Heptagonreport -1- HEPTAGONREPORT von Alfred Rossi NÄHERUNGSKONSTRUKTIONEN (S.1 – 5) Fig.1 Fig.2 © Rossi 06 © Rossi 06 Der Radius des Heptagonumkreises soll im Zahlenverhältnis 3:5 geteilt werden (Fig. 1). Zunächst wird der Radius MX halbiert und durch S die Symmetrale gelegt. Der Abschnitt MS wird abermals – und zwar zwei mal – halbiert, sodass der Punkt T dessen 3:1 Teilung markiert. Dann wird der Abstand ST auf die besagte Symmetrale von S aus abgeschlagen. Wir erhalten so U. Verbindet man die Punkte M und U durch eine Gerade und verlängert man jene bis zum Kreisumfang (A), so zeigt sich der Gesamtradius folgendermaßen unterteilt; AU:MU=3:5. Eine durch U gelegte Normale auf AM schneidet ein Kreissegment mit den Endpunkten B und G heraus. Mit den Strecken AB und AG sind bereits zwei Polygonseiten ermittelt. Man bekommt ein sog. Sehnenviereck, wenn man von B und G aus die Strecke BG am Umfang abschlägt. Es stellt sich als ein gleichschenkliges Trapez mit drei gleich langen Seiten dar, wobei die kürzere der Parallelseiten die sich durch diesen Vorgang ergebende Vieleckseite DE ist. Man kann den Radius auch ohne die Zirkelspanne (r) zu verändern im Verhältnis 3:5 teilen, indem man auf der Symmetrale von AM den Punkt K bestimmt (JK = r), siehe Fig. 2. Schlägt man den Radius von E aus beidseitig ab – wie vordem von A aus – kommt man zu den Kreispunkten F und H. Verbinden wir sie, so erhalten wir O als Schnittpunkt dieser Geraden mit IK. Wenn von diesem Punkt aus eine Parallele zu EK gezogen wird, so ist damit wieder der Punkt U am waagrechten Diameter gegeben. Zwei interessante „Nebeneffekte“ zeitigt dieser Zeichenvorgang: Geht man bei der rechten Kreishälfte ebenso vor, so ergeben sich abermals die gespiegelten Punkte am Durchmesser. Bemisst man die verschiedenen Teilstücke zwischen A und C, so kann man wie auf einem Lineal die Maßeinheiten von 1 bis 16 ablesen, mit Ausnahme der von 14 und 15. Diese Konstruktionsweise ermöglicht auch die Darstellung des „klassischen“, rechtwinkligen , das auf unserer Skizze der Anschaulichkeit wegen rechtsseitig wieder gegeben wird. Die Strecken: L´C zu L´N zu NC verhalten sich wie 3 zu 4 zu 5. Heptagonreport -2- Man kann nämlich mit diesen Maßen die geometrische Deutung des Satzes von Pythagoras (über das rechtwinklige ∆, d.h.: a² + b² = c²) durch die ganzen Zahlen der Seiten – nämlich 3, 4 und 5 – sehr augenfällig machen. Wollte man ausschließlich dieses Zahlenverhältnis darstellen, so hat man die Gerade FH beidseits gleichmäßig zu verlängern, bis sie AC gleich kommt. Dann hat man die Strecke DK so weit nach links zu ziehen, sodass ein auf sie gefälltes Lot den Kreispunkt © Rossi 06 A tangiert. Dieser Schnittpunkt (Q) und die Endpunkte der elongierten Strecke FH bilden ein rechtwinkliges Dreieck mit eben diesem Zahlenverhältnis (siehe Fig.2 der Vorseite und nebenstehende Skizze). In der unten stehenden Grafik scheint die obige Skizze wieder auf, doch mit einigen zusätzlichen Einzeichnungen, wie die Punkte F und S auf der Strecke A´C´. Würde