- Чтобы найти количество сторон правильного многоугольника, когда каждый угол равен 156°, используем формулу для величины угла \(A\) правильного многоугольника с \(n\) сторонами:
\[ A = \frac{(n-2) \cdot 180°}{n} \]
Подставим 156° вместо \(A\):
\[ 156° = \frac{(n-2) \cdot 180°}{n} \]
Умножим обе стороны на \(n\):
\[ 156n = (n-2) \cdot 180 \]
Раскроем скобки:
\[ 156n = 180n - 360 \]
Переносим все члены с \(n\) в одну сторону:
\[ 180n - 156n = 360 \]
Это упрощается до:
\[ 24n = 360 \]
Теперь найдем \(n\):
\[ n = \frac{360}{24} = 15 \]
Таким образом, правильный многоугольник имеет 15 сторон.
- Правильный четырехугольник, вписанный в окружность, представляет собой квадрат. Для вписанного многоугольника длина стороны \(a\) и радиус окружности \(R\) связаны следующим образом:
\[ a = R\sqrt{2} \]
Где \(a = 2\). Найдем радиус:
\[ R = \frac{a}{\sqrt{2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} \]
Теперь найдем радиус для описанного четырехугольника (квадрат). Длина его стороны \(b\) связана с радиусом описанной окружности \(R\):
\[ R = \frac{b\sqrt{2}}{2} \]
Подставим найденный радиус \(R = \sqrt{2}\):
\[ \sqrt{2} = \frac{b\sqrt{2}}{2} \]
Умножим обе стороны на 2:
\[ 2\sqrt{2} = b\sqrt{2} \]
Теперь делим на \(\sqrt{2}\):
\[ b = 2 \]
Сторона правильного четырехугольника, описанного около той же окружности, равна 2.
- Площадь правильного треугольника со стороной \(a = \frac{4}{3}\):
\[ S_1 = \frac{\sqrt{3}}{4}a^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \left(\frac{4}{3}\right)^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot \frac{16}{9} = \frac{4\sqrt{3}}{9} \]
Теперь найдем радиус окружности, вписанной в этот треугольник:
\[ r = \frac{a\sqrt{3}}{6} = \frac{\left(\frac{4}{3}\right)\sqrt{3}}{6} = \frac{4\sqrt{3}}{18} = \frac{2\sqrt{3}}{9} \]
Теперь этот радиус станет радиусом окружности, в которую вписан правильный шестиугольник. Площадь правильного шестиугольника со стороной \(b\) рассчитывается следующим образом:
\[ S_2 = \frac{3\sqrt{3}}{2}b^2 \]
Радиус связи (R) для правильного шестиугольника и его стороны:
\[ R = \frac{b\sqrt{3}}{3} \]
Так как \(R = \frac{2\sqrt{3}}{9}\), подставляем:
\[ \frac{2\sqrt{3}}{9} = \frac{b\sqrt{3}}{3} \]
Умножаем обе стороны на 3:
\[ \frac{2\sqrt{3}}{3} = b\sqrt{3} \]
Делим на \(\sqrt{3}\):
\[ b = \frac{2}{3} \]
Теперь подставим значение \(b\) в формулу для площади шестиугольника:
\[ S_2 = \frac{3\sqrt{3}}{2} \left(\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{3\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{4}{9} = \frac{2\sqrt{3}}{3} \]
Таким образом, площади фигур:
- Площадь правильного треугольника \(S_1 = \frac{4\sqrt{3}}{9}\)
- Площадь правильного шестиугольника \(S_2 = \frac{2\sqrt{3}}{3}\)