内容正文:
多边形及其内角和
数学人教版八年级下册
1
多边形在生活中很常见,观察图片,你能从中找出一些多边形的形象吗?你能再列举一些生活中含有多边形的事物吗?
本节课将类比三角形、四边形的学习方法,探索多边形的相关概念,以及内角和与外角和的性质.
问题1
观察下图,你能类比三角形、四边形的定义,尝试描述多边形的定义吗?
①在同一平面内;
③首尾顺次连接;
②若干条线段;
④封闭图形.
A1
A2
A3
A4
A5
An-1
An
C
B
A
D
A
B
C
在平面内,由 n(n≥3)条线段 A1A2,A2A3,…,An-1An,AnA1 首尾顺次相接,组成的图形叫作多边形.
新知
……
三角形
四边形
五边形
六边形
A1
A2
A3
A4
A5
An-1
An
n 边形
多边形有几条边就叫作几边形.
思考1
请类比四边形,说出多边形的边、顶点、内角、外角、对角线的定义.
组成四边形的各条线段叫作四边形的边
每相邻两条线段的公共端点叫作四边形的顶点
边
顶点
四边形
多边形
记作:多边形 A1A2…An
内角
外角
对角线
图形及记法
记作:四边形 ABCD
每相邻两边组成的角叫作
四边形的内角
四边形的角的一边与另一边的延长线组成的角叫作四边形的外角
连接四边形不相邻的两个顶点的线段,叫作四边形的对角线
组成多边形的各条线段叫作多边形的边
每相邻两条线段的公共端点叫作多边形的顶点
每相邻两边组成的角叫作
多边形的内角
多边形的角的一边与另一边的延长线组成的角叫作多边形的外角
连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫作多边形的对角线
思考2
指出图中六边形的边、顶点、内角,在每个顶点处各画出一个外角,同时画出它的全部对角线.
边:AB,BC,CD,DE,EF,FA.
顶点:点 A,点 B,点 C,点 D,点 E,点 F.
内角:∠BAF,∠ABC,∠BCD,∠CDE,
∠DEF,∠AFE.
A
B
C
D
E
F
对角线:AC,AD,AE,BD,BE,BF,CE,CF,DF.
1
6
5
4
2
3
外角:∠1,∠2,∠3,∠4,∠5,∠6.
如无特殊说明,讨论的多边形都是凸多边形
思考3
从 n 边形的一个顶点出发,能画出几条对角线?这个 n 边形一共有多少条对角线?这些对角线能把 n 边形分成几个三角形?
边数 3 4 5 6 7 … n
从一个顶点出发的
对角线的条数
总的对角线条数
分成的三角形个数
0
0
1
1
2
2
2
5
3
3
9
4
4
14
5
n-3
n-2
…
…
…
思考3
从不同顶点作出的多边形的对角线是有重复的,所以多边形对角线的条数不是所有顶点上对角线条数的和.
从 n 边形的一个顶点出发,能画出几条对角线?这个 n 边形一共有多少条对角线?这些对角线能把 n 边形分成几个三角形?
问题2
观察下图的多边形,它们的边、角有什么特点?
它们的各个角都相等,各条边都相等.
像正方形这样,各个角都相等,各条边都相等的多边形叫作正多边形.
问题3
类比四边形内角和公式的推导过程,你能得出五边形和六边形的内角和各是多少度吗?你能得出多边形的内角和与边数的关系吗?
从五边形的一个顶点出发,可以作____条对角线,它们将五边形分为____个三角形,五边形的内角和等于 180°×____.
从六边形的一个顶点出发,可以作____条对角线,它们将六边形分为____个三角形,六边形的内角和等于 180°×____.
2
3
3
4
3
4
思考1
一般地,从 n 边形的一个顶点出发,可以作 条对角线,它们将 n 边形分为 个三角形,n 边形的内角和等于 .
n 边形的内角和等于(n-2)× 180°.
(n-3)
(n-2)
(n-2)× 180°
类比四边形内角和公式的推导过程,你能得出五边形和六边形的内角和各是多少度吗?你能得出多边形的内角和与边数的关系吗?
A1
A2
A3
A4
A5
An-1
An
思考1
正 n 边形每个内角的度数都是 .
类比四边形内角和公式的推导过程,你能得出五边形和六边形的内角和各是多少度吗?你能得出多边形的内角和与边数的关系吗?
A1
A2
A3
A4
A5
An-1
An
一般地,从 n 边形的一个顶点出发,可以作 条对角线,它们将 n 边形分为 个三角形,n 边形的内角和等于 .
(n-3)
(n-2)
(n-2)× 180°
思考2
把一个多边形分成若干个三角形,还有其他分法吗?由新的分法,能得出多边形的内角和公式吗?
