Przeczytaj
Kąty wielokąta
Jeśli wszystkie kąty wielokąta są wypukłe, to wielokąt nazywamy wypukłym.
Rozważmy pięciokąt wypukły , taki jak na rysunku.
Zauważmy, że w każdym z kątów wielokąta zawiera się cały ten wielokąt. Własność zawierania się danego wielokąta w każdym z jego kątów wewnętrznych jest charakterystyczna dla wielokątów wypukłych. Rozważmy teraz pięciokąt , który nie jest figurą wypukłą, taki jak na rysunku.
Zauważmy, że np. w kącie wewnętrznym zawiera się cały ten wielokąt, ale już kąt wewnętrzny zawiera tylko część danego wielokąta.
Kątem zewnętrznym wielokąta wypukłego nazywamy każdy kąt przyległy do jego kąta wewnętrznego.
Suma miar kątów wielokąta
Zależność między liczbą wierzchołków wielokątawielokąta a sumą miar jego kątów wewnętrznych opisuje poniższe twierdzenie.
Suma miar kątów wewnętrznych wielokąta jest równa , gdzie oznacza liczbę boków wielokąta .
Dowód:
Przyjmijmy oznaczenia takie, jak na rysunku.
Zauważmy, że z dowolnego wierzchołka możemy poprowadzić przekątne (na rysunku poprowadzono przekątne z wierzchołka ), w wyniku czego dokonujemy triangulacji danego wielokąta. Przekątne te dzielą wielokąt na trójkąty. Suma miar kątów wszystkich tych trójkątów jest równa sumie miar kątów wielokąta. Ponieważ w każdym z trójkątów suma miar jest równa , więc suma miar kątów wewnętrznych wielokąta jest równa .
Miara kąta wielokąta foremnego
Wykorzystamy teraz tezę twierdzenia o sumie miar kątów wielokąta do wyznaczenia miary kąta wewnętrznego - kątakąta foremnego.
Wielokątem foremnym nazywamy taki wielokąt, którego wszystkie boki mają taką samą długość i kąty wewnętrzne są przystające (mają równe miary).
Ponieważ suma miar wszystkich kątów wewnętrznych dowolnego wielokąta jest równa , gdzie jest liczbą jego boków (wierzchołków), a kąty wielokąta foremnego są równe, zatem miara jednego kąta - kąta foremnego jest równa:
Uzyskany wynik zapiszemy w postaci twierdzenia:
Miara kąta wewnętrznego - kąta foremnego jest równa , gdzie jest liczbą jego boków (wierzchołków).
Rozwiążemy zadanie, w którym do zbudowania modelu prowadzącego do wyznaczenia szukanej liczby boków, wykorzystamy powyższe twierdzenie.
Zadanie
Miara kąta wewnętrznego - kąta foremnego jest o mniejsza od miary kąta wewnętrznego - kąta foremnego. Oblicz .
Rozwiązanie.
Miara kąta wewnętrznego - kąta foremnego jest równa , zatem miara kąta wewnętrznego - kąta foremnego jest równa . Stąd i z treści zadania otrzymujemy równanie:
Przekształcając dane równanie w sposób równoważny otrzymujemy kolejno
Pierwiastkami otrzymanego równania są liczby , . Ale rozwiązanie musi być liczbą naturalną, więc .
Słowniczek
część płaszczyzny ograniczona dwiema półprostymi o wspólnym początku; proste te nazywamy ramionami kąta, a ich początek nosi nazwę wierzchołka
płaska figura geometryczna ograniczona łamaną zwyczajną zamkniętą, wraz z tą łamaną