内容正文:
第6章
6.5 多边形
内 容 导 航
题型1 多边形
题型2 多边形的对角线
题型3 多边形内角与外角
考 点 演 练
题型1 多边形
解|题|知|识
(1)多边形的概念:在平面内,由一些线段首尾顺次相接组成的图形叫做多边形.
(2)多边形的对角线:连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线.
(3)正多边形的概念:各个角都相等,各条边都相等的多边形叫做正多边形.
(4)多边形可分为凸多边形和凹多边形,辨别凸多边形可用两种方法:①画多边形任何一边所在的直线整个多边形都在此直线的同一侧.②每个内角的度数均小于180°,通常所说的多边形指凸多边形.
(5)重心的定义:平面图形中,多边形的重心是当支撑或悬挂时图形能在水平面处于平稳状态,此时的支撑点或者悬挂点叫做平衡点,或重心.
常见图形的重心(1)线段:中点(2)平行四边形:对角线的交点(3)三角形:三边中线的交点(4)任意多边形.
【典例1】如图,某同学用剪刀沿虚线将四边形纸片剪掉一个角,发现剩余图形的周长比原四边形的周长要小,能正确解释这一现象的数学知识是( )
A.两点之间,线段最短
B.经过一点,有无数条直线
C.点动成线
D.经过两点,有且只有一条直线
【答案】A
【解答】解:用剪刀把四边形纸片剪掉一个角,剩余图形的周长比原四边形的周长小,能解释这一现象的数学知识是两点之间,线段最短,
故选:A.
【变式1】如图所示的图形中,属于多边形的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】A
【解答】解:根据多边形定义所示的图形中,第一个是三角形、第二个是四边形、第三个是圆、第四个是正六边形、第五个是正方体,
∴属于多边形的共有3个,
故选:A.
【变式2】传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图是其中一类:1,5,12,22称为五边形数,请你根据其中数排列的规律计算第101个五边形数与第100个五边形数的差是( )
A.199 B.201 C.290 D.301
【答案】D
【解答】解:由题意得:第二个五边形数比第一个五边形数,5﹣1=4=1+1×3,
第三个五边形数比第二个五边形数多12﹣5=7=1+2×3,
第四个五边形数比第三个五边形数多22﹣12=10=1+3×3,
...,
第101个五边形数比第100个五边形数多1+100×3=301.
故选:D.
【变式3】如图,有长、宽分别为a、b的长方形一个和三边长分别为a、b、c的直角三角形两个.请你用这三个图形无缝拼成新的四边形,并直接写出形状不同的四边形的周长.(要求画出示意图形)
【答案】画图见解答过程;一共是6个图形,周长的代数式有为4b+2c,4a+2c,4a+2b,2a+4b.
【解答】解:如图所示:
一共是6个图形,①和③的周长为4b+2c,②和⑥的周长为4a+2c,④的周长为4a+2b,⑤的周长为2a+4b.
题型2 多边形的对角线
解|题|知|识
(1)多边形的对角线:连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线.
(2)n边形从一个顶点出发可引出(n﹣3)条对角线.从n个顶点出发引出(n﹣3)条,而每条重复一次,所以n边形对角线的总条数为:n(n﹣3)2(n≥3,且n为整数)
(3)对多边形对角线条数公:n(n﹣3)2的理解:n边形的一个顶点不能与它本身及左右两个邻点相连成对角线,故可连出(n﹣3)条.共有n个顶点,应为n(n﹣3)条,这样算出的数,正好多出了一倍,所以再除以2.
(4)利用以上公式,求对角线条数时,直接代入边数n的值计算,而计算边数时,需利用方程思想,解方程求n.
【典例1】过某个多边形一个顶点的所有对角线,将这个多边形分成了5个三角形,则这个多边形是( )
A.五边形 B.六边形 C.七边形 D.八边形
【答案】C
【解答】解:根据n边形从一个顶点出发可引出(n﹣3)条对角线,可组成n﹣2个三角形,
∴n﹣2=5,即n=7.
故选:C.
【变式1】一个n边形从一个顶点可引3条对角线,则n为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【解答】解:设多边形有n条边,
则n﹣3=3,
解得n=6.
故选:A.
