g9-11.4· Глава 11: Четырёхугольники и многоугольники· ~14 мин

Многоугольники и теорема Фалеса

Углы многоугольника, правильный многоугольник и теорема Фалеса.

Многоугольник — это фигура, замкнутая несколькими отрезками (сторонами); многоугольник с nn сторонами называется nn-угольником. Сумма внутренних углов любого выпуклого nn-угольника вычисляется по формуле (n2)180(n-2) \cdot 180^\circ: у треугольника 180180^\circ, у четырёхугольника 360360^\circ, у пятиугольника 540540^\circ, у шестиугольника 720720^\circ. В каждой вершине внешний угол дополняет внутренний до 180180^\circ, поэтому сумма внешних углов любого выпуклого многоугольника всегда равна 360360^\circ.

У правильного многоугольника все стороны и все углы равны; один внутренний угол равен (n2)180n\frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n}, а один внешний — 360n\frac{360^\circ}{n}. Теорема Фалеса утверждает, что параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на этих сторонах пропорциональные отрезки: ab=cd\frac{a}{b} = \frac{c}{d}. Из этой пропорции можно найти неизвестный отрезок.

📌Пример

Например: один внутренний угол правильного пятиугольника равен (52)1805=5405=108\frac{(5-2) \cdot 180^\circ}{5} = \frac{540^\circ}{5} = 108^\circ.

Ключевые термины

Многоугольник (nn-угольник)Фигура, замкнутая несколькими отрезками (сторонами); многоугольник с nn сторонами называется nn-угольником.
Сумма внутренних угловСумма внутренних углов выпуклого nn-угольника равна (n2)180(n-2) \cdot 180^\circ.
Внешний уголУгол, дополняющий внутренний до 180180^\circ в каждой вершине; сумма всех внешних углов всегда равна 360360^\circ.
Правильный многоугольникМногоугольник, у которого все стороны и все углы равны; один внутренний угол равен (n2)180n\frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n}, один внешний — 360n\frac{360^\circ}{n}.
Теорема ФалесаПараллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на этих сторонах пропорциональные отрезки: ab=cd\frac{a}{b} = \frac{c}{d}.
Угол правильного пятиугольникаОдин внутренний угол правильного пятиугольника равен (52)1805=108\frac{(5-2) \cdot 180^\circ}{5} = 108^\circ, один внешний — 7272^\circ.
Внутренние и внешние углы — основные формулы
ВеличинаФормула
Сумма внутренних углов(n2)180(n-2) \cdot 180^\circ
Сумма внешних углов360360^\circ
Один внутренний угол правильного(n2)180n\frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n}
Один внешний угол правильного360n\frac{360^\circ}{n}
Связь внутреннего и внешнеговнутренний =180= 180^\circ - внешний

Все формулы относятся к выпуклому nn-угольнику.

Сумма внутренних углов многоугольников
МногоугольникnnСумма внутренних углов
Треугольник33180180^\circ
Четырёхугольник44360360^\circ
Пятиугольник55540540^\circ
Шестиугольник66720720^\circ
Восьмиугольник8810801080^\circ

Сумма вычисляется по формуле (n2)180(n-2) \cdot 180^\circ.

Один внутренний угол правильного девятиугольника
  1. 1Найди сумму внутренних углов: При n=9n = 9 сумма =(92)180=7180=1260= (9-2) \cdot 180^\circ = 7 \cdot 180^\circ = 1260^\circ.
  2. 2Раздели на один угол: В правильном многоугольнике все углы равны: один угол =12609= \frac{1260^\circ}{9}.
  3. 3Результат: 12609=140\frac{1260^\circ}{9} = 140^\circ. Один внутренний угол равен 140140^\circ.
Число сторон по внешнему углу
  1. 1Запиши формулу: Один внешний угол правильного многоугольника равен 360n\frac{360^\circ}{n}; здесь внешний угол равен 4040^\circ.
  2. 2Составь уравнение: 360n=40\frac{360^\circ}{n} = 40^\circ, откуда n=36040n = \frac{360^\circ}{40^\circ}.
  3. 3Результат: n=36040=9n = \frac{360^\circ}{40^\circ} = 9. Многоугольник имеет 99 сторон.
🚫Частая ошибка

360n\frac{360^\circ}{n} — это не формула суммы; она даёт лишь один внешний угол правильного многоугольника. Для суммы внутренних углов используй (n2)180(n-2) \cdot 180^\circ.

⚠️Внимание

Сумма внешних углов не зависит от числа сторон — в любом выпуклом многоугольнике она всегда равна 360360^\circ, а не n360n \cdot 360^\circ.

💡Заметка

Один внутренний и один внешний угол в сумме дают 180180^\circ: например, если внешний 3636^\circ, то внутренний =18036=144= 180^\circ - 36^\circ = 144^\circ.

⚠️Внимание

Когда нужно найти nn по данной сумме, решай уравнение (n2)180=(n-2) \cdot 180^\circ = сумма: например, при сумме 14401440^\circ получаем n2=8n-2 = 8, то есть n=10n = 10.

Правила

  1. 1Сумма внутренних углов nn-угольника =(n2)180= (n-2) \cdot 180^\circ (треугольник 180180^\circ, четырёхугольник 360360^\circ, пятиугольник 540540^\circ, шестиугольник 720720^\circ).
  2. 2Сумма внешних углов любого выпуклого многоугольника всегда равна 360360^\circ.
  3. 3Один внутренний угол правильного многоугольника =(n2)180n= \frac{(n-2) \cdot 180^\circ}{n}, один внешний =360n= \frac{360^\circ}{n}.
  4. 4Внутренний и внешний углы в одной вершине в сумме дают 180180^\circ: внутренний =180= 180^\circ - внешний.
  5. 5Теорема Фалеса: параллельные прямые отсекают на сторонах угла пропорциональные отрезки (ab=cd\frac{a}{b} = \frac{c}{d}); неизвестный отрезок находится из этой пропорции.

Тренировка

10 лёгких · 10 средних · 10 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов