【命題1.1】(三角形內角和定理)
三角形內角和等於180°。
【命題1.2】(三角形面積公式)
三角形面積等於底和高的乘積的一半。
【命題1.3】對頂角相等。
【命題1.4】三角形的外角等於兩內對角之和。
首先,我們來體會一個概念——凸與凹。
以四邊形為例,我們看下面的圖,體驗什麼是凸,什麼樣是凹:
可以拖動角上的四個點,來進行實驗。
注意觀察,什麼時候我們的四邊形變成了凹形。
我的示例中沒能做到很嚴格,奇形怪狀時請忽略(四個邊有邊相交時)。
我們從最簡單的凸多邊形開始,先來觀察,並探索規律。
邊數為 3 時,也就是三角形, 內角和為180°。
邊數為 4,5,6,7 時,內角和是多少呢?怎麼來計算呢?
我們已經知道來三角形的內角和是180°,我們能不能根據這一點,求出凸多邊形的內角和呢?
一眼看不出來吧?那我們來做輔助線。
我們觀察後發現:
四邊形的內角和等於 2 個三角形的內角和;
五邊形的內角和等於 3 個三角形的內角和;
六邊形的內角和等於 4 個三角形的內角和;
七邊形的內角和等於 5 個三角形的內角和;
…………
以此類推,我們可以得出結論:
凸 n 邊形的內角和為:(n-2) × 180°
太棒了!
我們前面已經學習過了三角形的外角,那麼我們把多邊形的邊延長,也很容易理解什麼是多邊形的外角。
知道了多邊形的外角,那我們來看一看凸多邊形的外角和是多少吧!
三角形的外角和
先看看三角形的情況:
外角和為 ∠1 + ∠2 + ∠3,
探究後發現三角形的外角和為360°。
演示網址:
同理,我們可以求出其他凸多邊形的外角和。
下面我們看一看凸五邊形的情況:
凸五邊形的外角和
我們想像 ∠1 的那條虛線邊,按逆時針方向旋轉,可以依次轉到∠2、∠3、∠4、∠5 的虛線方向,最後又轉回了原來的位置,總共轉的角度為:
∠1 + ∠2 + ∠3 + ∠4 + ∠5,邊線轉了一圈又回到原來的位置,那麼就是轉了360°。
也就是說 ∠1 + ∠2 + ∠3 + ∠4 + ∠5 = 360°
由此,我們可以得出結論:
凸多邊形的外角和為360°
我們發現,不管這個凸多邊形有幾條邊,它的外角和不變,都是360°。
數學的學習,經常要去尋找規律,那麼這不變化的不就是一個普遍的規律嗎?
我們知道了內角和和外角和,它們有什麼關係呢?
從圖上我們可以看出,凸 n 邊形的內角和外角互補,那麼可以得出:
外角和 + 內角和 = n × 180°,
內角和 = n × 180° - 外角和 ,即
凸 n 邊形的內角和 = n × 180° - 360°
所以凸n邊形的內角和,也可以這樣來記,有幾條邊就用幾去乘以180°,再減去外角和360°,就是內角和。
關於凹多邊形的計算,下周再討論。
如圖所示,A點有一隻螞蟻,它沿著橢圓切線方向,逆時針走了一圈,請問它的運動方向總共改變了多少度?