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正四十角形
四十角形(よんじゅうかくけい、よんじゅうかっけい、tetracontagon)は、多角形の一つで、40本の辺と40個の頂点を持つ図形である。内角の和は6840°、対角線の本数は740本である。
正四十角形においては、中心角と外角は9°で、内角は171°となる。一辺の長さが a の正四十角形の面積 S は
![{\displaystyle S={\frac {40}{4}}a^{2}\cot {\frac {\pi }{40}}\simeq 127.06205a^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/214d3f4880d85fc1eb3022dc424395379671140c)
![{\displaystyle {\begin{aligned}S=10a^{2}\cot {\frac {\pi }{40}}=&10\left(1+{\sqrt {5}}+{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+{\sqrt {\left(1+{\sqrt {5}}+{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}\right)^{2}+1}}\right)a^{2}\\=&10\left(1+{\sqrt {5}}+{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+{\sqrt {\left(1+{\sqrt {5}}\right)^{2}+{\binom {2}{1}}\left(1+{\sqrt {5}}\right){\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+\left({\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}\right)^{2}+1}}\right)a^{2}\\=&10\left(1+{\sqrt {5}}+{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+{\sqrt {\left(6+{\binom {2}{1}}{\sqrt {5}}\right)^{}+{\binom {2}{1}}\left(1+{\sqrt {5}}\right){\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+\left(5+2{\sqrt {5}}\right)^{}+1}}\right)a^{2}\\=&10\left(1+{\sqrt {5}}+{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+{\sqrt {\left(11+4{\sqrt {5}}+{\binom {2}{1}}\left(1+{\sqrt {5}}\right){\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}\right)+1}}\right)a^{2}\\=&10\left(1+{\sqrt {5}}+{\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}+{\sqrt {12+4{\sqrt {5}}+{\binom {2}{1}}\left(1+{\sqrt {5}}\right){\sqrt {5+2{\sqrt {5}}}}}}\right)a^{2}\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2e4345323545f03cfde02edd58c6156a9dcd5832)
を有理数と平方根で表すことが可能である。
![{\displaystyle \cos {\frac {2\pi }{40}}=\cos {\frac {\pi }{20}}=\cos 9^{\circ }={\frac {1}{2}}{\sqrt {2+{\sqrt {\frac {5+{\sqrt {5}}}{2}}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/93ee5bca2f23cfdbb9cf6c7132e77f4af2903802)
正四十角形は定規とコンパスによる作図が可能な図形である。
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非古典的 (2辺以下) | |
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辺の数: 3–10 |
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辺の数: 11–20 | |
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辺の数: 21–30 | |
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辺の数: 31–40 | |
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辺の数: 41–50 | |
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辺の数: 51–70 (抜粋) | |
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辺の数: 71–100 (抜粋) | |
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辺の数: 101– (抜粋) | |
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無限 | |
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星型多角形 (辺の数: 5–12) | |
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多角形のクラス | |
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