man die Kreispunkte F, H und D zu einem Dreieck verbinden, so hätte man das ebenfalls in einem Kreis eingeschriebene große Dreieck der Abb. von S. 4 vor sich. Dessen halbierte Seitenkante s/2, die wir hier mit FS bezeichnen, wurde dort vom Basiswinkel aus, nach oben und unten abgeschlagen, wodurch sich die ersten drei Heptagoneckpunkte am Umkreis ergaben. © Rossi 06 Darauf verzichten wir jetzt, doch wollen wir aus Vergleichsgründen FS auf die Hypotenuse übertragen (siehe F´S´). Deshalb werden zwei Kreisbögen, je von C´ aus, nach oben gezogen – einmal mit der Zirkelspanne des Radius und dann mit der erweiterten von C´F. Die Bögen schneiden die Gerade QH in T und V. Diese Teilstrecke muss logischerweise (etwas) länger als F´S´ sein und so einen besseren Näherungswert für die Polygonseite s/2 bzw. FS abgeben. Als Siebeneckseite genommen, ist s/2 um 0,210754%, der Abstand TV jedoch nur um 0,0126% zu kurz. In der unten stehenden Tabelle werden die Werte der Konstruktion von S. 1 angeführt (RO/1). Umseitig sind die Lösungen dieser Seite (RO/2), die von S. 4 oben (IND/4) und eine zeitgenössische aus dem Internet (HU/5), die mit einem Raster arbeitet,1 mit zunehmendem Grad der Abweichung gereiht. (RO/1): Wahre Polygonseite 100% Polygonseite DE 101,202% (+1,202%) Restliche Polygonseiten jeweils 99,799% (-0,201%) Siehe: „www.geocities.com/robinhuiscool/heptagon.html“. Diese letzte der insgesamt fünf Konstruktionen wurde herausgegriffen, da sie mit der vierten die beste und leicht zu zeichnen ist. 1 Heptagonreport Korrekte Daten Siebeneck Polygonseite s[%] Zentriwinkel 100 51,4286 -3- RO/2 HU/5 IND/4 99,9874 100,0578 99,7992 51,4222 51,4605 51,3178 HISTORISCHES ZUM SIEBENECK Im „liber de triangulis Jordani“, einem mittelalterlichen Werk über die Geometrie, das vermutlich um die Mitte des 13. Jh. entstanden ist, wird am Ende des 23. Satzes des vierten Buches (IV. 23) auf eine rechnerische Methode eingegangen, mit der sich die Polygonseitenlänge eines jedweden Vielecks ermitteln lässt, während die zeichnerische ausschließlich auf das Heptagon bezogen ist (zum Autor siehe Nonagonreport S. 15 f). Beide Verfahren kämen aus Indien, versichert der anonyme Verfasser.1 Neben diesen beiden stellt Clagett noch drei weitere Lösungen vor. Sie alle sind nur mit der sogenannten Bewegungsgeometrie zu meistern. Die erste macht den Hauptinhalt von Proposition IV. 23 aus und geht auf ein arabisches Fragment zurück, das Gerard von Cremona ins Lateinische übertrug [CL. S. 596ff].2 Die Abschrift dieses Lehrsatzes im „liber de triangulis Jordani“ bringt Clagett auf den Seiten 418 – 422 (lat.) und 471ff (engl.). Sie wird mit zwei anderen vom Autor in Beziehung gesetzt [Cl. 325 – 328, 473 6]. Diese beiden anderen entstammen einem arabischen Werk, das den Titel trägt: „Über die Teilung eines Kreises in sieben Teile.