正十七角形とは?
せいじゅうしちかっけい
正十七角形とは17本の等しい辺と等しい内角を持つ正多角形で、コンパスと定規だけで作図できる最初の非自明な素数角形として数学史に名を刻む図形のことです。
正十七角形は17本の等しい辺と17個の等しい内角(それぞれ約158.8度)を持つ正多角形です。一辺の内角は (17−2)×180÷17 = 2700÷17 度となります。一見地味に見えますが、この多角形は数学史において非常に重要な意味を持ちます。
1796年、19歳のカール・フリードリヒ・ガウスは正十七角形がコンパスと定規のみで作図可能であることを証明し、これを日記に記しました。これは紀元前から2000年以上未解決だった問題への突破口となり、ガウスは以後数学者の道を歩むことを決意したとも伝わっています。
コンパスと定規による正多角形作図の可能性は、フェルマー素数と深く関わります。
- 作図可能な正素数角形は、辺数が「フェルマー素数」であるものに限られます。
- フェルマー素数は 3, 5, 17, 257, 65537 の5つが知られており、それ以上は未発見です。
- 正十七角形はこのうち三番目のフェルマー素数(17)に対応します。
正十七角形の具体的な作図手順はガウスの発見後に様々な形で整理され、定規とコンパスを使った幾何学的構成が知られています。数論・代数的整数論・ガロア理論をつなぐ橋渡し的な存在として、現代でも数学教育の場で取り上げられます。
使い方・例文
数学の授業や数学史の話題の中で、「コンパスと定規だけで作図できる多角形」の代表例として正十七角形が紹介されます。ガウスの若き天才エピソードとともに語られることが多い図形です。
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