多边形及其内角和
一、目标与策略
明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数!
学习目标:
了解多边形,多边形的对角线,正多边形等有关的概念;
掌握多边形内角和与外角和公式;
灵活运用多边形内角和与外角和公式解决有关问题,体验并掌握探索、归纳图形性质的推理方法,进一步培养说理和进行简单推理的能力。
重点难点:
重点:多边形内角和及外角和公式的灵活应用。
难点:多边形内角和公式的推导;多边形内角和及外角和公式的应用。
学习策略:
通过把多边形转化为三角形体会转化思想在几何中的运用,探索多边形内角和公式,同时体会从特殊到一般的认识问题的方法。
二、学习与应用
(一)三角形的内角和等于 ,外角和是 。
(二)三角形的一个 等于与它不相邻的两个内角的和,三角形的一个外角 与它不相邻的任何一个内角。
(三)三角形任意两边 大于第三边,三角形任意两边 小于第三边。
知识点一:多边形及有关概念
(一)多边形的定义:在平面内,由一些线段 相接组成的图形叫做多边形。
(1)多边形的一些要素:
边:组成多边形的各条
叫做多边形的边。
顶点:每相邻两条边的公共 叫做多边形的顶点。
内角:多边形
两边组成的角叫多边形的内角,一个n边形有
个内角。
外角:多边形的边与它的邻边的
组成的角叫做多边形的外角。
(2)在定义中应注意:
①一些线段(多边形的边数是大于等于 的正整数);
②首尾顺次相连,二者缺一不可;
③理解时要特别注意“在同一 内”这个条件,其目的是为了排除几个点不共面的情况,即空间多边形。
(二)多边形的分类:
(1)多边形可分为 多边形和 多边形,画出多边形的任何一条边所在的直线,如果整个多边形都在这条直线的同一侧,则此多边形为 多边形,反之为 多边形(见图1)。本章所讲的多边形都是指 多边形。
凸多边形
凹多边形
图1
(2)多边形通常还以 命名,多边形有n条边就叫做 边形。三角形、四边形都属于多边形,其中三角形是边数最少的多边形。
知识点二:正多边形
各个角都 ,各条边都 的多边形叫做正多边形。如正三角形、正方形、正五边形等。
正三角形
正方形
正五边形
正六边形
正十二边形
要点诠释:
、 是正多边形的必备条件,二者缺一不可。如四条边都相等的四边形不一定是正方形,四个角都相等的四边形也不一定是正方形,只有满足四边都相等且四个角都相等的四边形才是___ _。
知识点三:多边形的对角线
多边形的对角线:连接多边形
的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线。如图2,
为四边形ABCD的一条对角线。
要点诠释:
(1)从n边形一个顶点可以引 条对角线,将多边形分成 _ _个三角形。
(2)n边形共有 __条对角线。
证明:过一个顶点有 条对角线(n≥3的正整数),又∵共有 个顶点,∴共有 对角线,但过两个不相邻顶点的对角线重复了 次,
∴凸n边形,共有 条对角线。
知识点四:多边形的内角和公式
(一)公式:边形的内角和为。
(二)公式的证明:
证法1:在边形内任取一点,并把这点与各个顶点连接起来,共构成 个三角形,这 个三角形的内角和为 ,再减去一个 角,即得到边形的内角和为 。
证法2:从边形一个顶点作对角线,可以作 条对角线,并且边形被分成 个三角形,这 个三角形内角和恰好是边形的 ,等于 。
证法3:在边形的一边上取一点与各个顶点相连,得 个三角形,边形内角和等于这 个三角形的内角和减去所取的一点处的一个 角的度数,即
。
要点诠释:
(1)注意:以上各推导方法体现出将多边形问题转化为
问题来解决的基础思想。
(2)内角和定理的应用:
①已知多边形的边数,求其内角和;
②已知多边形内角和,求其边数。
知识点五:多边形的外角和公式
(1)公式:多边形的外角和等于
。
(2)多边形外角和公式的证明:多边形的每个内角和与它相邻的外角都是
,所以边形的内角和加外角和为
,外角和等于
。注意:n边形的外角和恒等于
,它与边数的多少无关。
要点诠释:
(1)外角和公式的应用:
①已知外角度数,求正多边形边数;
②已知正多边形边数,求外角度数。
(2)多边形的边数与内角和、外角和的关系:
①n边形的内角和等于
(n≥3,n是正整数),可见多边形内角和与边数n有关,每增加1条边,内角和增加
。
②多边形的外角和等于
,与边数的多少无关。
☆知识点六:镶嵌的概念和特征
(一)定义:用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分
覆盖,通常把这类问题叫做用多边形覆盖平面(或平面镶嵌)。这里的多边形可以形状相同,也可以形状不相同。
(二)实现镶嵌的条件:拼接在同一点的各个角的和恰好等于
;相邻的多边形有
。
(三)常见的一些正多边形的镶嵌问题:
(1)用正多边形实现镶嵌的条件:边长相等;顶点公用;在一个顶点处各正多边形的内角之和为
。
(2)只用一种正多边形镶嵌地面
对于给定的某种正多边形,怎样判断它能否拼成一个平面图形,且不留一点空隙?解决问题的关键在于正多边形的
的特点。当围绕一点拼在一起的几个正多边形的内角加在一起恰好组成一个
角
°时,就能铺成一个平面图形。
事实上,正n边形的每一个内角为
,要求k个正n边形各有一个内角拼于一点,恰好覆盖地面,这样360°=
,由此导出k==2+
,而k是正整数,所以n只能取
。因而,用相同的正多边形地砖铺地面,只有正
角形、正方形、正
边形的地砖可以用。
注意:任意四边形的内角和都等于
。所以用一批形状、大小完全相同但不规则的四边形地砖也可以铺成无空隙的地板,用任意相同的三角形也可以铺满地面。
(3)用两种或两种以上的正多边形镶嵌地面
用两种或两种以上边长相等的正多边形组合成平面图形,关键是相关正多边形“交接处各角之和能否拼成一个
角”的问题。例如,用正三角形与正方形、正三角形与正六边形、正三角形与正十二边形、正四边形与正八边形都可以作平面镶嵌,见下图:
又如,用一个正三角形、两个正方形、一个正六边形结合在一起恰好能够铺满地面,因为它们的交接处各角之和恰好为一个周角
。
类型一:多边形内角和及外角和定理应用
例1.一个多边形的内角和等于它的外角和的5倍,它是几边形?