“ Sie existieren nur auf Arabisch, sollen aber auf Archimedes zurückgehen. Allerdings findet man im heute noch existierenden Schrifttum der Antike keine diesbezüglichen Lehrsätze [Cl. S. 325]. Sie wurden ins Deutsche übertragen von: C. SCHOY „Die trigonometrischen Lehren des persischen Astronomen Abu ......al-Biruni“ (Hannover 1927), S. 82 – 84. Vom selben Autor ist zu empfehlen: „Graeco – Arabische Studien,“ Isis, Bd. 8 (1926), S. 21 – 40. Siehe auch J.TROPFKE „Die Siebeneckabhandlungen des Archimedes,“ Osiris, Bd. I (Berlin und Leipzig, 1937), S. 127 f [Cl. 325 18]. Als Ibn al-Haitham das Heptagon abhandelte, erwähnte er ebenfalls Archimedes (zum Autor siehe S.16 im Nonagonreport). Überhaupt ist festzuhalten, dass dieses Problem unter den arabischen Geometern sehr beliebt war [Cl. S. 326]. Literatur dazu: R. RASHED „La construction de l´heptagone régulier par Ibn al-Haytham,“ IN Journal for the History of Arabic Science, Bd. 3 (1979), S. 309 – 386 [Cl. S 326 19]. – Ein weiterer Aufsatz mit dieser Fragestellung erschien von: A. ANBOUBA „Construction of the Regular Heptagon by Middle Eastern Geometers of the Fourth Century,“ IN Journal for the History of Arabic Science, Bd. 1 (1977), S. 319, 384 [Cl. 326 20]. Siehe dazu CLAGETT, M. „Archimedes in the Middle Ages“, Bd. V (Philadelphia, 1984 / American Philosophical Society for its Memoirs series, Volume 157), S. 422 f (lat. Text), 474 (engl. Text), S. 328. KOMMENTAR: In der Fußnote 11 der S. 474 wird auf Hero von Alexandrien hingewiesen, der möglicher Weise der Vater dieses Gedankens ist und ihn im 19. Kapitel seines 1. Buches „metrica“ festhielt. Clagett führt in dieser Fußnote die hiezu dienliche Literatur an: E. M. BRUINS „Codex Constantinopolitanus Palatii veteris Nr. 1“, Teil II (Leiden, 1964), S.101 f. Er vermerkt hier weiters, dass Hero einen zweiten Konstruktionsweg bringt. Es wird die Höhe eines Hexagonsektors als Siebeneckseite genommen. Sie entspricht der halbierten Dreiecksseite, vorausgesetzt, dass das Sechseck und das gleichseitige Dreieck dem gleichen Kreis eingeschrieben werden (siehe die Skizze auf der nächsten Seite). Dieses alternative Verfahren scheint auch in der „Geometria deutsch“ von Roriczer auf. Siehe L. R. SHELBY (Carbondale and Edwardsville, III., 1977) “Gothic Design Techniques: The Fifteenth – Century Design Booklets of Mathes Roriczer and Hanns Schmuttermayer”, S.118 f. Anmerkung: Da die folgenden Verweise alle demselben Band Clagetts entstammen, werde ich sie den betreffenden Sätzen als Klammerausdrücke anfügen. Das hieße für die Fußnote 11 der Seite 474 [Cl. S. 447 11]. 2 Gerard (Gherard) von Cremona (1114 - 1187) ging nach Toledo und erlernte dort zunächst das Arabische. Mit einigen Mitarbeitern, wie man annimmt, übersetzte er an die 80 mathematische Werke aus der graeco – arabischen Tradition. 