Tridecágono

Polígono con 13 aristas
Tridecágono regular
Un tridecágono regular
TipoPolígono regular
Aristas y vértices13
Símbolo de Schläfli{13}
Diagramas de Coxeter-Dynkin
Grupo de simetríaDiédrico (D 13 ), orden 2×13
Angulo interno ( grados )≈152.308°
PropiedadesConvexo , cíclico , equilátero , isogonal , isotoxal
Polígono dualSer

En geometría , un tridecágono , triscaidecágono o 13-gono es un polígono de trece lados .

Tridecágono regular

Un tridecágono regular se representa mediante el símbolo de Schläfli {13}.

La medida de cada ángulo interno de un tridecágono regular es aproximadamente 152,308 grados , y el área con longitud de lado a está dada por

A = 13 4 a 2 cuna π 13 13.1858 a 2 . {\displaystyle A={\frac {13}{4}}a^{2}\cot {\frac {\pi }{13}}\simeq 13.1858\,a^{2}.}

Construcción

Como 13 es un primo de Pierpont pero no de Fermat , el tridecágono regular no se puede construir con regla y compás . Sin embargo, sí se puede construir con neusis o un trisector de ángulos.

Lo que sigue es una animación de una construcción neusis de un tridecágono regular con radio de círculo circunscrito según Andrew M. Gleason , [1] basado en la trisección del ángulo por medio del Tomahawk (azul claro). Oh A ¯ = 12 , {\displaystyle {\overline {OA}}=12,}

Animación de un tridecágono regular (triskaidecagon) con radio de circunferencia circunscrita (1 min 44 s), trisección de un ángulo mediante el Tomahawk (azul claro). Esta construcción se deriva de la siguiente ecuación: Oh A ¯ = 12 {\displaystyle {\overline {OA}}=12}

12 porque ( 2 π 13 ) = 2 26 2 13 porque ( 1 3 arctano ( 3 ( 13 + 1 ) 7 13 ) ) + 13 1. {\displaystyle 12\cos \left({\frac {2\pi }{13}}\right)=2{\sqrt {26-2{\sqrt {13}}}}\cos \left({\frac {1}{3}}\arctan \left({\frac {{\sqrt {3}}\left({\sqrt {13}}+1\right)}{7-{\sqrt {13}}}}\right)\right)+{\sqrt {13}}-1.}

Aquí se muestra una construcción aproximada de un tridecágono regular utilizando regla y compás .

Una construcción aproximada de un tridecágono.
Una construcción aproximada de un tridecágono.

Otra posible animación de una construcción aproximada, también posible con el uso de regla y compás.

Tridecágono, construcción aproximada en forma de animación (3 min 30 s)

Basado en el círculo unitario r = 1 [unidad de longitud]

  • Longitud del lado construida en GeoGebra a = 0,478631328575115 [ unidad de longitud ] {\displaystyle a=0,478631328575115\;[{\text{unidad de longitud}}]}
  • Longitud del lado del tridecágono a objetivo = a 2 pecado ( 180 13 ) = 0,478631328575115 [ unidad de longitud ] {\displaystyle a_{\text{target}}=r\cdot 2\cdot \sin \left({\frac {180^{\circ }}{13}}\right)=0.478631328575115\ldots \;[{\text{unit of length}}]}
  • Error absoluto de la longitud del lado construido:
Hasta la precisión máxima de 15 decimales, el error absoluto es F a = a a target = 0.0 [ unit of length ] {\displaystyle F_{a}=a-a_{\text{target}}=0.0\;[{\text{unit of length}}]}
  • Ángulo central construido del tridecágono en GeoGebra (muestra 13 decimales significativas, redondeadas) μ = 27.6923076923077 {\displaystyle \mu =27.6923076923077^{\circ }}
  • Angulo central del tridecágono μ target = ( 360 13 ) = 27. 692307 ¯ {\displaystyle \mu _{\text{target}}=\left({\frac {360^{\circ }}{13}}\right)=27.{\overline {692307}}^{\circ }}
  • Error angular absoluto del ángulo central construido:
Hasta 13 decimales, el error absoluto es F μ = μ μ target = 0.0 {\displaystyle F_{\mu }=\mu -\mu _{\text{target}}=0.0^{\circ }}

Ejemplo para ilustrar el error

En un círculo circunscrito de radio r = 1.000 millones de kilómetros (una distancia que la luz tardaría aproximadamente 55 minutos en recorrer), el error absoluto en la longitud del lado construido sería inferior a 1 mm.

Simetría

Simetrías de un tridecágono regular. Los vértices están coloreados según sus posiciones de simetría. Se dibujan espejos azules a través de los vértices y las aristas. Las órdenes de giro se dan en el centro.

El tridecágono regular tiene simetría Dih 13 , orden 26. Como 13 es un número primo , existe un subgrupo con simetría diedral: Dih 1 , y 2 simetrías de grupo cíclicas : Z 13 , y Z 1 .

Estas 4 simetrías se pueden ver en 4 simetrías distintas en el tridecágono. John Conway las etiqueta con una letra y un orden de grupo. [2] La simetría completa de la forma regular es r26 y ninguna simetría se etiqueta como a1 . Las simetrías diedras se dividen dependiendo de si pasan por vértices ( d para diagonales) o aristas ( p para perpendiculares), e i cuando las líneas de reflexión pasan por aristas y vértices. Las simetrías cíclicas en la columna del medio se etiquetan como g para sus órdenes de giro centrales.

Cada simetría de subgrupo permite uno o más grados de libertad para formas irregulares. Solo el subgrupo g13 no tiene grados de libertad pero puede verse como aristas dirigidas .

Uso numismático

El tridecágono regular se utiliza como forma de la moneda checa de 20 coronas . [3]

Un tridecagrama es un polígono estrellado de 13 lados . Existen 5 formas regulares dadas por los símbolos de Schläfli : {13/2}, {13/3}, {13/4}, {13/5} y {13/6}. Como 13 es primo, ninguno de los tridecagramas es una figura compuesta.

Polígonos de Petrie

El tridecágono regular es el polígono de Petrie 12-símplex :

Un 12

12-símplex

Referencias

  1. ^ Gleason, Andrew Mattei (marzo de 1988). «Trisección de ángulos, heptágono y triskaidecágono p. 192–194 (p. 193 Fig.4)» (PDF) . The American Mathematical Monthly . 95 (3): 186–194. doi :10.2307/2323624. Archivado desde el original (PDF) el 19 de diciembre de 2015. Consultado el 24 de diciembre de 2015 .
  2. ^ John H. Conway, Heidi Burgiel, Chaim Goodman-Strauss , (2008) Las simetrías de las cosas, ISBN 978-1-56881-220-5 (Capítulo 20, Símbolos generalizados de Schaefli, Tipos de simetría de un polígono, págs. 275-278) 
  3. ^ Colin R. Bruce, II, George Cuhaj y Thomas Michael, Catálogo estándar de monedas del mundo de 2007 , Krause Publications, 2006, ISBN 0896894290 , pág. 81. 
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tridecagon&oldid=1194915721"