【变式2】从正十四边形的一个顶点出发,可画出对角线( )
A.11条 B.12条 C.13条 D.14条
【答案】A
【解答】解:从正十四边形的一个顶点出发,可画出对角线的条数为:14﹣3=11(条).故选:A.
【变式3】归纳是数学中发现规律的常用方法,我们可以通过具体的例子来发现一般的规律.小明利用“归纳”的策略对以下问题进行了探究.
【问题提出】
连接五边形的五个顶点和它内部的1000个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得多少个三角形?(不计被分割的三角形)
【问题探究】
为了解决上面的问题,小明运用归纳的策略,先在若干简单情形中寻找相应的规律.
如图1,当五边形内有1个点时,可分得5个三角形.
如图2,当五边形内有2个点时,可分得7个三角形.
当五边形内有3个点时,可分得 9 个三角形.(可借助备用图分析)
归纳得出当五边形内有n个点,可分得 (2n+3) 个三角形.
【问题解决】
连接五边形的五个顶点和它内部的1000个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得 2003 个三角形.
【拓展延伸】
若连接m边形的m个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到m边形内所有区域都变成三角形,可分得 (m+2n﹣2) 个三角形.
【答案】【问题探究】9,(2n+3);
【问题解决】2003;
【拓展延伸】(m+2n﹣2).
【解答】解:【问题探究】由所给图形可知,
当五边形内有1个点时,可分得的三角形的个数为:5=5+1×2﹣2;
当五边形内有2个点时,可分得的三角形的个数为:7=5+2×2﹣2;
当五边形内有3个点时,如图3,可分得的三角形的个数为:9=5+3×2﹣2;
…,所以当五边形内有n个点时,可分得的三角形的个数为(5+2n﹣2)=(2n+3)个,
故答案为:9,(2n+3);
【问题解决】
当n=1000时,2n+3=2×1000+3=2003,即当五边形内有1000个点时,可分得三角形的个数为2003,
故答案为:2003;
【拓展延伸】
连接m边形的m个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到m边形内所有区域都变成三角形,可分得(m+2n﹣2)个三角形.
故答案为:(m+2n﹣2).
题型3 多边形内角与外角
解|题|知|识
(1)多边形内角和定理:(n﹣2)•180° (n≥3且n为整数)
此公式推导的基本方法是从n边形的一个顶点出发引出(n﹣3)条对角线,将n边形分割为(n﹣2)个三角形,这(n﹣2)个三角形的所有内角之和正好是n边形的内角和.除此方法之和还有其他几种方法,但这些方法的基本思想是一样的.即将多边形转化为三角形,这也是研究多边形问题常用的方法.
(2)多边形的外角和等于360°.
①多边形的外角和指每个顶点处取一个外角,则n边形取n个外角,无论边数是几,其外角和永远为360°.
②借助内角和和邻补角概念共同推出以下结论:外角和=180°n﹣(n﹣2)•180°=360°.
【典例1】下列说法正确的是( )
A.各角都相等的多边形是正多边形
B.各边都相等的多边形是正多边形
C.多边形的内角与相邻的外角互为补角
D.五边形一共有两条对角线
【答案】C
【解答】解:A.∵各边相等,各角也相等的多边形是正多边形,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
B.∵各边相等,各角也相等的多边形是正多边形,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
C.∵多边形的内角与它相邻的外角是互为邻补角,也是互为补角,∴此选项的说法正确,故此选项符合题意;
D.∵五边形对角线的条数为:,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
故选:C.
【变式1】多边形的内角和与它的边数有关,多一条边,内角和就增加( )
A.45° B.90° C.180° D.360°
【答案】C
【解答】解:根据多边形内角和公式(n﹣2)×180°,
可知每增加一条边内角和增加180°,
所以多一条边,内角和就增加180°,
故选:C.
【变式2】下列关于正多边形的说法中,正确的是( )
A.各边都相等的多边形是正多边形
B.各内角都相等的多边形是正多边形
C.过正n边形一个顶点的对角线有(n﹣2)条
D.正多边形的各边相等
【答案】D
【解答】解:A.∵各边都相等,各个内角也相等的多边形是正多边形,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
B.∵各边都相等,各个内角也相等的多边形是正多边形,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
C.过正n边形一个顶点的对角线有(n﹣3)条,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
D.∵正多边形的各边相等,∴此选项的说法正确,故此选项符合题意;
故选:D.
