正多角形を定規だけで描く
カテゴリー: DIY (ものづくり)

正多角形の一辺・XY座標を自動計算|定規だけで描く方法

正多角形を紙に描くとき、正七角形や正九角形のように頂点が多い図形は、角度を一つずつ測るだけでは誤差が生じやすくなります。しかし、各頂点のXY座標が分かれば、紙に点を取り、番号順に定規で結ぶ方法で作図できます。

このページでは、正三角形から正十二角形までの一辺の長さと全頂点のXY座標を自動計算できます。描きたい多角形を選び、完成させたい外径を入力してください。外径100以外でも、比率を電卓で計算する必要はありません。

計算ツールでは、外接円の中心を原点O(0, 0)、右方向を+X、上方向を+Yとします。最上部をP1とし、P2以降は時計回りに表示します。

正多角形の一辺とXY座標を自動計算

正多角形と外径を指定すると、一辺の長さ、半径、内角、周長、各頂点の座標を自動計算します。図中のP番号と座標表の番号は対応しています。

正多角形の一辺・XY座標計算

多角形と外径を指定すると、図形・一辺の長さ・全頂点の座標を自動計算します。

正三角形の座標 中心 O=(0, 0)/P1から時計回り
中心を原点とした座標グリッド上に、各頂点の座標値を表示します。 P1X 0.00Y 50.00 P2X 43.30Y -25.00 P3X -43.30Y -25.00 O (0, 0) 外径 D=100.00 mm
mm

−/+は1mm単位です。数値を直接入力することもできます。

一辺の長さ 86.60mm
半径 50.00 mm
1つの内角 60.00°
内角の合計 180.00°
周長 259.81 mm

正三角形の頂点座標

右方向が+X、上方向が+Yです。

頂点X座標(mm)Y座標(mm)
P10.0050.00
P243.30-25.00
P3-43.30-25.00

表示値は指定した小数桁で丸めています。精密な加工や検査に使用する場合は、必要な精度と公差を別途ご確認ください。

計算したXY座標から正多角形を描く手順

必要な道具は、紙、定規、細い筆記具です。直角を取りやすい方眼紙や三角定規があると、より作業しやすくなります。

  1. 計算ツールで描きたい正多角形を選び、外径を入力します。
  2. 紙に水平なX軸と垂直なY軸を描き、交点を原点O(0, 0)にします。
  3. 座標表を見ながら、P1から順にX方向とY方向の距離を測って点を取ります。
  4. P1→P2→P3の順に隣り合う頂点を定規で結びます。
  5. 最後の頂点からP1へ線を引き、図形を閉じます。
XY座標の頂点を定規で結んで正多角形を描く方法

正七角形を描く場合の例

正七角形のXY座標を使った作図手順

図では中心から片側の頂点位置を示しています。V5の計算ツールでは左右を含む全頂点の座標が表示されるため、P1から順番に点を取ることができます。

XY座標の見方

X座標は原点から左右へ、Y座標は原点から上下へ測る距離です。プラスとマイナスの向きは次のようになります。

  • +X:原点から右
  • -X:原点から左
  • +Y:原点から上
  • -Y:原点から下

例:(X: 20.00、Y: -30.00)は、原点から右へ20mm、下へ30mmの位置です。

座標図と座標表は、入力した外径と同じ単位で表示されます。本ツールではmm表記ですが、すべての数値を同じ倍率で扱えば比率としても利用できます。

正多角形の一辺と内角の計算方法

正多角形は、すべての辺の長さと、すべての内角が等しい図形です。n角形の内角の合計は、次の式で求められます。

内角の合計=180°×(n-2)

1つの内角は、内角の合計を頂点数nで割って求めます。

1つの内角=180°×(n-2)÷n

外径をD、頂点数をn、一辺の長さをLとすると、一辺の長さは次の式になります。

L=D×sin(180°÷n)

正八角形の計算例

内角の合計は180°×(8-2)=1,080°、1つの内角は1,080°÷8=135°です。外径100の場合、一辺の長さは約38.27になります。

正十一角形の計算例

内角の合計は180°×(11-2)=1,620°、1つの内角は1,620°÷11=約147.27°です。割り切れない角度でも、座標を使えば分度器で角度を積み重ねる必要がありません。

