正五边形是指五个边等长且五个角等角的五边形,其内角为108度,是一种正多边形,在施莱夫利符号中可以用 来表示。
正五边形的中心角为72度,其具有五个对称轴,其旋转对称性有5个阶(72°、144°、216° 和 288°)。
高 边长 边长
宽 边长 边长
对角线长
其中R为外接圆半径。
边长为t的正凸五边形面积可以将之分割成5个等腰三角形计算:
正五边形不能镶嵌平面,因为其内角是108°,不能整除360°。截至2015年,已知有15种凸五边形镶嵌平面,还未知道是否尚有其他的凸五边形。
正多边形的面积公式为:
其中,P是周长、r是边心距。正五边形的P和r可由三角函数计算:
其中,t是正五边形的边长。
正五边形是一个圆外切多边形,因此有内切圆。其内切圆半径与边心距相同,并且可以尤其边长来决定。
其中,r为内切圆半径与边心距相同、t为正五边形边长。
里士满提出了一个构造正五边形的方法,并且在克伦威尔的《多面体》中被近一步讨论。。
先利用单位圆决定五边形的半径。C为单位圆圆心,M是圆C半径的中点。D是位于垂直于MC的另外一条半径的圆周上。作角CMD的角平分线,令Q为角CMD的角平分线与CD的交点。作过Q平行于MC的直线,令之与圆C相交的交点为P,则DP为正五边形的边长。
这条边的长度可以利用圆下方的两个直角三角形DCM和QCM。利用勾股定理,较大的三角形斜边为 。小三角形其中一股h可由半角公式求得:
其中,角ϕ可由大三角形求得,其值为:
由此可得到在正五边形的边长的一些相关值。右侧三角形的边长a可借由再带一次勾股定理得:
欲求出五边形边长s可透过左侧的三角形,由勾股定理得:
使用圆规与直尺建构出正五边形。
五边形边长s为:
得到了正确的结果因此此种构造正五边形的方法是有效的。
约前300年,欧几里得在他的《几何原本》中描述了一个用直尺和圆规做出正五边形的过程。[1]
正五边形可以借由尝试在一张长条纸张上打一个反手结,并将多出来的部分向后折来构造。这种折法被用在折纸星星上。
(1)已知边长作正五边形的近似画法[2]
①作线段AB等于定长l,并分别以A,B为圆心,已知长l为半径画弧与AB的中垂线交于K。
②取AB的2/3长度,沿着中垂线向上取C点,使CK=2/3AB。