【变式3】图中x等于 60 °.
【答案】60.
【解答】解:由图可知:
150°+90°+2x°=360°.
x=60°.
故答案为:60.
过 关 验 收
1. 下列说法中,错误的有( )
A.三角形是边数最少的多边形
B.等边三角形和长方形都是正多边形
C.n边形有n条边、n个顶点、n个内角、2n个外角
D.六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,所有的对角线共有9条
【答案】B
【解答】解:A.三角形是边数最少的多边形,该选项说法正确;
B.长方形不是正多边形,该选项说法错误;
C.n边形有n条边、n个顶点、n个内角、2n个外角,选项说法确;
D.六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,所有的对角线共有9条,该选项说法正确;
故选:B.
2. 如图,在一个密闭的圆柱体玻璃容器中装一半的水,水平放置时,水平面的形状是( )
A.圆 B.五边形 C.矩形 D.三角形
【答案】C
【解答】解:由水平面与圆柱的底面垂直,得水面的形状是矩形.
故选:C.
3. 一个棱柱有10个面,则这个棱柱的底面是 八 边形.
【答案】八
【解答】解:一个棱柱有10个面,那么这个棱柱是八棱柱,
故这个棱柱的底面是八边形.
故答案为:八.
4. 如图,将七边形ABCDEFG沿虚线裁去一个角得到六边形ABCDQP,则该六边形的周长一定比原七边形的周长 小 (填:“大”或“小”),其判断依据是 两点之间线段最短 .
【答案】小;两点之间线段最短.
【解答】解:设七边形ABCDEFG的周长为x,则x=AB+BC+CD+DQ+QE+EF+FG+GP+PA,
设六边形ABCDQP的周长为y,
则y=AB+BC+CD+DQ+QP+PA,
∴x﹣y=QE+EF+FG+GP﹣QP,
根据“两点之间线段最短”得:QE+EF+FG+GP>QP,
∴QE+EF+FG+GP﹣QP>0,
∴x﹣y>0,
∴x>y,
∴七边形ABCDEFG的周长>六边形ABCDQP的周长,
即六边形的周长一定比原七边形的周长小,依据是:两点之间线段最短,
故答案为:小;两点之间线段最短.
5. 用含有字母的式子表示如图组合图形的周长L= 2(a+b+c) ,面积S=b(a+c) .
【答案】2(a+b+c);b(a+c).
【解答】解:如图,
用平移法:把凹进去的线段向外平移,图形周长等价于长为a、宽为b+c的长方形周长,
长方形周长公式:(长+宽)×2,
∴L=(a+b+c)×2=2(a+b+c).
组合图形的面积为:
S=ab+bc=b(a+c).
6.
【问题提出】
连接五边形ABCDE的五个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得多少个三角形?(不计被分割的三角形)
【问题探究】
为了解决上面的问题,我们将运用归纳的策略,先在若干简单情形中寻找相应的规律.
探究一:
如图①当五边形内有1个点时,可分得 5 个三角形.
探究二:
当五边形内有2个点时,可分得多少个三角形?
在探究一的基础上,我们在图①五边形ABCDE的内部再添加1个点,这个点的位置会有两种情况:可能在图①分割成的某个三角形的内部,如图②所示;也可能在三角形的某条公共边上,如图③所示.显然,不管哪种情况,都可分得 7 个三角形.
探究三:
当五边形内有3个点时,可分得 9 个三角形.请在图④中画出一种分割示意图.
【问题解决】
连接五边形ABCDE的五个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得 (2n+3) 个三角形.
【拓展延伸】
(1)若连接五边形的五个顶点和它内部若干个点,可把五边形区域分割成2027个三角形.求该五边形内部有多少个点?
(2)若连接六边形的六个顶点和它内部的m个点,可把六边形区域分割成 (2m+4) 个互不重叠的三角形.
【答案】探究一:5;
探究二:7;9,画图见解析;
问题解决:(2n+3);
拓展延伸:(1)1012个;
(2)(2m+4).
