NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Polygones

 

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Géométrie

POLYGONES un par un

 

Glossaire Géométrie

 

INDEX

 

Polygones

Géométrie

Noms

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Sommaire de cette page

>>> Icosagone – Présentation

>>> Icosagone et ses angles

>>> Icosagone et ses diagonales

>>> Construction de l'icosagone

>>> Géométrie de l'icosagone

>>> Programmation Scratch

>>> Icosagone – Curiosités

>>> Icosaèdre

 

 

 

 

ICOSAGONE

 

Icosagone: polygone à vingt côtés ou vingt angles (du grec: eikosi, vingt et gonia, angle).

Icosaèdre: polyèdre à vingt faces.

Icosaèdre régulier: un des cinq solides platoniciens.

 

Anglais: an icosagon is a 20-sided polygon / regular icosagon

 

 

Icosagone – Présentation

Quelconque

Polygone à 20 sommets, 20 côtés et 20 angles.

Quantité de diagonales: ½ 20 x 19 – 20 = 170.

 

Régulier

Somme des angles: (20 – 2) x 180° = 3 240 °

Angle au sommet: 3 240 / 20 = 162°

Angle au centre interceptant un côté: 360 / 20 = 18°

L'icosagone régulier est constructible.

 

Étoilés

Les trois polygones qui relient un sommet sur trois, sur sept et sur 9. {3, 7 et 9} sont les trois nombres premiers inférieurs à 20 et premiers avec 20.

Icosaèdre convexe quelconque

Convexe: en parcourant le périmètre dans le sens horaire par exemple, on pivote toujours vers la droite pour tracer le côté suivant.

Autre définition: le segment qui joint deux points quelconques du polygone, y compris du périmètre,  est toujours à l'intérieur du polygone.

 

 

Icosagone et ses angles

 

Un carré et un pentagone régulier construits sur les côté d'un icosagone.

Montrer que les points B, D et E sont alignés.

 

Mesure de l'angle ABE:

*      Angle en A = Angle icosagone (162°) – angle du carré (90°) = 72°;

*      Le triangle ABE est isocèle (AB = AE). L'angle en B est égal à la moitié de 180° moins l'angle au sommet (72°) = 54°.

Mesure de l'angle ABD

*      C'est l'angle de l'icosagone (162°) moins celui du pentagone (106°) = 54 °.

Les angles ABE et ABD ont même mesure (54°), les points B, D et E sont alignés.

 

 

L'angle en B est évalué de deux manières: avec ABE et avec ABD. L'égalité montre que les trois points sont alignés.

 

Icosagone régulier et ses diagonales

Longueur de la diagonale k, avec k la quantité de côtés interceptés par la diagonale.

 

k

Longueur

2

1,975376681

3

2,902113032

4

3,757389729

5

4,520147018

6

5,171603290

7

5,695717524

8

6,079584290

9

6,313751512

10

6,392453219

Voir Son calcul / Tables / Quantité d'intersections des diagonales

 

Icosaèdre régulier avec ses trois versions étoilées

Icosagone et triangles équilatéraux (tous les quatre sommets)

 

 

Construction de l'icosagone

 

 

Étape 1

 

Construction de la figure 1 par la méthode classique de construction des médiatrices

Le point O est le milieu de AB et O' celui de OB.

 

Étape 2

 

 

Tracez le cercle de centre O' et de rayon OO'.

Tracez le segment CO' qui coupe le petit cercle en E

Tracez le cercle de centre C et de rayon CE qui coupe le grand cercle en F

 

 

 

Étape 3

 

Tracez le cercle de centre B et de rayon BF.

Gardez cette ouverture du compas

 

Tracez le cercle de même rayon à partir de chacun des nouvelles intersections avec le grand cercle (comme F').

 

Les 20 sommets de l'icosagone sont ainsi définis tour à tour.

 

Figure 1

Figure 2

Figure 3

 

Autre possibilité

 

Étape 1 identique.

 

Tracez la bissectrice de OO'C qui coupe OC en E.

Tracez en e la parallèle à OB qui coupe le cercle en F.

 

L'angle BOF vaut 18°.

 

Pour tracez l'icosagone, reportez la longueur FB de proche en proche.

*Voir Construction animée sur Icosagone - Wikipédia

 

 

 

Géométrie de l'icosagone

Relation entre

*      Longueur du côté: c

*      Rayon du cercle circonscrit: R, et

*      Rayon du cercle inscrit (ou apothème): r

Cercles circonscrit (R) et inscrit (r)

 

 

 

Voir Trigonométrie de l'icosagone / Multiplication par conjugué

 

Aire de l'icosagone régulier

 

 

 

 

 

 

À comparer à l'air du cercle: Ac = 3,14 … R²

L'icosagone remplit le cercle dans cette proportion:

 

Validation des formules par mesures sur un icosagone (via Geogébra)

 

 

Programmation Scratch

Ce programme est très simple à réaliser

 

Commentaires

Le programme exécute 20 fois "avancer de la quantité pas = 50"  et "tourner de 18° ".

Pour tracer deux diagonales et le centre, quatre couples de variables (x, y) sont mémorisés à la fin de chaque quart de tour (5 côtés).

Pour finir sur le centre, le crayon est envoyé au milieu de l'une des diagonales.

 

Dessin réalisé

Suite

Dernière instruction

Voir ProgrammationIndex  / Programmation du cercle avec Scratch

 

 

 

 

Icosagone – Curiosités

 

Les colonnes doriques comportent vingt cannelures.

 

Le Tholos de Delphes compte vingt colonnes à sa périphérie. Construit vers 380-370 avant J.-C. Chaque colonne est creusée de vingt cannelures.

 

Le swastika (illustration) est un icosagone irrégulier.

 

 

L'icosagone (20) est le mariage du carré (4) et du pentagone (5) avec 20 = 4 x 5.

 

 

Littérature

*      Les 59 icosaèdres (The Fifty-Nine Icosahedra) – 1938

Livre de H.S.M. Coxeter, P. DuVal, H.T.Flather et J.F. Petrie. Énumération  des stellations de l'icosèdre.

   

Exemples

59

 

 

 

 

Suite

*    Dodécagone – Construction

*    Dodécaèdre

*    Heptadécagone

Voir

*    Construction du pentagone

*    Polygone

*    Hexagone

*    Calcul de Pi

Aussi

*    Constructibilité

*    GéométrieIndex

*    Partage du cercle

*    Rosaces

DicoNombre

*    Nombre 12

*    Nombre 0,517

Sites

*    Icosagone – Wikipédia

*    Icosagon – Wolfram MathWorld

*    The Fifty-Nine Icosahedra – Wikipedia

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/GeomLAV/Polygone/Icosagon.htm