1 Heptagonreport -4- INDISCHE METHODE GEOMETRISCHE VARIANTE Der Radius eines Kreises wird auf seinem Umfang abgetragen. Indem man nur jeden zweiten der so entstandenen Punkte am Kreis durch eine Gerade verbindet, entsteht ein gleichseitiges Die nebenstehende Zeichnung macht klar, dass dessen halbes Seitenmaß (s) mit der Höhe (h) des Hexagonsektors übereinstimmt. Der Zentriwinkel eines Heptagonsektors beträgt 51,428571° (=360:7), bei dieser Näherungskonstruktion bloß 51,3178°. Damit kommt man auf eine Polygonseite von 99,799246%. ARITHMETISCHE VARIANTE Clagett vereinfacht die im „liber de triangulis“ angeführte allgemeine Formel für das Siebeneck und schreibt: s = ½ sqrt(3) r, wobei s die Heptagonseite und r der Umkreisradius ist [Cl. S.328].1 Setzen wir für r 100 cm ein, ergeben sich für die Polygonseite 86,6025 cm, während die wahre Länge 86,7767 cm beträgt. Dieses zu geringe Maß entspricht 99,799246%, einem Wert, welcher der obigen (geometrischen) Lösung überlegen ist, und dem zeichnerischen Ergebnis von S. 1 entspricht. Machen wir nun die Berechnung mit der allgemeinen Formel für das Heptagon (r = 100 cm), so erhalten wir wieder und erwartungsgemäß – wie schon oben – eine Siebeneckseite von 86,6025 cm. Diese für jedwedes regelmäßige Vieleck geltende Formel lautet: s² = (r.2r.9) / { [ n (n -1) / 2] + 3} oder s² = 18 r² / { [ n (n – 1) / 2] +3}. Der Ausdruck n steht für die Eckenzahl, daher ist die Sieben einzusetzen. Abu´l Wafa stellt in seinem „Buch der geometrischen Konstruktionen“ einige Vieleckkonstruktionen u.a. auch die oben abgebildete vor. Er beschreibt sie kurz, doch stellt er sie nicht dar, weist aber darauf hin, dass es sich um eine Approximation handelt.2 In einem anderen Buch wandte er sich an Schreibkundige und Kaufleute, um sie mit Grundkenntnissen der Arithmetik vertraut zu machen. Im dritten Band dieses Werkes beschäftigte er sich mit den regelmäßigen Polygonen und stellt folgende Formel auf;3 d² = s² [6 + n (n – 1)] / 9 bzw. die Umformung s² = 9d² / [6 + n (n – 1)]. Nehmen wir die zweite Gleichung her und den Radius wieder mit 100 Einheiten an (d = Durchmesser). Wir erhalten für die Heptagonseite 86,60254 Einheiten bzw. 99,799246°, also ein Ergebnis wie bei der „Indischen Formel“. Wie der Anonymus des “liber de triangulis“, bezeugt auch Abu´l Wafa den indischen Ursprung dieser von ihm dargelegten Formel. „sqrt(3)“ bedeutet Quadratwurzel aus 3 (square root). Da das V-förmige Wurzelzeichen nicht verfügbar ist, werden im Folgenden quadratische Termini verwendet. Anstelle von s = ½ sqrt(3) r hieße das hier s² = ¾ r². 1 2 Zur Person siehe Nonagonreport S.14. Zu diesem Thema siehe dort Fußnote 3, die auf Suters diesbezüglichen Aufsatz hinweist (S. 104). 3 Siehe R.C. GUPTA „Abu´l Wafa and his indian rule about regular polygons“ IN Bulletin of the Indian Society for the history of Mathematics (Bd. 14, 1922, S. 57-61) Heptagonreport -5- Abschließend wollen wir die beiden Formeln auch auf das Neuneck anwenden, da der folgende Report von ihm handelt. Die abweichenden Werte der auf der Vorseite behandelten Heptagonkonstruktion seien der Tabelle vorangestellt (das in der Auflistung aufscheinende Zeichen steht für den Zentriwinkel des jeweiligen Sektors). r s s [cm] [cm] [%] r s s Wahre Maße des HEPTAGONS 100 86,776748 100 51,428571 Wahre Maße des NONAGONS 100 68,40403 100 40 INDISCHE FORMEL HEPTAGON NONAGON [cm] 100 100 [cm] 86,60254038 67,9366221 [%] 99,79924641 