正多边形的内角和公式
正多边形是我们数学中的一个特殊的研究对象,其内角和公式是一个基础但重要的考点。接下来是对其公式的介绍和相关定理的证明,便于大家更好的理解和掌握这个概念。
正多边形的内角和公式
〔n-2〕×180°(n为边数)。
多边形内角和定理证明
证法一:在n边形内任取一点O,连结O与各个顶点,把n边形分成n个三角形。
因为这n个三角形的内角的和等于n·180°,以O为公共顶点的n个角的和是360°。
所以n边形的内角和是n·180°-2×180°=(n-2)·180°。(n为边数)
即n边形的内角和等于(n-2)×180°。(n为边数)
证法二:连结多边形的任一顶点A1与其不相邻的各个顶点的线段,把n边形分成(n-2)个三角形。
因为这(n-2)个三角形的内角和都等于(n-2)·180°(n为边数)。
所以n边形的内角和是(n-2)×180°。
证法三:在n边形的任意一边上任取一点P,连结P点与其不相邻的其它各顶点的线段可以把n边形分成(n-1)个三角形。
这(n-1)个三角形的内角和等于(n-1)·180°(n为边数)。
以P为公共顶点的(n-1)个角的和是180°。
所以n边形的内角和是(n-1)·180°-180°=(n-2)·180°。(n为边数)
正多边形的一些结构特点和特性
1、正六边形
正多边形是指二维平面内各边相等,各角也相等的多边形,也叫正多角形。
各边相等,各角也相等的多边形叫做正多边形。
正多边形的外接圆的圆心叫做正多边形的中心。
正多边形的外接圆的半径叫做半径。
中心到圆内切正多边形各边的距离叫做边心距。
正多边形各边所对的外接圆的圆心角都相等,这个圆心角叫做正多边形的中心角。
2、外接圆
把圆分为n(n≥3)等份,依次连接各分点所得的多边形就是这个圆的内接正n边形,也就是正n边形的外接圆。
3、内切圆
把圆分为m(m≥3)等份,经过各分点作圆的切线,以相邻切线的交点为顶点的多边形就是这个圆的外切正m边形,也就是正m边形的内切圆。
4、内角
正n边形的内角和度数为:(n-2)×180°。
正n边形的一个内角是:(n-2)×180°÷n。
5、外角
正n边形外角和等于:n·180°-(n-2)·180°=360°。
所以正n边形的一个外角为:360°÷n。
所以正n边形的一个内角也可以用这个公式:180°-360°÷n。
6、中心角
任何一个正多边形,都可作一个外接圆,多边形的中心就是所作外接圆的圆心,所以每条边的中心角,实际上就是这条边所对的弧的圆心角,因此这个角就是360度÷边数。
正多边形中心角:360°÷n。
因此可证明,正n边形中,外角=中心角=360°÷n对角线。
在一个正多边形中,所有的顶点可以与除了他相邻的两个顶点的其他顶点连线,就成了顶点数减2(2是那两个相邻的点)个三角形。三角形内角和:180度,所以把边数减2乘上180度,就是这个正多边形的内角和。
对角线数量的计算公式:n(n-3)÷2。
7、面积
设正n边形的半径为R,边长为an,中心角为αn,边心距为rn,则αn=360°÷n,an=2Rsin(180°÷n),rn=Rcos(180°÷n),R^2=r n^2+(an÷2)^2,周长pn=n×an,面积Sn=pn×rn÷2。
8、对称轴
正多边形的对称轴:
奇数边:连接一个顶点和顶点所对的边的中点的线段所在的直线,即为对称轴。
偶数边:连接相对的两个边的中点,或者连接相对称的两个顶点的线段所在的直线,都是对称轴。
正N边形边数、角数、对称轴数都为N。
拓展知识:多边形外角和
与多边形的内角相对应的是外角,多边形的外角就是将其中一条边延长并与另一条边相夹的那个角。任意凸多边形的外角和都为360°。多边形所有外角的和叫做多边形的外角和。
证明:根据多边形的内角和公式求外角和为360。
n边形内角之和为(n-2)*180,设n边形的内角为∠1、∠2、∠3、...、∠n,对应的外角度数为:180-∠1、180°-∠2、180°-∠3、...、180°-∠n,外角之和为:
(180-∠1)+(180°-∠2)+(180°-∠3)+...+(180°-∠n)
=n*180°-(∠1+∠2+∠3+...+∠n)
=n*180°-(n-2)*180°
=360°