이 길이를 반지름으로 하는 빨간색 원을 순차적으로 그려서 원래의 초록색 원과 만나는 점을 얻고, 이들을 꼭짓점으로 하여 이어줌으로써 정오각형의 작도를 완성하였습니다.
어김없이 딱 맞아 떨어지는 것이 신비스럽습니다. 이 포스팅에서는 이것을 증명하겠습니다.
위의 작도는
길이의 비를 추적하기 위해서 그 특성이 드러나도록 그린 것이므로 실제의 작도는 당연히 이보다 훨씬 단순하게 처리하면 될 것입니다. 정오각형의 작도는 유클리드 원론에 소개되고 있는데, 정오각형의 비밀은 무엇보다 황금비일 것이고, 바로 이것 때문에 정오각형과 별이 피타고라스 학파의 상징이기도 합니다.
위의 그림에서 두 개의 주황색 직사각형이 바로 가로 세로의 비가 황금비인 황금비 직사각형입니다.
큰 주황색 직사각형의 가로와 세로의 비는
작은 주황색 직사각형의 긴 변과 짧은 변의 비
역시 황금비입니다.
그리고 아래 정오각형과 별에서,
평행선, 대칭, 마름모, 이등변삼각형, 닮음 등이 관찰되는데요,,.
두 개의 빨간색 이등변삼각형이 닮음이므로,
역시 황금비입니다.
여기서 더욱 신기한 것은
짧은 선분과 조금 긴 선분의 길이의 비는 모두가 황금비라는 것이지요.
쉽게 확인할 수 있으므로 계산 과정은 생략.
그리고 관찰되는 이등변삼각형 중에서 밑변과 밑변이 아닌 등변의 비가 황금비인 삼각형을 황금삼각형이라고 부르며, 위 직사각형은 황금사각형이라고 부릅니다.
이제 이들 둘을 엮어주면 되는데요...
이 부분이 매우 어렵습니다.
360°를 5등분한 각인 72°가 작도수임을 밝히는 과정이기도 합니다.
72°의 코사인 비로 이 두 그림이 결국은 길이의 비가 같음을 확인하는 것은 어렵지 않습니다.