99,3166953 ° 51,31781255 39,7151372 Abweichende Werte der SIEBENECK- KONSTRUKTION 100 86,6025404 99,7992464 51,3178126 ABU’L WAFAS FORMEL HEPTAGON NONAGON 100 100 86,60254038 61,2372436 99,79924641 89,5228594 51,31781255 35,6590877 Es fällt auf, dass beim Heptagon die geometrische und die zwei Wege der algebraischen Lösung übereinstimmen. Beim Nonagon werden die Berechnungen ungenauer, wobei Abu’l Wafas Ergebnis schlechter abschneidet. Heptagonreport -6- KONSTRUKTION AUF KINEMATISCHER GRUNDLAGE Die Kinematik beschäftigt sich mit der geometrischen Beschreibung von Bewegungsabläufen. Zu Beginn dieses historischen Abrisses wurde eine bewegungsgeometrische Konstruktion angesprochen, auf die näher einzugehen Wert ist (siehe S. 3, 2. Absatz). Um den korrekten Winkel zu ermitteln, bedarf es einer mechanischen Apparatur. Die entsprechende Textstelle des Gerhard von Cremona [Cl. S. 597] und noch mehr das darauf fußende Manuskript des „liber de triangulis Jordani“ [Cl. S. 418 – 422] sind nicht leicht zu verstehen. Vor allem der die Bewegungsvorgänge betreffende Abschnitt gibt zu missverständlichen Vorstellungen Anlass; daher ist auch die englische Übersetzung [Cl. S. 471ff] oder wäre eine hier angebotene Übertragung ins Deutsche nicht hilfreich. Clagetts eigene kurze Beschreibung von IV. 23 sei hier erwähnt [Cl. S. 327]. Bildanhang aus Curtzes Buch (siehe Nonagonreport S. 15, Fußnote 3) Ergo soll im Folgenden der 23. Lehrsatz des vierten Buches nicht übersetzt, sondern dargelegt werden. Zum besseren Verständnis der „Hebelmaschinerie“ sind vorab zwei Hilfszeichnungen dienlich. Die Erste zeigt einen auf einer Unterlage montierten Kreisring, seinen senkrechten Durchmesser AB und das Verbindungsstück QH. A und G werden als Drehpunkte eingesetzt. Um den Letzteren kreist der T- förmige Balken. In seinem linken Endpunkt steckt ein Stift (D), der naturgemäß diese Bewegung mit vollzieht, was auch der zweite Stift, unten am Umfang, in der Rille tut. Auch er kann nur eine Kreisbahn beschreiben. In der umseitigen Darstellung wird er weggelassen, da seine Funktion vom Stab LM übernommen wird. Noch einen Dritten gibt es. In der Nut zwischen Q und H lässt sich der Stift selbstredend nur geradlinig führen. An jedem von ihnen ist der Kraftansatz möglich. Heptagonreport -7- Die links stehende Abbildung macht uns mit dem Mechanismus des T-Balkens und der drei Stäbe vertraut, deren Positionierung den Beginn der Bewegungsphase markieren. Der am obersten Kreispunkt festgemachte, schräg nach links unten zeigende Stab AD würde, falls er bewegt wird, wie ein Pendel hinund herschwingen. Der nach rechts unten Gerichtete hingegen rotiert um den Mittelpunkt (LM). Der Stift L befindet sich auf LM und nicht am Kreisring. Auf ihm drehbar fixiert ist der Balken DL. L fungiert hiemit während des Bewegungsvorgangs als Angelpunkt beider Stäbe. Dabei „wandert“ der linke Teil von DL immer mehr über den Kreis hinaus, unterschiedlich zum Balken AD, der allmählich ins Kreisinnere „hineinwandert“. Alle Stäbe kreisen, dank ihres