如图,从 n 边形的内部任取一点 O,连接点 O 与 n 边形的各个顶点,n 边形被分为____个三角形.因为这 n 个三角形的内角和是______________,所以 n 边形的内角和是________________,即________________.
n
n×180°
n×180°-360°
(n-2)×180°
方法一
思考2
把一个多边形分成若干个三角形,还有其他分法吗?由新的分法,能得出多边形的内角和公式吗?
如图,在 n 边形的边上任取一点 P,连接点 P 与 n 边形的各个顶点,n 边形被分为______个三角形.因为这______ 个三角形的内角和是______________,以点 P 为公共顶点的______ 个角的和是____,所以 n 边形的内角和是___________________,即______________.
(n-1)×180°
(n-1)×180°-180°
(n-2)×180°
(n-1)
(n-1)
(n-1)
180°
方法二
问题4
与四边形的外角和类似,在多边形的每个顶点处各取一个外角,它们的和叫作多边形的外角和.
多边形的外角和等于多少度?请你说明理由.
问题4
多边形的外角和等于多少度?请你说明理由.
多边形的每一个内角与和它相邻的外角是_______.
n 边形的内角和与外角和的总和等于________.
n 边形的内角和等于_____________.
邻补角
n×180°
(n-2)×180°
A1
A2
A3
A4
A5
An-1
An
n 边形的外角和等于
_______________________________.
n×180°-(n-2)×180°=360°
新知
n 边形的外角和等于360°.
正 n 边形的每个外角的度数等于 .
与多边形的边数无关
思考
为什么多边形外角和与边数无关?
从多边形的一个顶点 A 出发,沿多边形的各边依次走过各顶点,再回到点 A,然后转向出发时的方向.
在行程中所转的各个角的和,就是多边形的外角和.
由于走了一周,所转的各个角的和等于一个周角,所以多边形的外角和等于 360°.
A
例 一个多边形的内角和等于外角和的 2 倍,这个多边形是几边形?
解:设这个多边形的边数为 n.
因为它的内角和等于(n-2)×180°,外角和等于 360°,
所以
(n-2)×180°=2×360°.
解得 n=6.
因此这个多边形是六边形.
20
1.过十二边形的一个顶点有____条对角线,这些对角线将十二边形分成____个三角形,这个十二边形共有____条对角线.
解析:因为 n 边形从一个顶点出发,可以作(n-3)条对角线,这些对角线将多边形分成(n-2)个三角形,这个 n 边形共有 条对角线.
所以过十二边形的一个顶点有 12-3=9(条)对角线,
这些对角线将十二边形分成 12-2=10(个)三角形,
十二边形共有 (条)对角线.
9
10
54
2.求出下列图形中 x 的值.
(1)
(2)
(3)
解:(1)∵ 五边形的内角和等于(5-2)×180°=540°,
∴ 150+120+90+x+2x=540,
∴ x=60.
2.求出下列图形中 x 的值.
(1)
(2)
(3)
解:(2)∵ 六边形的内角和等于(6-2)×180°=720°,
∴ x+x+x+x+90+90=720,
∴ x=135.
2.求出下列图形中 x 的值.
(1)
(2)
(3)
解:(3)∵ AB∥CD,∴ ∠B+∠C=180°.
∴ 135+180+150+x=540,
∴ x=75.
∵ ∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=(5-2)×180°=540°,
3.(1)一个多边形的内角和等于1 080°,这个多边形是几边形?
(2)一个多边形的每一个内角都等于120°,这个多边形是几边形?
(3)一个多边形的每一个外角都等于72°,这个多边形是几边形?
解:(1)设这个多边形的边数为 n,
则 (n-2)×180°=1 080°.
∴ n=8.
∴ 这个多边形是八边形.
解:(2)由题意,得每一个外角都等于 180°-120°= 60°.
∵ 多边形的外角和为 360°,
∴ 360°÷60°=6,
∴ 这个多边形是六边形.
3.(1)一个多边形的内角和等于1 080°,这个多边形是几边形?
(2)一个多边形的每一个内角都等于120°,这个多边形是几边形?
(3)一个多边形的每一个外角都等于72°,这个多边形是几边形?
解:(3)∵ 多边形的外角和为 360°,
∴ 360°÷72°=5,
∴ 这个多边形是五边形.
3.(1)一个多边形的内角和等于1 080°,这个多边形是几边形?
(2)一个多边形的每一个内角都等于120°,这个多边形是几边形?
(3)一个多边形的每一个外角都等于72°,这个多边形是几边形?
多边形及其内角和
定义
元素
在平面内,由 n(n≥3)条线段 首尾顺次相接,组成的图形叫作多边形
边、顶点、对角线、内角、外角
内角和
外角和
n 边形的内角和等于(n-2)× 180°
任意一个多边形的外角和都等于360°
正多边形
各个角都相等,各条边都相等的多边形叫作正多边形
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