۸. ۳. ۵. ۷. یک چندضلعی محدب، حداکثر و حداقل چند زاویهٔ داخلی, حاده (تند) دارد؟
راهنمای حل
مجموع زاویههای داخلی, هر $n$ضلعی محدب برابر است با:
[(n-2)times 180^circ.]
(چرا؟)
یکی از رأسهای $n$ضلعی محدب را انتخاب میکنیم و آن را $A$ مینامیم. همهٔ قطرهایی را که یک سرِ آنها نقطهٔ $A$ است، رسم میکنیم. دراینصورت، $n$ضلعی محدب به $n-2$ مثلث تقسیم میشود. چون مجموع زاویههای داخلی, هر مثلث برابر ۱۸۰ درجه است، پس مجموع زاویههای داخلی, هر $n$ضلعی محدب برابر است با:
[begin{aligned}(n-2)times 180^circ.end{aligned}]
برای مثال، روش بالا روی هفتضلعی زیر اجرا شده است.
همانطور که در شکل بالا میبینید، هفتضلعی به پنج مثلث تقسیم شده است. پس مجموع زاویههای داخلی, هفتضلعی برابر است با:
[(7-2)times 180^circ=5times 180^circ=900^circ.]
در نتیجه، مجموع زاویههای خارجی, هر $n$ضلعی محدب برابر $360$ درجه است. (چرا؟)
یکی از ضلعهای هر رأس $n$ضلعی محدب را امتداد میدهیم. بنابراین روی هر رأس یک زاویهٔ ۱۸۰ درجه خواهیم داشت. قسمتی از هریک از این زاویهها، زاویهٔ داخلی, $n$ضلعی محدب و قسمت دیگر آن، زاویهٔ خارجی, $n$ضلعی محدب است. واضح است که مجموع این زاویههای ۱۸۰ درجه برابر است با:
[ntimes 180^circ.]
چون مجموع زاویههای داخلی $n$ضلعی محدب برابر $(n-2)times 180^circ$ است، پس مجموع زاویههای خارجی, $n$ضلعی محدب برابر است با:
[begin{aligned}&ntimes 180^circ-(n-2)times 180^circ\&=ntimes 180^circ-big(ntimes 180^circ-360^circbig)\&=ntimes 180^circ-ntimes 180^circ+360^circ\&=360^circ.end{aligned}]
برای مثال، روش بالا روی هفتضلعی زیر اجرا شده است.
مجموع زاویههای خارجی, هفتضلعی (زاویههای مشخص شده در شکل بالا) برابر است با:
[7times 180^circ-5times 180^circ=2times 180^circ=360^circ.]
بنابراین یک $n$ ضلعی محدب حداکثر سه زاویهٔ تند دارد. (چرا؟)
چون اگر یک $n$ضلعی محدب چهار یا بیش از چهار زاویهٔ تند داشته باشد، مجموع مکملهای این چهار زاویه بیشتر از ۳۶۰ درجه میشود. بنابراین یک $n$ضلعی محدب حداکثر سه زاویهٔ تند دارد.
برای مثال، مثلث متساویالاضلاع سه زاویهٔ تند دارد.
تعداد زاویههای تند یک $n$ضلعی محدب حداقل برابر صفر است. برای مثال، پنجضلعی منتظم هیچ زاویهٔ تندی ندارد.
پرسش. آیا میتوانید یک چهارضلعی مثال بزنید که سه زاویهٔ تند داشته باشد؟ پنجضلعی چطور؟
مطالب درسی...
ما را در سایت مطالب درسی دنبال می کنید
برچسب : نویسنده : خنجی darsi بازدید : 1028 تاريخ : پنجشنبه 15 آذر 1397 ساعت: 8:44