Drehpunkts. Jenen besitzt DL nicht und ist deshalb nirgendwo ortsgebunden, vielmehr eignet ihm eine sich vom Mittelpunkt gesamtheitlich entfernende Bewegung. Sie ist in einem geradlinig und rotierend. Man beachte: die Punkte D und L kreisen am Ring. Es versteht sich, dass das Bewegungsspiel erst durch die Langlöcher in den Stäben ermöglicht wird. Wie sich dabei der beweglichen Elemente Richtungen und Längen (innerhalb des Kreises) ändern, wollen wir zusammenfassen: DG wahrt seine Länge / Bewegung gegen den Uhrzeigersinn LM muss ebenfalls gleich lang bleiben / Bewegung im Uhrzeigersinn AD wird länger / Bewegung gegen den Uhrzeigersinn DL verkürzt sich, da es von den gegenläufigen Bewegungen der zwei Stäbe gleichsam zusammen gedrückt wird / zieht, kaum seine Lage verändernd nach unten (siehe Abb. auf S. 8 und vergleiche DL mit D´L´). Wie sind nun die Rollen der Elemente in diesem Zusammenspiel verteilt? Das TStück und der Stab LM haben in G ihren Drehpunkt und in D bzw. L ihren Angelpunkt. Hingegen zeigt der Stab AD seine „Eigenständigkeit“ nur im Drehpunkt A. Er ist vom Angelpunkt D auf DG abhängig. Der Weg von DL wird durch den Angelpunkt L auf LM und den Angelpunkt D auf DG bestimmt. Wir sehen, wie in der hier genannten Reihenfolge die Glieder der Bewegungskette ihre „Eigenmächtigkeit“ verlieren. Zur selben Wertigkeitsskala kommt man, wenn man den Bolzen auf QH herausnimmt und einmal D nach unten drückt, das andere Mal L nach links schiebt. Für DG (inklusive TY) und LM ändert sich punkto Bewegungsablauf und Längenverhältnisse nichts. Bewegt man den einen Stab, bleibt logischer Weise der andere in Ruhestellung – und umgekehrt. Doch sie ziehen AD und DL bzw. nur DL mit, was deren größere Abhängigkeit im System beweist. AD beschreibt seine gewohnte Bahn und wird länger, wenn es durch D (auf DG) abwärts gedrückt wird. Heptagonreport -8- Für DL gilt aber: Es wird in Bewegung gesetzt, ob nun die Kraft und Richtung von D oder L ausgeht, hat dabei aber jeweils eine andere Richtung. Doch beide haben mit der ursprünglichen Bewegung (Abhängigkeit in E) nichts gemein. Dieses „Experiment“ lässt andererseits auf die vorrangige Stellung von QH und seinem beweglichen Griff rückschließen. Erst wenn die Stäbe AD und ML hier „eingeschient“ werden, ergibt sich eine zielführende Gesamtbewegung. Wenn man ein Modell baut, werden einem diese Zusammenhänge klarer. Um die Maschinerie in Gang zu setzen, wählt man am besten den Griff in der Rille auf QH. Nicht dafür anzuraten ist der Rundstab über L. Käme von dort der Kraftimpuls, so würde wegen des spitzen Winkels zwischen QH und LM der Druck vom Angriffspunkt auf die Rillenkante sehr stark sein und so die Schrägstellung des Bolzens begünstigen, wodurch er Gefahr läuft sich zu verkeilen. KONSTRUKTION: Wir betrachten zunächst die grau gezeichnete Figur, die wir schon aus der vorhergehenden Abbildung kennen. Man zeichne einen Kreis und seine aufeinander normal stehenden Durchmesser. Vom Halbierungspunkt H des Radius AG aus wird rechtwinklig eine Linie