内容正文:
第一章 三角形的证明及其应用
1 三角形内角和定理
第4课时 多边形的外角和
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素养目标
1.探索多边形的外角和,进一步发展学生简单推理的意识及能力.
2.会用多边形的内角和公式解决相关问题.
重点:多边形外角和定理的探索和应用.
难点:灵活运用公式解决简单的实际问题.
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导入新课
如图,小刚在公园沿着五边形步道按逆时针方向慢跑.小刚每次从五边形步道的一条边转到下一条边时,跑步方向改变的角是哪些角?
这节课我们就来探究与这个问题有关的知识.
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新知探究
活动一:明确多边形外角及外角和的定义
问题:如图,小刚在公园沿着五边形步道按逆时针方向慢跑.
(1)小刚每次从五边形步道的一条边转到下一条边时,跑步方向改变的角是哪些角?在图上标出这些角.
如图,跑步方向改变的角是∠1,∠2,
∠3,∠4,∠5.
(2)他每跑完一圈,跑步方向改变的角的总
和是多少度?说说你的理由,并与同伴进行交流.
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新知探究
(2)∵∠1+∠EAB=180°,∠2+∠ABC=180°,∠3+∠BCD=180°,∠4+∠CDE=180°,∠5+∠DEA=180°,
∴∠1+∠EAB+∠2+∠ABC+∠3+∠BCD+∠4+∠CDE+∠5+∠DEA=180°×5=900°.
∵五边形的内角和为(5-2)×180°=540°,
即∠EAB+∠ABC+∠BCD+∠CDE+∠DEA=540°,
∴∠1+∠2+∠3+∠4+∠5=900°-540°=360°.
∴跑步方向改变的角的总和是360°.
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新知探究
如图,延长边CB至点D.像∠ABD这样,在多边形的顶点处,多边形内角的一条边与另一条边的反向延长线组成的角,就是多边形的外角.
每个顶点只取一个外角,这个外角与相邻的内角是什么关系?
互为邻补角,和为180°.
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新知探究
活动:请在你自己画的四边形、五边形上,每个顶点画出一个外角并进行标注.
同桌互相检查:是否每个顶点只画了一个外角?外角与内角是否相邻?
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新知探究
四边形、五边形各有几个外角?n边形有几个外角?
四边形有4个外角,五边形有5个外角,n边形有n个外角.
你能否给外角下一个定义?
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多边形内角的一条边与另一条边的反向延长线所组成的角,叫作这个多边形的外角.
如图,∠1,∠2,∠3,∠4,∠5分别是五边形ABCDE的外角.
你知道n边形有几个外角吗?
如图,∠6也是五边形ABCDE的外角,
所以n边形有2n个外角.
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在每个顶点处取这个多边形的一个外角,它们的和叫作这个多边形的外角和.
如图,五边形ABCDE的外角和为∠1+∠2+∠3+∠4+∠5.
新知探究
活动二:探究三角形、四边形的外角和(操作猜想)
问题:三角形和四边形的外角和分别是多少?
活动:以小组为单位探究三角形、四边形的外角和.
选择度量法和剪拼法.
三角形、四边形的外角和均为360°.
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新知探究
三角形、四边形的外角和均为360°,那么五边形、六边形、八边形呢?会不会所有多边形的外角和都是360°?
活动:以小组为单位进行探究,分析五边形、六边形、八边形的外角和.
五边形、六边形、八边形的外角和也都是360°.
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新知探究
活动三:证明三角形、四边形的外角和(逻辑证明)
问题:你能证明三角形、四边形的外角和分别是360°吗?
三角形的内角和是180°,且每个外角与内角互为邻补角(和为180°),能不能用这两个知识证明三角形的外角和是360°?
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新知探究
如图,设△ABC的三个内角∠A,∠B,∠C的对应外角分别为∠1,∠2,∠3,
则∠1=180°-∠A,∠2=180°-∠B,∠3=180°-∠C.
求和得∠1+∠2+∠3=3×180°-(∠A+∠B+∠C)=540°-180°=360°.
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新知探究
你能否模仿三角形的外角和证明过程,证明四边形的外角和?
如图,设四边形ABCD的四个内角∠A,∠B,∠C,∠D的对应外角分别为∠1,∠2,∠3,∠4,
则∠1=180°-∠A,∠2=180°-∠B,
∠3=180°-∠C,∠4=180°-∠D.
求和得∠1+∠2+∠3+∠4=4×180°-(∠A+∠B+∠C+∠D)=720°-360°=360°.
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新知探究
五边形、六边形、八边形的外角和,你能证明吗?
