Google Classroom
GeoGebraGeoGebra Classroom

Многоугольники

39. Многоугольники

Рассмотрим фигуру, составленную из отрезков так, что смежные отрезки (т. е. отрезки AB и BC, BC и CD,..., FA и AB не лежат на одной прямой, а несмежные отрезки не имеют общих точек. Такая фигура называется многоугольником. Точки A, B, C, ... , F называются вершинами, а отрезки AB, BC, CD, ..., EF, FA сторонами многоугольника. Сумма длин всех сторон называется периметром многоугольника.

Многоугольник

Многоугольник с n вершинами называется n-угольником; он имеет n сторон. Примером многоугольника является треугольник. На рисунке изображены четырехугольник ABCD и шестиугольник A1,A2,A3,A4,A5,A6.

Четырёхугольник и шестиугольник

Две вершины многоугольника, принадлежащие одной стороне, называются соседними. Отрезок, соединяющий любые две несоседние вершины, называется диагональю многоугольника.

Соседние стороны и диагонали многоугольника

Любой многоугольник разделяет плоскость на две части, одна из которых называется внутренней, а другая - внешней областью многоугольника.

Внутренняя и внешняя части многоугольника

40. Выпуклый многоугольник

Многоугольник называется выпуклым, если он лежит по одну сторону от каждой прямой, проходящей через две его соседние вершины.

Выпуклый многоугольник

Рассмотрим выпуклый n-угольник, изображенный на рисунке. Углы AnA1A2, A1A2A3, ..., An-1АnА1, называются углами этого многоугольника.
Найдем сумму углов многоугольника. Для этого соединим диагоналями вершину А1 с другими вершинами. В результате получим треугольника, сумма углов которых равна сумме углов n-угольника. Сумма углов каждого треугольника равна 180°, поэтому сумма углов многоугольника А1А2…An равна . Итак, сумма углов выпуклого n-угольника равна .

41. Четырехугольник

Каждый четырехугольник имеет четыре вершины, четыре стороны и две диагонали. Две несмежные стороны четырехугольника называются противоположными. Две вершины, не являющиеся соседними, также называются противоположными. Четырехугольники бывают выпуклые и невыпуклые.

Выпуклые и невыпуклые четырёхугольник

Каждая диагональ выпуклого четырехугольника разделяет его на два треугольника. Одна из диагоналей невыпуклого четырехугольника также разделяет его на два треугольника.

Диагонали, делящие четырёхугольник на треугольники

Вопросы и задачи

363. Начертите выпуклые пятиугольник и шестиугольник. В каждом многоугольнике из какой-нибудь вершины проведите все диагонали. На сколько треугольников разделяют проведенные диагонали каждый многоугольник? 364. Найдите сумму углов выпуклого: а) пятиугольника; б) шестиугольника; в) десятиугольника. 365. Сколько сторон имеет выпуклый многоугольник, каждый угол которого равен: а) ; б) ; в) ; г) 366. Найдите стороны четырехугольника, если его периметр равен 8 см, а одна сторона больше каждой из других сторон соответственно на 3 мм, 4 мм и 5 мм. 367. Найдите стороны четырехугольника, если его периметр равен 66 см, первая сторона больше второй на 8 см и на столько же меньше третьей стороны, а четвертая - в три раза больше второй. 368. Найдите углы выпуклого четырехугольника, если они равны друг другу. 369. Найдите углы A, B и C выпуклого четырехугольника ABCD, если , а . 370. Найдите углы выпуклого четырехугольника, если они пропорциональны числам 1, 2, 4, 5.

Задачи от авторов

5.1.1. Существуют ли два многоугольника, у которых все вершины общие, но нет ни одной общей стороны, если у многоугольников: а) 4 угла; б) 5 углов; в) 6 углов? 5.1.2. Узнайте: а) Как можно доказать, что три точки лежат на одной прямой? б) Как можно доказать, что три отрезка пересекаются в одной точке? Докажите что, если в шестиугольнике противоположные стороны равны и параллельны, то три его диагонали, соединяющие противоположные вершины, пересекаются в одной точке. Определите, какими свойствами обладает этот многоугольник. 5.1.3. В выпуклом многоугольнике проведены все его диагонали. Они разбивают этот многоугольник на ряд более мелких. Какое наибольшее число сторон может иметь многоугольник разбиения, если первоначальный многоугольник имеет a) 4 стороны; б) 5 сторон; в) 6 сторон; г) 7 сторон; д) 2023 стороны; е) 2024 стороны? 5.1.4. Внутри многоугольника М1 с периметром P1 лежит выпуклый многоугольник М2 с периметром P2. Докажите, что P2<P1. Будет ли это верно, если многоугольник М2 не будет выпуклым? 5.1.5. Какие свойства выпуклого четырехугольника следуют из того, что он: а) разбивается своей диагональю на два равных треугольника; б) разбивается двумя своими диагоналями на четыре равных треугольника? 5.1.6*. Из каких многоугольников можно сложить паркет?