heptagonu, drugemu imenu za sedemkotnik.

Sklici

[uredi | uredi kodo]