9.2 多边形的内角和与外角和
新课导入
顶点
边
内角
三角形的内角和等于180°.
你能从图中想象出几个由一些线段围成的图形吗?
新课探索
图中是四边形,它是由四条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形,记为四边形 ABCD.
D
B
A
C
图中是五边形,它是由五条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形,记为五边形 ABCDE.
A
B
C
D
E
一般地,由 n 条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形称为 n 边形,也即我们已经认识的多边形.
注意
这也是四边形,但不在现在的研究范围内.
我们现在研究的多边形都是凸多边形.
∠A、∠D、∠C、∠ABC 是四边形 ABCD的四个内角.
∠CBE 和∠ABF 都是与∠ABC 相邻的外角,两者互为对顶角.
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
五边形有 5 个内角,有 10 个外角.
A
B
C
D
E
F
六边形有 6 个内角,有 12 个外角.
如果多边形的各边都相等,各内角也都相等,那么就称它为正多边形.
正三角形
正方形
正五边形
连结多边形不相邻的两个顶点的线段叫做多边形的对角线.
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
A
B
C
D
探索
为了求得 n 边形的内角和,请根据图中所示,完成下表.
多边形的边数
3
4
5
6
7
…
n
分成的三角形个数
1
2
…
多边形的内角和
180°
360°
…
540°
3
4
720°
5
900°
n – 2
(n – 2)·180°
n 边形的内角和为(n – 2)·180°.
“归纳推理”是数学中的一种推理方式,体现了从特殊到一般的推理过程. 在这里,我们通过对三边形、四边形、五边形等的探索,发现它们的内角和与边数之间存在某种逻辑关系,从而归纳出多边形的内角和公式.这种归纳推理的方式,我们今后还会经常用到. 当然,“看”出来的数学结果未必一定正确,但它们还是给我们指引了研究的方向. 因此,归纳推理和演绎推理相结合是必要的.
读
一
读
例 1 求八边形的内角和.
解 八边形的内角和为
(n – 2)×180° = (8 – 2)×180°= 1080°.
例 2 已知一个多边形的内角和等于2160°,求这个多边形的边数.
解 设这个多边形的边数为 n,
根据题意,得
(n – 2)×180°= 2160°.
解得 n = 14.
即这个多边形的边数为 14.
练习
若正 n 边形的一个内角是 144°,那么 n = .
10
试
一
试
你有其他方法证明多边形的内角和吗?
P
在 n 边形内任取一点 P,连结点 P 与多边形的每个顶点,可得 n 个三角形. 则 n 变形的内角和等于 n 个三角形的内角和减去圆角 P.
即 180°n – 360°=(n – 2)·180°
若是将点 P 取在多边形的边上以及多边形的外面,你能证明吗?
P
P
A
B
C
1
2
3
D
4
5
6
7
8
四边形的外角和
∠1 +∠2 +∠3 +∠4 就是四边形的外角和.
从图中可以知道:
(∠1 +∠5)+(∠2 +∠6)+(∠3 +∠7)+(∠4 +∠8)= 4×180°,
所以 ∠1 +∠2 +∠3 +∠4 = 4×180°–(∠5 +∠6 +∠7 +∠8) .
而 ∠5 +∠6 +∠7 +∠8 = 360°.
因此 ∠1 +∠2 +∠3 +∠4 = 360°.
探索
根据 n 边形的每一个内角与它的相邻的外角都互为补角,可以求得 n 边形的外角和据此,请将数据填人表中.
多边形的边数
3
4
5
6
7
…
n
多边形的内角和与外角和的总和
…
多边形的内角和
180°
…
多边形的外角和
540°
720°
900°
3×180°
= 540°
4×180°
= 720°
5×180°
= 900°
6×180°
= 1080°
7×180°
= 1260°
n·180°
360°
(n – 2)·180°
360°
360°
360°
360°
360°
360°
任意多边形的外角和都为360°.
例 3 一个多边形的每个外角都是72°,这个多边形是几边形?
解 设多边形的边数为 n,根据题意,得
n · 72°= 360°.
解得 n = 5.
因此,这个多边形是五边形.
例 4 一个多边形的内角和等于它外角和的 5 倍,这个多边形是几边形?
解 设多边形的边数为 n,根据题意,得
(n – 2)· 180 °= 5×360°.
解得 n = 12.
因此,这个多边形是十二边形.
课堂小结
n 边形的内角和为(n – 2)·180°.
任意多边形的外角和都为360°.
一般地,由 n 条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形称为 n 边形,也即我们已经认识的多边形.
随堂演练
1. 下列各个度数中,不可能是多边形的内角和的是( )
A. 600° B. 720° C. 900° D. 1080°
2. 若多边形的边数由 3 增加到 5,则其外角和的度数( )
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不能确定
A
C
3. 一个多边形的内角和等于它的外角和的 3 倍,它是几边形?
解:设这个多边形是 n 边形,则它的内角和是(n – 2)·180°,外角和等于360°,
所以(n – 2)·180°= 3×360°.
解得 n = 8
答:这个多边形是八边形.
4. 如图,小亮从 A 点出发,沿直线前进10 米,后左转 30 度,再沿直线前进 10 米. 又向左转 30 度,…,照这样走下去,他第一次回到出发地 A 点时,一共走了多少米?
解:由题意可知,小亮第一次回到出发地 A 点时,他的行走路线是一个正多边形,且这个正多边形的外角等于 30°,边长为10 米. 所以这个多边形的边数为
所以一共走了12×10 = 120(米).