思路点拨:本题实际告诉了这个多边形的内角和是
。
解析:
总结升华:
___________________________________________________________________
举一反三:
☆【变式1】若一个多边形的内角和与外角和的总度数为1800°,求这个多边形的边数。
答案:
【变式2】一个多边形除了一个内角外,其余各内角和为2750°,求这个多边形的内角和是多少?
答案:
☆☆【变式3】一个多边形的内角和与某一个外角的度数总和为1350°,求这个多边形的边数。
答案:
类型二:多边形对角线公式的运用
例2.某校七年级六班举行篮球比赛,比赛采用单循环积分制(即每两个班都进行一次比赛)。你能算出一共需要进行多少场比赛吗?
思路点拨:本题体现与体育学科的综合,解题方法参照多边形_________条数的求法,
即多边形的对角线条数加上边数。如图:
解析:
总结升华:
___________________________________________________________________
举一反三:
【变式1】一个多边形共有20条对角线,则多边形的边数是( )。
A.6
B.7
C.8
D.9
答案:
【变式2】一个十二边形有几条对角线。
解析:
总结升华:
___________________________________________________________________
类型三:可转化为多边形内角和问题
☆例3.如图,求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G的度数。
思路点拨:
设法将这几个角转移到____________中,然后利用多边形内角和公式求解。
解析:
总结升华:
___________________________________________________________________
举一反三:
【变式1】如图所示,∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6=
。
答案:
【变式2】如图所示,求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的度数。
解析:
类型四:实际应用题
☆例4.如图,一辆小汽车从P市出发,先到B市,再到C市,再到A市,最后返回P市,这辆小汽车共转了多少度角?
思路点拨:根据多边形的___________定理解决。
解析:
总结升华:
___________________________________________________________________
举一反三:
☆【变式1】如图所示,小亮从A点出发前进10m,向右转15°,再前进10m,又向右转15°,…,这样一直走下去,当他第一次回到出发点时,一共走了
m。
答案:
总结升华:
___________________________________________________________________
【变式2】小华从点A出发向前走10米,向右转36°,然后继续向前走10米,再向右转36°,他以同样的方法继续走下去,他能回到点A吗?若能,当他走回点A时共走了多少米?若不能,写出理由。
答案:
【变式3】如图所示是某厂生产的一块模板,已知该模板的边AB∥CF,CD∥AE。
按规定AB、CD的延长线相交成80°角,因交点不在模板上,不便测量。
这时师傅告诉徒弟只需测一个角,便知道AB、CD的延长线的夹角是否合乎规定,你知道需测哪一个角吗?说明理由。
解析:
类型五:镶嵌问题
例5.分别画出用相同边长的下列正多边形组合铺满地面的设计图。
(1)正方形和正八边形;
(2)正三角形和正十二边形;
(3)正三角形、正方形和正六边形。
思路点拨:只要在拼接处各多边形的内角的和能构成一个周角,那么这些多边形就能作平面镶嵌。
解析:
总结升华:
___________________________________________________________________
举一反三:
【变式1】分别用形状、大小完全相同的①三角形木板;②四边形木板;③正五边形木板;④正六边形木板作平面镶嵌,其中不能镶嵌成地板的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
答案:
【变式2】用三块正多边形的木板铺地,拼在一起并相交于一点的各边完全吻合,其中两块木板的边数都是8,则第三块木板的边数应是( )
A.4
B.5
C.6
D.8
答案:
三、总结与测评
要想学习成绩好,总结测评少不了!课后复习是学习不可或缺的环节,它可以帮助我们巩固学习效果,弥补知识缺漏,提高学习能力。
(一)内角和与边数成正比:边数增加,内角和增加;边数减少,内角和减少。
每增加一条边,内角的和就增加
(反过来也成立),且多边形的内角和必须是180°的
倍。
(二)多边形外角和恒等于
,与边数的多少无关。
(三)多边形最多有
个内角为锐角,最少没有锐角(如矩形);多边形的外角中最多有
个钝角,最少没有钝角。
(四)在运用多边形的内角和公式与外角的性质求值时,常与方程思想相结合,运用方程思想是解决本节问题的常用方法。
(五)在解决多边形的内角和问题时,通常转化为与三角形相关的角来解决。
三角形是一种基本图形,是研究复杂图形的基础,同时注意转化思想在数学中的应用。
我的收获
习题整理
题目或题目出处
所属类型或知识点
分析及注意问题
好题
错题