正三角形から正十二角形までの正多角形比較

正三角形から正十二角形までの寸法と特徴

正三角形の寸法値

外径100の正三角形における頂点座標と寸法

正三角形の内角の合計は180°、1つの内角は60°です。外径100に対する一辺の長さは86.60になります。

正方形(四角形)の寸法値

外径100の正方形における頂点座標と寸法

正方形(正四角形)の内角の合計は360°、1つの内角は90°です。外径100に対する一辺の長さは70.71になります。

正五角形の寸法値

外径100の正五角形における頂点座標と寸法

正五角形の内角の合計は540°、1つの内角は108°です。外径100に対する一辺の長さは58.78になります。

正六角形の寸法値

外径100の正六角形における頂点座標と寸法

正六角形の内角の合計は720°、1つの内角は120°です。外径100に対する一辺の長さは50.00になります。

正七角形の寸法値

外径100の正七角形における頂点座標と寸法

正七角形の内角の合計は900°、1つの内角は約128.57°です。外径100に対する一辺の長さは約43.39になります。

正八角形の寸法値

外径100の正八角形における頂点座標と寸法

正八角形の内角の合計は1,080°、1つの内角は135°です。外径100に対する一辺の長さは約38.27になります。

正九角形の寸法値

外径100の正九角形における頂点座標と寸法

正九角形の内角の合計は1,260°、1つの内角は140°です。外径100に対する一辺の長さは約34.20になります。

正十角形の寸法値

外径100の正十角形における頂点座標と寸法

正十角形の内角の合計は1,440°、1つの内角は144°です。外径100に対する一辺の長さは約30.90になります。

正十一角形の寸法値

外径100の正十一角形における頂点座標と寸法

正十一角形の内角の合計は1,620°、1つの内角は約147.27°です。外径100に対する一辺の長さは約28.17になります。

正十二角形の寸法値

外径100の正十二角形における頂点座標と寸法

正十二角形の内角の合計は1,800°、1つの内角は150°です。外径100に対する一辺の長さは約25.88になります。

正多角形の一辺の長さ・内角一覧表

正多角形は、すべての辺の長さとすべての内角が等しくなります。頂点数が増えると、同じ外径でも一辺は短くなり、外形は円に近づきます。

外径(外接円の直径)を100とした場合の一辺の長さ、内角の合計、1つの内角を一覧にまとめます。

多角形一辺の長さ内角の合計1つの内角
正三角形86.60(/100)180°60°
正四角形70.71(/100)360°90°
正五角形58.78(/100)540°108°
正六角形50.00(/100)720°120°
正七角形43.39(/100)900°約128.57°
正八角形38.27(/100)1,080°135°
正九角形34.20(/100)1,260°140°
正十角形30.90(/100)1,440°144°
正十一角形28.17(/100)1,620°約147.27°
正十二角形25.88(/100)1,800°150°

正多角形を座標から描くときの注意点

計算上の頂点は正多角形になりますが、紙に描いた図形の精度は、X軸とY軸の直角度、目盛りの読み取り、点の大きさ、線の太さなどに左右されます。

大きな図形や精密加工用の数値が必要な場合は、小数3桁表示を選び、必要な寸法公差を設定したうえでCADなどによる確認を行ってください。本ツールの表示値は、選択した小数桁で丸めています。

正多角形の自動計算に関するよくある質問

外径とはどの部分ですか?

すべての頂点が接する外接円の直径です。外径100mmなら、中心から最も外側の頂点までの半径は50mmになります。

一辺の長さを入力して計算できますか?

現在のツールは外径から一辺の長さと座標を求める仕様です。一辺を基準にしたい場合は、希望する一辺に合う外径へ換算する必要があります。

コンパスや分度器がなくても描けますか?

XY座標を紙へ正しく取ることができれば、頂点同士は定規で結べます。ただし、X軸とY軸を直角に描く工程と、座標の測定精度が完成形に影響します。

座標の小数は何桁まで使えばよいですか?

一般的な紙への作図では小数1〜2桁が目安です。図形が大きい場合や精度を高めたい場合は小数3桁を選び、使用する定規で読み取れる範囲に合わせてください。

正多角形の一辺とXY座標計算のまとめ

正多角形は、外径と頂点数が決まれば、一辺の長さと全頂点のXY座標を求められます。計算ツールで表示されたP1から順に座標を取り、隣り合う点を定規で結ぶことで、正三角形から正十二角形までを同じ手順で描けます。

外径や多角形を変更すると図と数値が同時に更新されます。目的の寸法を入力し、座標図と座標表を確認しながら作図にご利用ください。