对多边形内、外角和的认识与运用

从课本中我们知道，多边形的一个内角与它的外角共用一条射线，两者既有区别，又有联系. 最基本的区别就是概念不同，最基本的联系就是两者之和为180°. 下面从区别和联系两个方面来深入探讨一下.

一、 多边形的内角和

在推导多边形的内角和公式时，用到了转化的数学思想，将多边形的内角和问题转化成若干个三角形的内角和的问题.即从n边形的一个顶点出发，可以引（n-3）条对角线，它们将n边形分成（n-2）个三角形. 这（n-2）个三角形的所有内角拼在一起就是n边形的内角和，从而得到n边形的内角和是（n-2）·180°（n≥3）.

如图1，六边形可以分成四个三角形，所以六边形的内角和就是四个三角形的内角度数之和：（6-2）×180°=720°.

例1 （依葫芦画瓢）九边形的内角和是________.

【分析】直接利用公式解题：（9-2）×180°=1 260°.

例2 （方程思想） 一个多边形的内角和是720°，这个多边形的边数是（ ）.

A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

【分析】已知一个多边形的内角和，求边数，可先设边数，再根据内角和公式列出方程求解. 有些数学问题从形式上看虽然不是方程问题，但通过挖掘等量关系，可以转化为方程. 同学们应在平时的学习中掌握并运用方程思想.

【答案】设这个多边形为n边形，则有：（n-2）·180°=720°，∴n=6. 选C.

二、 多边形的外角和

在一个多边形的每个顶点处各取一个外角（每个顶点处有两个外角），这些外角的和叫做多边形的外角和.

n边形的任何一个外角加上与它相邻的内角都等于180°，n个外角连同它们各自相邻的内角的总和等于n·180°，所以外角和为n·180°-（n-2）·180°=360°，即多边形的外角和等于360°，它与边数的多少无关.

如图2，五边形一共有10个外角，而五边形的外角和则是∠1+∠3+∠5+∠7+∠9=360°.

例3 （小试牛刀） 一个多边形的每个外角都等于45°，那么这个多边形的内角和为（ ）.

A. 675° B. 720°

C. 900° D. 1 080°

【分析】本题主要考查多边形的内角和与外角和.由于已知多边形每个外角均为45°，从而可知多边形边数n为360°÷45°=8，进而求出多边形的内角和为（8-2）×180°=1 080°，故选D.

三、 两者的联系

例4 （“内”“外”兼修） 一个多边形的内角和是外角和的2倍，则这个多边形是（ ）.

A. 四边形 B. 五边形

C. 六边形 D. 八边形

【分析】已知任意多边形的外角和是360°，可知其内角和是720°，利用内角和公式（n-2）·180°=360°×2，得n=6，故选C.

【答案】C.

例5 （由“内”而“外”） 已知一个多边形各个内角都等于150°，求这个多边形的边数.

【分析】本题可以有两种方法：（1） 这是一道利用多边形内角和求多边形边数的应用题.解题的关键是要明确多边形各个内角相加即为多边形的内角和.多边形的内角和表示为（n-2）·180°的形式，由于所给多边形的每个内角的度数都相等，所以多边形的内角和又表示为n·150°，从而可列出方程求解. （2） 已知每个内角都等于150°，易得每个外角都是30°，再根据多边形外角和为360°，可求出边数.

【答案】方法一：设多边形的边数为n，由题意，得（n-2）·180°=n·150°，解得n=12，即这个多边形的边数是12.

方法二：由题意，得这个多边形的每个外角都是180°-150°=30°，所以多边形的边数n=360°÷30°=12.

例6 （以“偏”概“全”） 已知一个多边形的每一个内角都相等，且每一个内角都等于与它相邻的外角的9倍，求这个多边形的边数.

【分析】（1） 因为多边形的每个外角与和它相邻的内角相加等于180°，根据题意，可先求出外角的度数，再求边数；（2） 由于本题所给的条件是多边形的内角与外角之间的关系，所以还可以转化为这个多边形的内角和与外角和之间的关系.

【答案】方法一：设多边形的每一个外角为x，则它的每个内角为9x. 根据题意，得x+9x=180°，解得x=18°. 所以这个多边形的边数为n=360°÷18°=20.

方法二：设多边形的边数为n. 根据题意，得（n-2）·180°=9×360°. 解得n=20. 所以这个多边形的边数为20.

正确运用数学的转化和方程思想，理解内角和与外角和的联系与区别是学好本节内容的关键.

（作者单位：江苏省海门市六甲初中）