我們知道,n邊形的內(nèi)角和是(n-2)×180°,而外角和是360°.由此可見,多邊形的內(nèi)角和與邊數(shù)n有關(guān),而外角和卻與邊數(shù)n無關(guān),是一個(gè)常數(shù).因此,利用多邊形內(nèi)角與相鄰的外角互補(bǔ)這一關(guān)系,將多邊形內(nèi)角問題轉(zhuǎn)化為外角問題,可以起到以不變應(yīng)萬變之效果,其解法特別巧妙.請(qǐng)看: 例1 一個(gè)多邊形的每個(gè)內(nèi)角都等于144°,則它的邊數(shù)是______. 分析與解:一般解法是:設(shè)邊數(shù)為x,則由內(nèi)角和公式,得(x-2)×180°=x×144°,解之,得x=10.這是直接從題意入手,通過設(shè)元,然后運(yùn)用內(nèi)角和公式列方程.其解法當(dāng)然是無可非議的.但是,若從外角入手,則易知每個(gè)外角為180°-144°=36°,又因?yàn)橥饨呛蜑?60°,因此,共有360°÷36°=10(個(gè))外角,從而可知所求的邊數(shù)為10. 例2 凸n邊形恰好有三個(gè)內(nèi)角是鈍角,這樣的多邊形邊數(shù)n的最大值是( ) A.4 B.5 C.6 D.7 分析與解:若直接考慮內(nèi)角'只有三個(gè)鈍角',則顯然是無從下手的.從外角入手,因?yàn)?em>n個(gè)內(nèi)角中恰有3個(gè)鈍角,所以在n個(gè)外角中恰好有3個(gè)銳角,其余(n-3)個(gè)外角是直角或鈍角,由外角和等于360°可知這(n-3)個(gè)外角中最多只能有3個(gè)直角(或鈍角),因此,n-3≤3,n≤6,所以n的最大值為6,選C. 例3 凸2019邊形的內(nèi)角中,非銳角的個(gè)數(shù)至少有______個(gè). 分析與解:設(shè)凸2019邊形的內(nèi)角中,非銳角的個(gè)數(shù)有n個(gè),則銳角的個(gè)數(shù)為(2019-n)個(gè),與這(2019-n)個(gè)內(nèi)角相鄰的(2019-n)個(gè)外角都為鈍角或直角,而(2019-n)個(gè)外角中最多有3個(gè)直角(或鈍角),所以2019-n≤3,解得n≥2016,故n的最小值為2016,因此,凸2019邊形的內(nèi)角中,非銳角的個(gè)數(shù)至少有2016個(gè). 例4 已知n邊形的每個(gè)內(nèi)角都是10°的整數(shù)倍,其中三個(gè)內(nèi)角分別是60°、90°和120°,其余各內(nèi)角的度數(shù)都相等,求n的所有可能值. 分析與解:由已知,三個(gè)外角分別為120°、90°和60°,所以余下的(n-3)個(gè)外角的和為360°-(120°+90°+60°)=90°.又因?yàn)檫@(n-3)個(gè)內(nèi)角的度數(shù)是10°的整數(shù)倍,所以這些內(nèi)角的外角也是10°的整數(shù)倍.設(shè)這些外角每個(gè)的度數(shù)為m·10°(m為正整數(shù)),則(n-3)m·10°=90°,m=9/(n-3), 因?yàn)?em>n是大于3的整數(shù),所以n=4,6,9,12.此即n的所有可能值. 例5若凸n邊形的每個(gè)內(nèi)角都是30°的正整數(shù)倍,則n的最小值與最大值之和是____. 分析:設(shè)一個(gè)內(nèi)角為α,其外角為β,則β=180°-α,因?yàn)?em>α是30°的整數(shù)倍,所以β也是30°的整數(shù)倍,所以外角β的最小值為30°,最大值為150°,故360/150≤n≤360/30,即2.4≤n≤12,因?yàn)?em>n為整數(shù),所以n的最小值為3,最大值為12,因此,n的最小值與最大值的和為15. 例6 定義:若凸n邊形的n條邊相等,n個(gè)內(nèi)角相等,這樣的n形叫做正n邊形.若正n邊形的內(nèi)角度數(shù)是整數(shù),這樣的n有______個(gè). 分析與解:因?yàn)閮?nèi)角是整數(shù),所以外角也是整數(shù),而每個(gè)外角的度數(shù)為360/n,所以360/n是整數(shù),因此,問題在于確定360的正整數(shù)因數(shù)的個(gè)數(shù). 由于360=2^3×3^2×5,所以,360的正因數(shù)個(gè)數(shù)共有(3+1)(2+1)(1+1)=24個(gè)(包括1),而n>2,去掉1和2兩個(gè)因數(shù),故n的值共有22個(gè). 評(píng)注:求一個(gè)正整數(shù)N所有約數(shù)個(gè)數(shù)(包括1)的方法是:將這個(gè)整數(shù)N分解成質(zhì)因數(shù)的積a1^p1·a2^p2·…·ak^pk,則N的所有約數(shù)的個(gè)數(shù)為(p1+1)(p2+1)…(pk+1). |
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