【解答】解:探究一:如图①,当五边形内有1个点时,可分得5+2×1﹣2=5(个)三角形;
故答案为:5;
探究二:由图②和图③,当五边形内有2个点时,可分得5+2×2﹣2=7(个)三角形;
故答案为:7;
探究三:画出图形如下,当五边形内有3个点时,可分得5+2×3﹣2=9(个)三角形;
故答案为:9;
问题解决:由探究一可知:当五边形内有1个点时,可分得5+2×1﹣2=5(个)三角形;
由探究二可知:当五边形内有2个点时,可分得5+2×2﹣2=7(个)三角形;
由探究三可知:当五边形内有3个点时,可分得5+2×3﹣2=9(个)三角形;
…,
以此类推,当五边形内有n个点时,可分得5+2n﹣2=(2n+3)个三角形;
故答案为:(2n+3);
拓展延伸:(1)由问题解决可知2n+3=2017,
∴n=1012,
∴该五边形内有1012个点;
(2)如图所示,当六边形内有1个点时,可以分6+2×1﹣2=6个三角形,
当六边形内有2个点时,可以分6+2×2﹣2=8个三角形,
当六边形内有3个点时,可以分6+2×3﹣2=10个三角形,
以此类推,可知当六边形内有m个点时,可分得6+2m﹣2=(2m+4)个三角形,
故答案为:(2m+4).
7. 学习了多边形后,我们知道过多边形的一个顶点可作若干条对角线(三角形除外).如图,过一个顶点,四边形有1条对角线,五边形有2条对角线,六边形有3条对角线…按照此规律,过十二边形一个顶点的对角线有( )
A.11条 B.10条 C.9条 D.8条
【答案】C
【解答】解:四边形从一个顶点出发,可以画1条对角线,
五边形从一个顶点出发,可以画2条对角线,
六边形从一个顶点出发,可以画3条对角线,
∴十二边形从一个顶点出发,可以画9条对角线,
故选:C.
8. 如图,1角硬币是1992年6月1日中国人民银行发行的第四套金属流通币之一,该硬币呈圆形,边缘是正九边形的形状,则从该九边形的一个顶点最多能引出对角线的条数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【解答】解:9﹣3=6(条).
故选:A.
9. 从多边形的一个顶点出发可引出7条对角线,则它是( )
A.七边形 B.八边形 C.九边形 D.十边形
【答案】D
【解答】解:任意n边形的一个顶点可引出的对角线的条数为(n﹣3)条.
∴n﹣3=7.
∴n=10.
∴这个多边形是十边形.
故选:D.
10. 从七边形的一个顶点出发,可以画出m条对角线,它们将七边形分成n个三角形,则m+n= 9 .
【答案】9.
【解答】解:m=7﹣3=4,
n=7﹣2=5,
则m+n=4+5=9.
故答案为:9.
11. 如果从一个多边形的一个顶点出发作它的对角线,最多能将多边形分成2026个三角形,那么这个多边形的边数是 2028 .
【答案】2028.
【解答】解:设多边形的边数为n,
由题意可得,n﹣2=2026,
解得:n=2028.
故答案为:2028.
12. 连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线,如图(1),AC、AD是五边形ABCDE的对角线.思考下列问题:
(1)如图(2),n边形A1A2A3A4…An中,过顶点A 1可以画 (n﹣3) 条对角线,它们分别是A1An﹣1(n>3) ;
过顶点A2可以画 (n﹣3) 条对角线,过顶点A 3可以画 (n﹣3) 条对角线.
(2)过顶点A1的对角线与过顶点A2的对角线有相同的吗?过顶点A1的对角线与过顶点A3的对角线有相同的吗?
(3)在此基础上,你能发现n边形的对角线条数的规律吗?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)过顶点A1可以画(n﹣3)条对角线,它们分别是A1An﹣1(n>3);过顶点A2可以画(n﹣3)条对角线,过顶点A3可以画(n﹣3)条对角线;
(2)过点A1的和过点A2的没有重复的,但和过点A3的有重复的(A1A3和A3A1重复);
(3)n边形的一个顶点不能与它本身及左右两个邻点相连成对角线,故可连出(n﹣3)条,
共有n个顶点,应为n(n﹣3)条,这样算出的数,正好多出了一倍,所以再除以2.
