Amosando publicacións coa etiqueta eneágono. Amosar todas as publicacións
Amosando publicacións coa etiqueta eneágono. Amosar todas as publicacións

domingo, 13 de xuño de 2021

Polígonos regulares construíbles con regra marcada

Neste mesmo blog xa falamos no seu día de cales son os polígonos regulares construíbles coas normas clásicas da regra e o compás. Recordemos o resultado ao respecto, que debemos a Gauss e a Pierre Wantzel:
 
Un polígono regular de n lados é construíble coas normas clásicas da regra e o
compás se e só se n pode descompoñerse en factores primos da forma:
$$n=2^r \cdot p_1 \cdot \dots \cdot p_k$$
, sendo r un enteiro non negativo e os factores $p_i$ primos de Fermat distintos entre si.
 
A día de hoxe, os únicos primos de Fermat coñecidos son 3, 5, 17, 257 e 65537. E recordemos que un primo de Fermat é un número primo da forma ${2}^{{2}^{n}}+1$. Son construíbles, pois, os polígonos regulares de 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 16, 17... lados.

Ultimamente dedicamos varias entradas a construcións realizadas cunha regra marcada, que é simplemente unha regra con dúas marcas que indican a medida dunha unidade. Dese xeito é posible trasladar dita medida a calquera lugar, e así obtéñense elementos e construcións que doutro xeito non son posibles.
 
Resulta natural preguntarse que sucede con esta nova condición. Son todos os polígonos regulares construíbles se permitimos o uso da regra marcada? Acudimos ao teorema de Pierpont, que di:
 
Un polígono regular de n lados é construíble coa regra marcada se e só se n pode descompoñerse en factores primos da forma:
$$n=2^{a}\cdot 3^{b}\cdot p_1 \cdot \dots \cdot p_k$$
, sendo a, b enteiros non negativos e os factores $p_i$ primos de Pierpont distintos entre si.
 
As similitudes co resultado de Gauss-Wantzel e cos primos de Fermat son claras, e os primos de Pierpont son da forma $2^k\cdot 3^l+1$, constituíndo a sucesión 2, 3, 5, 7, 13, 17...

En consecuencia, polígonos regulares que non son construíbles coas normas clásicas da regra e o compás si o son coa regra marcada (algún xa pasou por este blog, de feito), coma os que teñen 7, 9, 13, 14, 18, 19... lados.
 
Isto deixa o endecágono, de 11 lados, como o polígono regular con menos lados que non aparece nin nunha listaxe nin na outra. Non é nin múltiplo de 2, nin de 3, nin un primo de Pierpont, e por tanto non sería construíble coa regra marcada.

Porén, no ano 2014 Elliot Benjamin e Chip Snyder demostraron a existencia dunha construción para o endecágono empregando a regra marcada e o compás. Segundo entendo, a chave do asunto reside en que o resultado de Pierpont asume que a regra marcada permite obter puntos como intersección de dúas rectas. Por outra banda, nas normas clásicas da regra e o compás permítese a intersección entre dúas rectas, unha recta e unha circunferencia ou ben dúas circunferencias, así que Benjamin e Snyder para a súa demostración optaron por permitir os casos de dúas rectas e mais dunha recta e unha circunferencia, usando para iso o termo regra marcada restrinxida. A diferenza está, pois, nas hipóteses de partida.

Relacionado con isto:

domingo, 23 de maio de 2021

Eneágono regular con regra marcada

Hai pouco recordabamos que coas normas clásicas non todos os polígonos regulares son construíbles con regra e compás. E mostramos que con tan só permitir o uso dunha regra marcada, si se pode construír un heptágono regular. 

Recordemos que unha regra marcada é, simplemente, unha regra con dúas marcas que indican a medida dunha unidade. Con isto é posible trasladar dita medida a calquera lugar, e así obtéñense elementos e construcións que doutro xeito non son posibles, como por exemplo a de hoxe: o eneágono regular.

Accede á aplicación GeoGebra

A construción baséase na trisección do ángulo, mediante o método de Arquímedes que xa vimos aquí mesmo. Basicamente, no paso 6 os puntos $A,D,B,C$ serían vértices dun hexágono regular, polígono que conta cun ángulo central de 60º. Como no caso do eneágono regular dito ángulo central é de 40º, o que se procede a facer é trisecar o ángulo $\angle BOC$, obtendo o punto $G$ sobre a circunferencia de tal xeito que $GC$ é o lado do eneágono buscado.

Relacionado con isto:

venres, 13 de marzo de 2015

Eneágono aproximado sobre un lado dado

Nesta ocasión o ángulo central aproximado é de 40,208...º no canto dos 40º correctos.






sábado, 7 de marzo de 2015

Eneágono aproximado nun círculo

Esta construción usa $1+\sqrt{2}-\sqrt{3}$ nun círculo unidade como aproximación para o lado dun eneágono regular, cun ángulo de 39,886...º no canto do correcto de 40º.