أحد عشر ضلعًا

في الهندسة ، يُعرف المضلع ذو الأحد عشر ضلعًا (ويُسمى أيضًا المضلع ذو الأحد عشر ضلعًا [ 1 ] [ 2 ] أو المضلع ذو الأحد عشر ضلعًا [ 3 ] ) أو المضلع ذو الأحد عشر ضلعًا . ( يُفضل استخدام اسم المضلع ذو الأحد عشر ضلعًا، المشتق من الكلمتين اليونانيتين "hendeka" بمعنى "أحد عشر" و " gon " بمعنى "زاوية")، على الاسم الهجين "المضلع ذو الأحد عشر ضلعًا" ، الذي يتكون جزؤه الأول من الكلمة اللاتينية " undecim " بمعنى "أحد عشر". [ 4 ] )

أحد عشر ضلعًا منتظمًا

يتم تمثيل الشكل الهندسي المنتظم برمز شلايفلي {11}.

يحتوي الشكل المنتظم ذو الأحد عشر ضلعًا على زوايا داخلية قياسها 147.27 درجة ( =147311{\displaystyle {\tfrac {3}{11}}}[ 5 ] مساحة الشكل المنتظم ذي الأحد عشر ضلعًا بطول ضلع a تُعطى بالعلاقة [ 2 ]

أ=114أ2سرير أطفالπ119.36564أ2.{\displaystyle A={\frac {11}{4}}a^{2}\cot {\frac {\pi }{11}}\simeq 9.36564\,a^{2}.}

بما أن العدد 11 ليس عددًا أوليًا من أعداد فيرما ، فإن الشكل الهندسي المنتظم ذو الأحد عشر ضلعًا لا يمكن إنشاؤه باستخدام الفرجار والمسطرة . [ 6 ] ولأن العدد 11 ليس عددًا أوليًا من أعداد بيربونت ، فإن إنشاء شكل هندسي منتظم ذو أحد عشر ضلعًا يظل مستحيلاً حتى مع استخدام منصف الزاوية .

يمكن إنشاء أشكال تقريبية قريبة من الشكل الهندسي المنتظم ذي الأحد عشر ضلعًا. على سبيل المثال، قدّر علماء الرياضيات اليونانيون القدماء طول ضلع الشكل الهندسي ذي الأحد عشر ضلعًا المرسوم داخل دائرة الوحدة بـ 14/25 وحدة. [ 7 ]

يمكن بناء الشكل ذي الأحد عشر ضلعاً بدقة عن طريق بناء النيوسيس [ 8 ] وأيضًا عن طريق الأوريغامي المزدوج. [ 9 ]

البناء التقريبي

شكلٌ ذو أحد عشر ضلعًا محفورٌ داخل دائرة، وهو امتدادٌ للبنية الأساسية التي وضعها ت. دروموند كرسوم متحركة. ويتوافق هذا الشكل مع النقش النحاسي الذي أنجزه أنطون إرنست بوركهارد من بيركنشتاين.
هنديكاجون، نقش على النحاس بحلول عام 1698 بواسطة أنطون إرنست بوركهارد من بيركنشتاين

تم تقديم وصف البناء التالي بواسطة تي. دروموند من عام 1800: [ 10 ]

ارسم نصف القطر AB ، ثم قسمه إلى نصفين في النقطة C - بفتحة فرجار تساوي نصف نصف القطر، وارسم القوسين CDI و AD على النقطتين A و C كمركزين - وارسم القوس DO على المسافة ID على النقطة ثم ارسم الخط CO ، والذي سيكون امتداد أحد أضلاع الشكل ذي الأحد عشر ضلعًا بدقة كافية للتدريب.

على دائرة الوحدة:

  • طول ضلع المضلع الأحد عشري المبنيب=0.563692...{\displaystyle b=0.563692\ldots }
  • الطول النظري لضلع أحد عشر ضلعًاأ=2الخطيئة(π11)=0.563465...{\displaystyle a=2\sin({\frac {\pi }{11}})=0.563465\ldots }
  • الخطأ المطلقدلتا=ب-أ=2.27...10-4{\displaystyle \delta =b-a=2.27\ldots \cdot 10^{-4}}– إذا كان AB يساوي 10  م، فإن هذا الخطأ يبلغ حوالي 2.3  مم.

التناظر

تناظرات شكل منتظم ذي أحد عشر ضلعًا. تُلوَّن الرؤوس وفقًا لمواقع تناظرها. تُرسَم خطوط انعكاس زرقاء عبر الرؤوس والحافة. ​​تُوضَّح رتب الدوران في المركز.

يتمتع الشكل الهندسي المنتظم ذو الأحد عشر ضلعًا بتناظر Dih 11 ، من الرتبة 22. وبما أن 11 عدد أولي ، فهناك مجموعة فرعية واحدة ذات تناظر ثنائي السطوح: Dih 1 ، وتناظران دوريان للمجموعة : Z 11 و Z 1 .

يمكن ملاحظة هذه التناظرات الأربعة في أربعة تناظرات مميزة على المضلع ذي الأحد عشر ضلعًا. وقد صنّفها جون كونواي بحرف وترتيب المجموعة. [ 11 ] التناظر الكامل للشكل المنتظم هو r22 ، بينما يُرمز لعدم وجود تناظر بـ a1 . تُقسّم التناظرات ثنائية السطوح بناءً على مرورها عبر الرؤوس ( d للقطر) أو الحواف ( p للعمودي)، و i عندما تمر خطوط الانعكاس عبر كل من الحواف والرؤوس. أما التناظرات الدورية في العمود الأوسط، فتُرمز لها بـ g نسبةً إلى رتب دورانها المركزية.