即n边形的对角线条数的为.
故答案为:(n﹣3),A1An﹣1(n>3),(n﹣3),(n﹣3).
13. 完美五边形是指可以无重叠、无间隙铺满整个平面的凸五边形.如图,五边形ABCDE是迄今为止人类发现的第15种完美五边形,其中∠1+∠2=160°,则∠C+∠D+∠E= 340° .
【答案】340°.
【解答】解:由条件可知∠ABC+∠BAE=360°﹣(∠1+∠2)=200°,
∵(5﹣2)×180°=540°,
∴∠C+∠D+∠E=540°﹣200°=340°;
故答案为:340°.
14. 如图,∠1、∠2、∠3是四边形ABCD的3个外角,若∠1+∠2+∠3=280°,则∠A= 100 °.
【答案】100.
【解答】解:如图,
根据多边形外角和定理得∠1+∠2+∠3+∠4=360°,
∵∠1+∠2+∠3=280°,
∴∠4=360°﹣280°=80°,
∴∠BAD=180°﹣∠4=180°﹣80°=100°,
故答案为:100.
15. 若一个多边形的外角的度数正好是相邻的内角的两倍,则这个外角的度数为 120 °.
【答案】120.
【解答】解:设多边形的内角度数为x,
根据题意得这个内角相邻的外角度数是2x,
所以x+2x=180°,
解得x=60°,
所以外角度数是120°,
故答案为:120.
16. 在教材第88页,我们遇到过如图的五角星,得出了∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°这个结论.英才班的同学对这个题目产生兴趣,画出了正六边形、正八边形,并延长每条边使其相交,形成如图的“六角星”、“八角星”图,并计算出六角星6个角的和以及八角星8个角的和,请根据以上信息推导延长正n边形每条边相交形成的“n角星”图的n个角的和是 (n﹣4)×180° .
【答案】(n﹣4)×180°.
【解答】解:正五边形,如图,
∠1=∠2=360°÷5=72°,
∴∠A=180°﹣2∠1=36°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=5×36°=180°=(5﹣4)×180°;
正六边形,如图,
∠1=∠2=360°÷6=60°,
∴∠A=180°﹣2∠1=60°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=6×60°=360°=(6﹣4)×180°;
正八边形,如图,
∠1=∠2=360°÷8=45°,
∴∠A=180°﹣2∠1=90°,
∴∠A+∠B+∠C+⋯∠H=8×45°=720°=(8﹣4)×180°;
⋯;
∴正n边形的n个角的和是(n﹣4)×180°.
故答案为:(n﹣4)×180°.
17. 六边形的内角和是 720 °.
【答案】720
【解答】解:(6﹣2)•180°=720°.
故答案为:720.
18. 若一个多边形的每一个外角都为45°,则该多边形为 八 边形.
【答案】八
【解答】解:∵一个多边形的每个外角都等于45°,
∴多边形的边数为360°÷45°=8.
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第6章
6.5 多边形
内 容 导 航
题型1 多边形
题型2 多边形的对角线
题型3 多边形内角与外角
考 点 演 练
题型1 多边形
解|题|知|识
(1)多边形的概念:在平面内,由一些线段首尾顺次相接组成的图形叫做多边形.
(2)多边形的对角线:连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线.
(3)正多边形的概念:各个角都相等,各条边都相等的多边形叫做正多边形.
(4)多边形可分为凸多边形和凹多边形,辨别凸多边形可用两种方法:①画多边形任何一边所在的直线整个多边形都在此直线的同一侧.②每个内角的度数均小于180°,通常所说的多边形指凸多边形.
(5)重心的定义:平面图形中,多边形的重心是当支撑或悬挂时图形能在水平面处于平稳状态,此时的支撑点或者悬挂点叫做平衡点,或重心.
常见图形的重心(1)线段:中点(2)平行四边形:对角线的交点(3)三角形:三边中线的交点(4)任意多边形.
