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圓內接五邊形


圓內接五邊形是一個(不必是正)五邊形,其頂點都在一個上,該圓可以外接於五邊形。設這樣一個五邊形的邊長為 a_1, ..., a_5,面積為 K,並設

 sigma_i=Pi_i(a_1^2,a_2^2,a_3^2,a_4^2,a_5^2)
(1)

表示由五邊形邊長 a_i 的平方 a_i^2 構成的五個變數上的第 i對稱多項式,因此

sigma_1=a_1^2+a_2^2+a_3^2+a_4^2+a_5^2
(2)
sigma_2=a_1^2a_2^2+a_1^2a_3^2+a_1^2a_4^2+a_1^2a_5^2+a_2^2a_3^2+a_2^2a_4^2+a_2^2a_5^2+a_3^2a_4^2+a_3^2a_5^2+a_4^2a_5^2
(3)
sigma_3=a_1^2a_2^2a_3^2+a_1^2a_2^2a_4^2+a_1^2a_2^2a_5^2+a_1^2a_3^2a_4^2+a_1^2a_3^2a_5^2+a_1^2a_4^2a_5^2+a_2^2a_3^2a_4^2+a_2^2a_3^2a_5^2+a_2^2a_4^2a_5^2+a_3^2a_4^2a_5^2
(4)
sigma_4=a_1^2a_2^2a_3^2a_4^2+a_1^2a_2^2a_3^2a_5^2+a_1^2a_3^2a_4^2a_5^2+a_1^2a_2^2a_4^2a_5^2+a_2^2a_3^2a_4^2a_5^2
(5)
sigma_5=a_1^2a_2^2a_3^2a_4^2a_5^2.
(6)

此外,也定義

u=16K^2
(7)
t_2=u-4sigma_2+sigma_1^2
(8)
t_3=8sigma_3+sigma_1t_2
(9)
t_4=-64sigma_4+t_2^2
(10)
t_5=128sigma_5.
(11)

那麼五邊形的面積滿足

 ut_4^3+t_3^2t_4^2-16t_3^3t_5-18ut_3t_4t_5-27u^2t_5^2=0,
(12)

關於 u 的七階多項式 (Robbins 1995)。 這也是 1/(4u^2) 倍的三次方程多項式判別式

 z^3+2t_3z^2-ut_4z+2u^2t_5
(13)

(Robbins 1995)。


另請參閱

共圓, 圓內接六邊形, 圓內接多邊形, 圓內接四邊形

使用 探索

參考文獻

Robbins, D. P. "圓內接多邊形的面積。" Discr. Comput. Geom. 12, 223-236, 1994.Robbins, D. P. "圓內接多邊形的面積。" Amer. Math. Monthly 102, 523-530, 1995.

在 中被引用

圓內接五邊形

引用為

韋斯坦, 埃裡克 W. "圓內接五邊形。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/CyclicPentagon.html

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