这种证明方法的关键是什么?
将外角和转化为n个邻补角的总和减去内角和的形式,用已知的内角和公式推导未知的外角和,这是转化思想的应用.
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新知探究
活动四:推广到n边形的外角和,总结核心结论
问题:n边形的外角和是多少?
三角形、四边形、五边形、六边形、八边形的外角和都是360°,那么n边形(n≥3)的外角和呢?是不是也是360°?请大家类比前面的证明方法,尝试推导.
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猜想:n边形的外角和都是360°.
理由:∵n边形的每个内角与它相邻的外角是互补的角,
它们的和是180°,
∴n边形的内角和+n边形的外角和=n·180°,
又∵n边形的内角和为(n-2)×180°,
∴n边形的外角和为n·180°-(n-2)·180°=360°.
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定理 多边形的外角和等于360°.
注意:多边形的外角和恒等于360°,与边数的多少没有关系.
新知探究
问题:n边形的外角和是多少?
多边形的外角和定理:多边形的外角和等于360°.
无论n是3,4,5,还是100,n边形的外角和恒为360°,这与多边形的内角和(随n的增大而增大)完全不同.
例如,九边形的外角和是360°,十边形的外角和也是360°.
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新知探究
辨析以下说法或结论:
①多边形的外角和是所有外角的和. ( )
正解:每个顶点只取一个外角,不是所有外角.
②多边形的边数越多,外角和越大. ( )
正解:多边形的外角和恒为360°,与边数无关.
×
×
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例1 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,则它的内角和等于(n-2)·180°,外角和等于360°,根据题意,得
(n-2)·180°=3×360°.
解得 n=8.
所以,这个多边形是八边形.
新知探究 活动五:运用新知,例题讲解
研究多边形的内角和与外角和的过程中,采用了哪些方法?
思考·交流
转化方法,即将一个多边形转化为多个三角形,由三角形的内角和求多边形的内角和.
多边形的外角与和它相邻的内角构成平角,由平角和与内角和求出外角和.
跟踪练习 正六边形一个外角的度数为( B )
A. 30° B. 60°
C. 120° D. 150°
[变式] 若正n边形的一个外角的度数是36°,则n= .
B
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1.[2024资阳中考]已知一个多边形的每个外角都等于 ,则该多边形的
边数是( )
C
A.4 B.5 C.6 D.7
【解析】 任意多边形的外角和都是 ,这个多边形的每个外角都等
于 , 该多边形的边数是 。
课堂练习
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2.教材例题变式 [2025遂宁中考]已知一个凸多边形的内角和是外角和的4
倍,则该多边形的边数为( )
A
A.10 B.11 C.12 D.13
【解析】 设该多边形的边数为 ,根据题意,得
,解得 ,则该多边形的边数为10。
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3.教材习题变式 若一个多边形的边数增加1,则这个多边形的内角和与外
角和增加的度数之和是( )
A
A. B. C. D.
【解析】 由多边形的内角和公式可知,这个多边形边数增加1,则它的内
角和增加 ;由任意多边形的外角和都是 可知,这个多边形的外
角和增加 ,则这个多边形的内角和与外角和增加的度数之和是 。
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4.[2025重庆二十九中月考]如图,小明在操场上从 点出
发,沿直线前进8米后向左转 ,再沿直线前进8米后,
又向左转 ,这样走下去,他第一次回到出发地 点
时,一共走了( )
D
A.56米 B.64米 C.80米 D.72米
【解析】 由题意可知,小明所走的路线是正多边形,因为
,所以这个正多边形是正九边形,所以他一共走了
(米)。
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5. 已知一个多边形的每个内角都比相邻的外角大120°,求这
个多边形的边数.
解:由题意,知这个多边形的每个内角均相等.
设这个多边形的每个外角的度数为x,
则每个内角的度数为x+120°.
根据题意,得x+x+120°=180°,解得x=30°,
∴它的边数为360°÷30°=12.
6.[2025马鞍山期中]已知一个多边形的边数为 。
(1)若该多边形的内角和的比外角和多 ,求 的值;
解:由题意,得 ,
解得 。
(2)若该多边形是正多边形,且其中一个内角为 ,求 的值。
解:由题意,得 ,
解得 。
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多边形的外角和定理
在每个顶点处取这个多边形的一个外角,它们的和叫作这个多边形的外角和
正n边形的每一个外角的度数为
多边形的外角和等于360°
多边形内角的一条边与另一条边的反向延长线所组成的角
多边形的外角
多边形的外角和
多边形的外角和定理
课堂总结
通过本节课,你学到了什么?
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