【典例1】如图,某同学用剪刀沿虚线将四边形纸片剪掉一个角,发现剩余图形的周长比原四边形的周长要小,能正确解释这一现象的数学知识是( )
A.两点之间,线段最短
B.经过一点,有无数条直线
C.点动成线
D.经过两点,有且只有一条直线
【变式1】如图所示的图形中,属于多边形的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【变式2】传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图是其中一类:1,5,12,22称为五边形数,请你根据其中数排列的规律计算第101个五边形数与第100个五边形数的差是( )
A.199 B.201 C.290 D.301
【变式3】如图,有长、宽分别为a、b的长方形一个和三边长分别为a、b、c的直角三角形两个.请你用这三个图形无缝拼成新的四边形,并直接写出形状不同的四边形的周长.(要求画出示意图形)
题型2 多边形的对角线
解|题|知|识
(1)多边形的对角线:连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线.
(2)n边形从一个顶点出发可引出(n﹣3)条对角线.从n个顶点出发引出(n﹣3)条,而每条重复一次,所以n边形对角线的总条数为:n(n﹣3)2(n≥3,且n为整数)
(3)对多边形对角线条数公:n(n﹣3)2的理解:n边形的一个顶点不能与它本身及左右两个邻点相连成对角线,故可连出(n﹣3)条.共有n个顶点,应为n(n﹣3)条,这样算出的数,正好多出了一倍,所以再除以2.
(4)利用以上公式,求对角线条数时,直接代入边数n的值计算,而计算边数时,需利用方程思想,解方程求n.
【典例1】过某个多边形一个顶点的所有对角线,将这个多边形分成了5个三角形,则这个多边形是( )
A.五边形 B.六边形 C.七边形 D.八边形
【变式1】一个n边形从一个顶点可引3条对角线,则n为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【变式2】从正十四边形的一个顶点出发,可画出对角线( )
A.11条 B.12条 C.13条 D.14条
【变式3】归纳是数学中发现规律的常用方法,我们可以通过具体的例子来发现一般的规律.小明利用“归纳”的策略对以下问题进行了探究.
【问题提出】
连接五边形的五个顶点和它内部的1000个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得多少个三角形?(不计被分割的三角形)
【问题探究】
为了解决上面的问题,小明运用归纳的策略,先在若干简单情形中寻找相应的规律.
如图1,当五边形内有1个点时,可分得5个三角形.
如图2,当五边形内有2个点时,可分得7个三角形.
当五边形内有3个点时,可分得 个三角形.(可借助备用图分析)
归纳得出当五边形内有n个点,可分得 个三角形.
【问题解决】
连接五边形的五个顶点和它内部的1000个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得 个三角形.
【拓展延伸】
若连接m边形的m个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到m边形内所有区域都变成三角形,可分得 个三角形.
题型3 多边形内角与外角
解|题|知|识
(1)多边形内角和定理:(n﹣2)•180° (n≥3且n为整数)
此公式推导的基本方法是从n边形的一个顶点出发引出(n﹣3)条对角线,将n边形分割为(n﹣2)个三角形,这(n﹣2)个三角形的所有内角之和正好是n边形的内角和.除此方法之和还有其他几种方法,但这些方法的基本思想是一样的.即将多边形转化为三角形,这也是研究多边形问题常用的方法.
(2)多边形的外角和等于360°.
①多边形的外角和指每个顶点处取一个外角,则n边形取n个外角,无论边数是几,其外角和永远为360°.
②借助内角和和邻补角概念共同推出以下结论:外角和=180°n﹣(n﹣2)•180°=360°.
【典例1】下列说法正确的是( )
A.各角都相等的多边形是正多边形
B.各边都相等的多边形是正多边形
C.多边形的内角与相邻的外角互为补角
D.五边形一共有两条对角线
【变式1】多边形的内角和与它的边数有关,多一条边,内角和就增加( )
A.45° B.90° C.180° D.360°
【变式2】下列关于正多边形的说法中,正确的是( )
A.各边都相等的多边形是正多边形
B.各内角都相等的多边形是正多边形
C.过正n边形一个顶点的对角线有(n﹣2)条
D.正多边形的各边相等
【变式3】图中x等于 °.
