内容正文:
12.4 定理
第2课时多边形的内角和、外角和定理
苏科版(2024)七年级数学下册
第12章 定义 命题 证明
学习目标
1. 探索并掌握多边形的内角和定理、外角和定理,并能简单应用;
2. 理解多边形内角和、外角和定理之间的关系,进一步感悟定理的作用.
北京水立方建筑外墙由透明的气垫膜材料制成,这种材料不仅能够提供很好的保温性能,还可以反射阳光,减轻建筑物的热量吸收,外墙上的几何结构呈现出多边形的形态,极具特色.
这些多边形形态各异,大小不一,它们的内角和有什么特征?
情境创设
新知探究
我们先以四边形为例.
A
B
C
D
P
如图是一个任意的四边形ABCD,在四边形内部任取一点P,连接点P与4个顶点就得到了4个三角形,这4个三角形的内角和减去以P为顶点的周角就是四边形的内角和.
你能利用三角形的内角和求四边形的内角和呢?
A
B
C
D
将四边形分割成2个三角形.
180°
180°
A
B
C
D
将四边形分割成4个三角形.
O
180°× 4-360°=360°
活动一:探究多边形内角和定理
P
四边形ABCD的内角和=180°×4-360°
=180°×(4-2)
=360°.
数学建构
活动一 如何求得四边形的内角和?
思考:你有不同的方法求得四边形的内角和吗?
我们可以得出同样的结论:四边形的内角和为360°.
(备用)
数学建构
活动一 如何求得四边形的内角和?
活动一:探究多边形内角和定理
解:如图所示,在n边形内任取一点P,
连接PA1,PA2,…,PAn.
A4
A5
An
A1
A2
A3
P
对于n边形的内角和,你有什么猜想?
把n边形分成n个三角形,
所以n边形的内角和n×180°−360°=(n−2)·180°.
还有不同想法吗?
活动一:探究多边形内角和定理
解:如图所示,在n边形边上任取一点P,连接PA1,PA2,PA3,PA6,…,PAn.
对于n边形的内角和,你有什么猜想?
A4
A5
An
A1
A2
A3
P
n边形的内角和:(n-1)×180°−180°=(n−2)·180°.
把n边形分成(n-1)个三角形,
四边形 ABCD 的内角和=180°x4-360°=180°x(4-2)= 360°.
A
B
C
D
P
对任意的五边形,同样可得:
五边形的内角和=180°x5-360°=180°x(5-2)= 540°
讨论
对于n边形的内角和,你有什么猜想?
一般地,可以得到多边形内角和定理:
n边形的内角和等于(n-2)·180°
我们可以得到多边形内角和定理: .
…
如上图,n边形可以利用内部任一点依次与各顶点连接,得到n个三角形,故其内角和为 .
多边形 三角形 四边形 五边形 …
内角和 180° 360° 540° …
数学建构
活动二 对于n边形的内角和,你有什么猜想?
活动一:探究多边形内角和定理
解:从n边形的一个顶点引出 条对角线,
对于n边形的内角和,你有什么猜想?
A4
A5
An
A1
A2
A3
(n−3)
(n−3)条对角线把n边形分成 个三角形,
n边形的内角和为(n−2)⋅180°.
(n−2)
多边形内角和定理:n边形的内角和为(n−2)⋅180°.
活动二:探究多边形外角和定理
多边形有内角,也有外角,如图,延长CD,
得到射线CF,∠EDF是五边形ABCDE的一
个外角. 顺次延长多边形的各边:AB,BC,
CD,…,在每个顶点处得到一个外角,
这些外角的和叫作这个多边形的外角和.
思考:内角和有一般规律,外角和也有一般规律吗?
如图,△ABC的3个内角及3个对应外角共形成3个平角,因为三角形的内角和为 180°,所以三角形的外角和是180°x3-180°,即 360°.
2
3
1
B
C
A
β
α
γ
活动二:探究多边形外角和定理
仿照多边形的内角和研究过程,如何求多边形的外角和?
还有不同方法吗?
三角形的外角和
由三角形的一个外角等于与它不相邻
的两个内角的和得:
∠γ= ∠1+ ∠2,∠β= ∠1+∠3,∠α= ∠2+ ∠3
又:∠1+∠2+∠3=180°,
∴∠γ+∠β+ረα=2(∠1+∠2+∠3)=360°.
1. 多边形有内角,也有外角.如图,延长CD,得到射线CF,∠EDF是五边形ABCDE的一个外角.
F
顺次延长多边形的各边:AB,BC,CD,…,在每个顶点处得到一个外角,这些外角的和叫作这个多边形的外角和.
2. 操作:五边形ABCDE还有哪些外角?画一画,
找一找!
数学活动
内角和有一般规律,外角和也有一般规律吗?根据刚才的探究经验,你认为应该如何求出多边形的外角和?
先考虑简单情形!
1
3
2
α
γ
β
任意三角形的外角和是多少度?
∠α+∠β+∠γ = 180°×3-180°=360°.
数学活动
活动三 探索任意三角形、四边形外角和.
活动二:探究多边形外角和定理
仿照多边形的内角和研究过程,如何求多边形的外角和?
如图,四边形ABCD的4个内角及4个对应外
角共形成4个平角.
因为四边形的内角和为360°,
所以四边形的外角和180°×4-360°=360°.
四边形的外角和
思考:五边形的外角和等于多少度? 六边形呢?
180°×5-540°=360°.
180°×6-720°=360°.
n边形的外角和是多少?
活动二:探究多边形外角和定理
n边形的外角和
仿照多边形的内角和研究过程,如何求多边形的外角和?
=180°·n-多边形的内角和
=180°·n-180°·(n-2)
=180°×2
=360°.
多边形外角和定理:n边形的外角和等于360°.
如图,四边形ABCD的4个内角及4个对应外角共形成4个平角,因为四边形的内角和为 360°,所以四边形的外角和是 180°x4-360°,即 360°.
A
B
C
D
2
3
1
4
β
α
γ
δ
一个多边形截去一个内角之后,形成的另一个多边形的内角和是2520°,求原多边形的边数.
思考:一个多边形截去一个内角,可以怎么截呢?以四边形为例.
三角形
四边形
五边形
思考:一个n边形截去一个内角后,边数有什么变化呢?
一个多边形截去一个内角后,边数可能减1,可能不变,可能加1.
概念归纳
多边形内角和定理
1. 定理:n边形的内角和等于(n-2)·180°.
2. 公式的证明
证明方法 图形
证
法
1 从n边形的一个顶点出发可以作(n-3)条对角线,将这个n边形分成(n-2)个三角形,这(n-2)个三角形的内角和恰好是这个n边形的内角和, 为(n-2)×180°
如图所示,∠1,∠2,∠3,∠4是五边形ABCDE的四个外角,若∠A=120°,则∠1+∠2+∠3+∠4= ______.
如图,因为∠EAB=120°,
所以∠5=180°−∠EAB=180°−120°=60°.
因为多边形的外角和为360°,
所以∠1+∠2+∠3+∠4+∠5=360°,
所以∠1+∠2+∠3+∠4=360−∠5=300° .
300°
5
(1)一个多边形的每一个外角都等于30°,它的边数是 ;
(2)一个多边形的每一个内角都等于144°,它的边数是 ;
10
12
(1) 如果多边形(边数为n)的每个外角都相等,则n×每个外角的度数=360°.
(2) 设此多边形边数为n,可以根据“(n-2)× 180°=用每一个内角的度数×边数n.还可以先求每个外角的度数,再根据n×每个外角的度数360°来求.
课堂小结
多边形内角和定理
多边形外角和定理
谢谢大家
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