Ein regelmäßiges Achteck lässt sich in 8 kongruente, gleichschenklige Dreiecke zerlegen, deren Basis die Seitenlänge a ist und deren Zentriwinkel (also der der Basis gegenüberliegende Winkel) die Größe
360 ° / 8 = 45 °
hat.
Es gilt also:
AAchteck = 8 * ADreieck
Der Flächeninhalt eines solchen Dreiecks ist
ADreieck = ( a * h ) / 2
wobei h die Höhe des Dreiecks ist.
Nun gilt für die Höhe h eines gleichseitigen Dreiecks mit der Basis a und einem der Basis gegenüberliegenden Winkel gamma = 45 ° :
( a / 2 ) / h = tan ( gamma / 2 )
Auflösen nach h:
h = ( a / 2 ) / tan ( gamma / 2 )
= a / ( 2 * tan ( gamma / 2 ) )
Mit gamma = 45 ° ergibt sich:
h = a / ( 2 * tan ( 22,5 ° ) )
Somit hat das betrachtete Dreieck einen Flächeninhalt von
ADreieck = ( a * h ) / 2
= ( a * a / ( 2 * tan ( 22,5 ° ) ) ) / 2
= a 2 / ( 4 * tan ( 22,5 ° ) )
und daraus folgt für den Flächeninhalt eines regelmäßigen Achtecks mit der Seitenlänge A:
AAchteck
= 8 * ADreieck
= 8 a 2 / ( 4 * tan ( 22,5 ° ) )
= 2 a 2 / tan ( 22,5 ° )
Wenn man nun noch weiß, dass gilt:
tan ( 22,5 ° ) = 1 / ( 1 + √ 2 )
so kann man dies noch umformen zu:
= 2 a 2 * ( 1 + √ 2 )