过 关 验 收
1. 下列说法中,错误的有( )
A.三角形是边数最少的多边形
B.等边三角形和长方形都是正多边形
C.n边形有n条边、n个顶点、n个内角、2n个外角
D.六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,所有的对角线共有9条
2. 如图,在一个密闭的圆柱体玻璃容器中装一半的水,水平放置时,水平面的形状是( )
A.圆 B.五边形 C.矩形 D.三角形
3. 一个棱柱有10个面,则这个棱柱的底面是 边形.
4. 如图,将七边形ABCDEFG沿虚线裁去一个角得到六边形ABCDQP,则该六边形的周长一定比原七边形的周长 (填:“大”或“小”),其判断依据是 .
5. 用含有字母的式子表示如图组合图形的周长L= ,面积S= .
6.
【问题提出】
连接五边形ABCDE的五个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得多少个三角形?(不计被分割的三角形)
【问题探究】
为了解决上面的问题,我们将运用归纳的策略,先在若干简单情形中寻找相应的规律.
探究一:
如图①当五边形内有1个点时,可分得 个三角形.
探究二:
当五边形内有2个点时,可分得多少个三角形?
在探究一的基础上,我们在图①五边形ABCDE的内部再添加1个点,这个点的位置会有两种情况:可能在图①分割成的某个三角形的内部,如图②所示;也可能在三角形的某条公共边上,如图③所示.显然,不管哪种情况,都可分得 个三角形.
探究三:
当五边形内有3个点时,可分得 个三角形.请在图④中画出一种分割示意图.
【问题解决】
连接五边形ABCDE的五个顶点和它内部的n个点,保证所有连线不再相交产生新的点,直到五边形内所有区域都变成三角形,可分得 个三角形.
【拓展延伸】
(1)若连接五边形的五个顶点和它内部若干个点,可把五边形区域分割成2027个三角形.求该五边形内部有多少个点?
(2)若连接六边形的六个顶点和它内部的m个点,可把六边形区域分割成 个互不重叠的三角形.
7. 学习了多边形后,我们知道过多边形的一个顶点可作若干条对角线(三角形除外).如图,过一个顶点,四边形有1条对角线,五边形有2条对角线,六边形有3条对角线…按照此规律,过十二边形一个顶点的对角线有( )
A.11条 B.10条 C.9条 D.8条
8. 如图,1角硬币是1992年6月1日中国人民银行发行的第四套金属流通币之一,该硬币呈圆形,边缘是正九边形的形状,则从该九边形的一个顶点最多能引出对角线的条数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
9. 从多边形的一个顶点出发可引出7条对角线,则它是( )
A.七边形 B.八边形 C.九边形 D.十边形
10. 从七边形的一个顶点出发,可以画出m条对角线,它们将七边形分成n个三角形,则m+n= .
11. 如果从一个多边形的一个顶点出发作它的对角线,最多能将多边形分成2026个三角形,那么这个多边形的边数是 .
12. 连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线,如图(1),AC、AD是五边形ABCDE的对角线.思考下列问题:
(1)如图(2),n边形A1A2A3A4…An中,过顶点A 1可以画 条对角线,它们分别是 ;
过顶点A2可以画 条对角线,过顶点A 3可以画 条对角线.
(2)过顶点A1的对角线与过顶点A2的对角线有相同的吗?过顶点A1的对角线与过顶点A3的对角线有相同的吗?
(3)在此基础上,你能发现n边形的对角线条数的规律吗?
13. 完美五边形是指可以无重叠、无间隙铺满整个平面的凸五边形.如图,五边形ABCDE是迄今为止人类发现的第15种完美五边形,其中∠1+∠2=160°,则∠C+∠D+∠E= .
14. 如图,∠1、∠2、∠3是四边形ABCD的3个外角,若∠1+∠2+∠3=280°,则∠A= °.
15. 若一个多边形的外角的度数正好是相邻的内角的两倍,则这个外角的度数为 120 °.
16. 在教材第88页,我们遇到过如图的五角星,得出了∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°这个结论.英才班的同学对这个题目产生兴趣,画出了正六边形、正八边形,并延长每条边使其相交,形成如图的“六角星”、“八角星”图,并计算出六角星6个角的和以及八角星8个角的和,请根据以上信息推导延长正n边形每条边相交形成的“n角星”图的n个角的和是 .
17. 六边形的内角和是 °.
18. 若一个多边形的每一个外角都为45°,则该多边形为 边形.
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