bis zum Kreis gezogen (Q). Verbindet man A mit D, dem Endpunkt des waagrechten Durchmessers, so schneiden sich die Strecken AD und QH in E. Legt man durch E und G eine Gerade, so berührt sie den Umfang in M und L. Dann ist noch die Verbindungslinie von D nach L zu ziehen. Nun wird das Lot auf den Radius DG, vom Halbierungspunkt T beginnend, gefällt. Es sei angemerkt, dass sich die Strecken AD und DG nicht in T schneiden. Die Gerade TZ geht über den Kreis hinaus, ihr Ende sei unbestimmt. Sie schneidet DL in K. Mit der grauen Figur wird der Beginn, mit der schwarzen das Ende der Bewegung angezeigt. Es ist erreicht, wenn der T´Z´ und D´L´ schneidende Punkt K´ auf AB liegt. Die Sehne D´B entspricht der Heptagonseite. Da wir es nicht mit einer Näherungskonstruktion zu tun haben, kann auch der Beweis für die Richtigkeit erbracht werden. Heptagonreport -9- BEWEIS DES KORREKTEN HEPTAGONWINKELS I. I.1 Zunächst soll bewiesen werden, dass der D´GK´ doppelt so großwie derD´AG ist. Letzterer sei α genannt. I.2 Das ∆ GAE´ ist gleichschenklig, da über dem Halbierungspunkt H die Dreiecksspitze E´ liegt, daher → I.3 Auch das ∆ AD´G hat gleich lange Schenkeln (jeweils Radiuslänge). z. z.:D´GK´ = 2 D´AG = α D´AG = E´AG = AGE´ = α D´AG = AD´G = α I.4 Ein gestreckter Winkel hat 180°, wie der AGK´. Um den D´GK´ zu bestimmen, hat man den Scheitelwinkel des ∆ AD´G von 180° abzuziehen. 180 – AGD´ = D´GK´ I. 5 Um den AGD´ zu erhalten, hat man AGD´ = 180 – ( AD´G + D´AG) die beiden Basiswinkel des ∆ AD´G von 180° abzu AGD´ = 180 – (α + α) ziehen, da die Winkelsumme im Dreieck 180° beträgt. AGD´ = 180 – 2α I.6 Da, wie weiter oben gesagt (I. 4), der D´GK´ 180 – AGD´ ist, hat man für den A GD´ einzusetzen: D´GK´ = 180 – (180 – 2α) = 2α ...................................................................................................................................... Heptagonreport - 10 - II. II.1 Nun wollen wir beweisen, dass z.z.: E´GD´ = 2 D´GK´ der E´GD´ doppelt so groß wie der D´GK´ = β D´GK´ist. Wir bezeichnen jenen mit β. II.2 Auch das ∆ D´L´G ist gleichschenklig auf Grund der 2 gleich langen Schenkeln. D´G = GL´ = r GD´L´= GL´D´ II.3 Der Scheitelwinkel dieses ∆ ist demnach: D´GL´ = 180 – ( GD´L´+ GL´D´) II.4 Um den E´GD´ zu ermitteln, hat man den Wert des Scheitelwinkels D´ GL von 180 abzuziehen E´GD´ = 180 – D´GL´ Wir setzen ein (siehe II.3): E´GD´ = 180 – [180 – ( GD´L´ + GL´D´)] II.5 Was ist nun für die Winkeln GD´L´ und GL´D´ einzusetzen? Betrachten wir deshalb das ∆ D´K´G. Da die Höhe T´K´ die Basiskante D´G halbiert, müssen die Winkeln GD´K´ (= GD´L´) und D´GK´ gleich groß sein (den D´GK´ haben wir mit ß bezeichnet). II.6 Wir schreiben (siehe II.4): E´GD´ = 180 – [180 – (β + β)] E´GD´ = 2β ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Die Winkeln im Halbkreis AD´B setzen sich wie folgt zusammen: D´GB = β = 2α D´GE´ = 2β = 4α AGE´ = α = ½β Summe ~ 1β ~ 2β ~½β 3½ β Da: 3½β + 3½β = 7β, ist der D´GB der korrekte Zentriwinkel (1/7), und die Sehne D´B hat als Polygonseite die richtige Länge.