Se, dado um polígono inicial de n lados cujas abcissas dos vértices são xr, com MATH, unirmos os pontos médios das diagonais que unem os pontos de abcissas xr-1 e xr+1 (onde x-1 = xn-1 e xn = x0), obtemos um novo polígono de n lados cujas abcissas dos vértices são dadas por

MATH

Consideremos a representação de Fourier das abcissas xr, dada por

MATH

onde MATH representa a parte inteira de $n/2$. Escrevendo o vector (Pj,Qj) na forma polar MATH, temos

MATH

Então, vem

MATH

e, mais geralmente,

MATH

Se n é par, quando k tende para infinito todas as parcelas do somatório acima tendem para zero excepto a última, dada por

MATH

pelo que podemos desprezá-las e fazer a seguinte aproximação:

MATH

para um valor de k elevado. Analogamente, temos

MATH

e, considerando pontos no espaço,

MATH

Assim, os pontos MATH aproximam-se cada vez mais dos pontos MATH e MATH e os polígonos da sucessão aproximam-se cada vez mais dos polígonos obtidos unindo alternadamente os dois pontos dados, começando no ponto MATH se k é par e no ponto MATH se k é ímpar. Neste caso, a sucessão de polígonos não converge para um ponto, mas sim para um segmento de recta (eventualmente degenerado). Tal acontece porque nem todos os termos do somatório dado tendem para zero.

 

Se n é ímpar, quando k tende para infinito todas as parcelas do somatório tendem mais rapidamente para zero que a última, dada por

MATH

pelo que podemos fazer a seguinte aproximação:

MATH

para um valor de k elevado. Fazendo MATH, vem

MATH

ou seja,

MATH

onde MATH e MATH. Analogamente, temos

MATH

e, considerando pontos no espaço,

MATH

Assim, analogamente ao que acontecia no caso do hexágono e do pentágono, temos que os pontos $P_{r}^{(k)}$ aproximam-se cada vez mais dos vértices de um polígono que se obtém aplicando uma função linear a um polígono de n lados centrado na origem, seguida de uma translação, estando este também inscrito numa elipse centrada em (X,Y,Z). Para n > 3, este polígono centrado na origem tem a forma de uma estrela, uma vez que os seus vértices fazem com a parte positiva do eixo dos xx ângulos que são múltiplos de $\frac{n-1}{n}\pi $ e não de $\frac{2\pi }{n}$, como acontecia no caso das construções anteriores. Como tal, o polígono obtido tem também ele próprio a forma de uma estrela, embora inscrita numa elipse.

 

Notemos também que

MATH

Mas, como

MATH

vem

MATH

Assim, os pontos que se obtém são, aproximadamente, os mesmos pontos que se obtém por uma homotetia de centro no centro de gravidade desse polígono e de razão MATH, sendo a aproximação tanto melhor quanto maior for o valor de k (note-se que, neste caso, a razão pode ser negativa).