يُتيح تناظر كل مجموعة فرعية درجة حرية واحدة أو أكثر للأشكال غير المنتظمة. المجموعة الفرعية g11 فقط هي التي لا تملك أي درجات حرية، ولكن يمكن اعتبارها حوافًا موجهة .

يُستخدم في سك العملات المعدنية

العملة الكندية ، المعروفة باسم "لوني" ، تشبه المنشور الأحد عشري المنتظم ، ولكنها ليست مطابقة له تمامًا، [ 12 ] وكذلك العملة الهندية من فئة روبيتين [ 13 ] والعديد من العملات الأخرى الأقل استخدامًا في دول أخرى. [ 14 ] المقطع العرضي للوني هو في الواقع شكل رولو الأحد عشري . أما دولار سوزان بي. أنتوني الأمريكي ، فيحتوي على شكل أحد عشري على طول حوافه الداخلية. [ 15 ]

يشترك الشكل الهندسي ذو الأحد عشر رأسًا في نفس مجموعة الرؤوس الـ 11 مع أربعة أشكال هندسية منتظمة ذات أحد عشر رأسًا :

{11/2}{11/3}{11/4}{11/5}

انظر أيضاً

مراجع

  1. هالديمان، سايروس ب. (1922)، "إنشاء الشكل المنتظم ذي الأحد عشر ضلعًا بواسطة منحنى سداسي"، مناقشات، المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية ، 29 (10)، doi : 10.2307/2299029 ، JSTOR 2299029 .
  2. 1 2 لوميس، إلياس (1859)، عناصر حساب المثلثات المستوية والكروية: مع تطبيقاتها في القياس والمسح والملاحة ، هاربر، ص 65 .
  3. بروير، إبينزر كوبام (1877)، أخطاء الكلام والإملاء ، لندن: دبليو. تيج وشركاه، ص. 4 .
  4. ^ هنديكاجون – من Wolfram MathWorld
  5. ماكلين، كاي (1998)، رياضيات جلينكو: التطبيقات والروابط ، جلينكو/ماكجرو هيل، ص 357 ، ISBN  9780028330549.
  6. كما أثبت غاوس ، يمكن إنشاء مضلع ذي عدد أولي p من الأضلاع إذا وفقط إذا كان p 1 قوة للعدد اثنين ، وهو ما لا ينطبق على العدد 11. انظر:كلاين ، موريس (1990)، الفكر الرياضي من العصور القديمة إلى الحديثة ، المجلد 2، مطبعة جامعة أكسفورد، الصفحات 753-754 ، ISBN     9780199840427.
  7. هيث، السير توماس ليتل (1921)، تاريخ الرياضيات اليونانية، المجلد الثاني: من أريستارخوس إلى ديوفانتوس ، مطبعة كلارندون، ص 329 .
  8. بنجامين، إليوت؛ سنايدر، سي. (مايو 2014). "حول إنشاء الشكل المنتظم ذي الأحد عشر ضلعًا باستخدام المسطرة والفرجار". وقائع الجمعية الفلسفية في كامبريدج . 156 (3): 409-424 . doi : 10.1017/S0305004113000753 .
  9. لوسيرو، جيه سي (2018). "بناء شكل منتظم ذي أحد عشر ضلعًا باستخدام فن طي الورق المزدوج" (ملف PDF) . كروكس ماتيماتيكوروم . 44 : 207-213 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 18 يوليو 2024. تم الاطلاع عليه في 20 يونيو 2018 .
  10. تي. دروموند، (1800) مساعدة الشابات والسادة، في قياس الارتفاعات والمسافات ...، وصف البناء، الصفحات 15-16، الشكل 40: لفافة من الصفحة 69 ... إلى الصفحة 76، الجزء الأول، الطبعة الثانية، تم الاطلاع عليه في 26 مارس 2016
  11. جون إتش. كونواي، هايدي بورجيل، حاييم غودمان-ستراوس ، (2008) تناظرات الأشياء، ISBN 978-1-56881-220-5(الفصل 20، رموز شيفلي المعممة، أنواع تناظر المضلع، الصفحات 275-278)
  12. موسينغهوف، مايكل ج. (2006)، "مسألة دولار واحد" (ملف PDF) ، المجلة الرياضية الأمريكية الشهرية ، 113 (5): 385-402 ، doi : 10.2307/27641947 ، JSTOR 27641947 
  13. ^ كوهاج، جورج س. مايكل ، توماس (2012)، الكتالوج القياسي للعملات المعدنية العالمية لعام 2013 حتى الآن ، منشورات كراوس، ص. 402، ردمك  9781440229657.
  14. ^ كوهاج، جورج س. مايكل ، توماس (2011)، عملات عالمية غير عادية (الطبعة السادسة )، منشورات كراوس، الصفحات 23، 222، 233، 526، ISBN   9781440217128.
  15. مجلس النواب الأمريكي، 1978 ، ص 7.

المراجع

  • مجلس النواب الأمريكي (1978). عملة الدولار الواحد المقترحة الأصغر حجماً . واشنطن العاصمة: مكتب الطباعة الحكومي.