Pentadécagone

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Pentadécagone ou pentédécagone : polygone régulier de 15 côtés.

Sommaire

[modifier] Construction à la règle et au compas

Comme on sait construire le triangle équilatéral et le pentagone régulier, on applique le théorème de Gauss :

3 et 5 étant premiers entre eux, en multipliant par \frac{2\pi}{15} la relation de Bezout 2 × 3 - 5 = 1, on obtient l'égalité : 2\frac{2\pi}{5} - \frac{2\pi}{3} = \frac{2\pi}{15}

Sur un cercle, à partir d'un point A, on place un point G tel que (\overrightarrow{OA}, \overrightarrow{OG}) = \frac{4\pi}{5} , le point B tel que (\overrightarrow{OG}, \overrightarrow{OB}) = -\frac{2\pi}{3} est le deuxième sommet du polygone régulier de côté AB.

En pratique on trace le pentagone régulier ADGJM (sens direct).

A partir du point G on trace le triangle équilatéral GBL (sens rétrograde).

En reportant 14 fois la longueur AB sur le cercle on obtient le polygone régulier ABCDEFGHIJKLMNP.

[modifier] Pentadécagones croisés

Le nombre de polygones réguliers croisés de n côtés est égal au nombre de nombres premiers avec n contenus dans la suite 2, 3..., (n-1)/2. Il y a trois pentadécagones croisés que l'on obtient en joignant les sommets de deux en deux, quatre en quatre ou sept en sept.

[modifier] Construction avec une médiatrice

Construire le pentagone régulier ADGJM inscrit dans le cercle (c) de centre O.

Placer le point G' symétrique de G par rapport à O.

La médiatrice de [OG’] coupe le cercle (c) en deux points B et L, sommets du pentadécagone.

[modifier] Justification

Le triangle OBG' est équilatéral car OB = OG’ comme rayons et OB = G’B car B est sur la médiatrice de [OG’].

L'angle \widehat{MOA} de deux rayons du pentagone est de \frac{2\pi}{5}.

\widehat{G'OA} = \frac 1 2 \widehat{MOA} = \frac{\pi}{5}.

\widehat{AOB} = \widehat{G'OB} - \widehat{G'OA} = \frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{5} = \frac{2\pi}{15}, angle deux rayons du pentadécagone.

[modifier] Construction au compas

Construire le pentagone régulier ADGJM de centre O.

Placer les points A', D', G', J', M' symétrique de A, D, G, J, M par rapport à O.

Les points du pentadécagone sont les points d'intersection du cercle (c) avec les cercles de centres A', D', G', J', M' passant par le centre O.

[modifier] Justification

G'OB est un triangle équilatéral de côté égaux au rayon r du cercle circonscrit, \widehat{G'OB} = \frac{2\pi}3.

Comme ci-dessus on a: \widehat{G'OA} = \frac 1 2 \widehat{MOA} = \frac{\pi}{5} (angle au centre du pentagone).

\widehat{AOB} = \widehat{G'OB} - \widehat{G'OA} = \frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{5} = \frac{2\pi}{15} est l'angle au centre du pentadécagone et le point B est bien un sommet.


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