Трикутники багатокутник. Багатокутники та їх властивості. Знаходження числа сторін вписаного правильного трикутника

Існують різні погляди те що, що вважати багатокутником. У шкільному курсі геометрії використовують одне з таких визначень.

Визначення 1

Багатокутник

- це фігура, складена з відрізків

так, що суміжні відрізки(тобто сусідні відрізки із загальною вершиною, наприклад, A1A2 та A2A3) не лежать на одній прямій, а несуміжні відрізки немає спільних точок.

Визначення 2

Багатокутником називається проста замкнута.

Крапки

називаються вершинами багатокутника, відрізки

— сторонами багатокутника.

Сума довжин усіх сторін називається периметром багатокутника.

Багатокутник, який має n вершин (а отже, і n сторін) називається n - косинцем.

Багатокутник, що лежить в одній площині, називається плоским. Коли говорять про багатокутник, якщо не сказано інакше, мається на увазі, що йдеться про плоский багатокутник.

Дві вершини, що належать одній стороні багатокутника, називаються сусідніми. Наприклад, A1 та A2, A5 та A6 – сусідні вершини.

Відрізок, який з'єднує дві несусідні вершини, називається діагоналлю багатокутника.

З'ясуємо, скільки діагоналей має багатокутник.

З кожної з n вершин багатокутника виходить n-3 діагоналі

(Всього вершин n. Не рахуємо саму вершину і дві сусідні, які не утворюють з даної вершиною діагоналі. Для вершини A1, наприклад, не враховуємо саму A1 і сусідні вершини A2 і A3).

Таким чином, кожна з n вершин відповідає n-3 діагоналі. Оскільки одна діагональ відноситься відразу до двох вершин, щоб знайти кількість діагоналей багатокутника, треба добуток n(n-3) розділити навпіл.

Отже, n - косинець має

діагоналі.

Будь-який багатокутник ділить площину на дві частини - внутрішню і зовнішню областібагатокутник. Фігуру, що складається з багатокутника та його внутрішньої області, також називають багатокутником.

§ 1 Поняття трикутника

У цьому уроці Ви ознайомитеся з такими фігурами як трикутник та багатокутник.

Якщо три точки, що не лежать на одній прямій, з'єднати відрізками, то вийде трикутник. Трикутник має три вершини та три сторони.

Перед вами трикутник АВС він має три вершини (точку А, точку В і точку С) і три сторони (АВ, АС і СВ).

До речі, ці ж сторони можна називати й інакше:

АВ = ВА, АС = СА, СВ = ВС.

Сторони трикутника утворюють у вершинах трикутника три кути. На малюнку ви бачите кут А, кут, кут С.

Таким чином, трикутник - це геометрична фігура, утворена трьома відрізками, які з'єднують три точки, що не лежать на одній прямій.

§ 2 Поняття багатокутника та його види

Крім трикутників, існують чотирикутники, п'ятикутники, шестикутники тощо. Одним словом, їх можна назвати багатокутники.

На малюнку Ви бачите чотирикутник DMKE.

Точки D, M, K та E є вершинами чотирикутника.

Відрізки DM, MK, KE, ED є сторонами чотирикутника. Так само, як і у випадку з трикутником, сторони чотирикутника утворюють у вершинах чотири кути, як Ви здогадалися, звідси і назва – чотирикутник. У даного чотирикутника ви бачите на малюнку кут D, кут M, кут K та кут E.

А які чотирикутники вам вже відомі?

Квадрат та прямокутник! Кожен з них має по чотири кути та чотири сторони.

Ще один вид багатокутників – п'ятикутник.

Точки O, P, X, Y, Т є вершинами п'ятикутника, а відрізки TO, OP, PX, XY, YT є сторонами п'ятикутника. У п'ятикутника відповідно п'ять кутів та п'ять сторін.

Як Ви вважаєте скільки кутів і скільки сторін у шестикутника? Правильно, шість! Розмірковуючи аналогічним чином, можна сказати, скільки сторін, вершин чи кутів має той чи інший багатокутник. І можна зробити висновок, що трикутник - це теж багатокутник, у якого є рівно три кути, три сторони і три вершини.

Таким чином, на цьому уроці Ви познайомилися з такими поняттями, як трикутник і багатокутник. Дізналися, що трикутник має 3 вершини, 3 сторони та 3 кути, чотирикутник - 4 вершини, 4 сторони та 4 кути, п'ятикутник - відповідно 5 сторін, 5 вершин, 5 кутів і так далі.

Список використаної литературы:

Математика 5 клас. Віленкін Н.Я., Жохов В.І. та ін. 31-е вид., Стер. - М: 2013.
Дидактичні матеріализ математики 5 клас. Автор - Попов М.А. - 2013 рік
Обчислюємо без помилок. Роботи із самоперевіркою з математики 5-6 класи. Автор - Мінаєва С.С. - 2014
Дидактичні матеріали з математики 5 клас. Автори: Дорофєєв Г.В., Кузнєцова Л.В. - 2010 рік
Контрольні та самостійні роботиз математики 5 клас. Автори – Попов М.А. - 2012 рік
Математика. 5 клас: навч. для учнів загальноосвіт. установ/І. І. Зубарєва, А. Г. Мордкович. - 9-е вид., Стер. - М: Мнемозіна, 2009

Розділи: Математика

Предмет, вік учнів: геометрія, 9 клас

Ціль уроку: дослідження видів багатокутників.

Навчальна задача: актуалізувати, розширити та узагальнити знання учнів про багатокутники; сформувати уявлення про “ складових частинах” багатокутника; провести дослідження кількості складових елементів правильних багатокутників (від трикутника до n – кутника);

Розвиваюча задача: розвивати вміння аналізувати, порівнювати, робити висновки, розвивати обчислювальні навички, усну та письмову математичну мову, пам'ять, а також самостійність у мисленні та навчальній діяльності, вміння працювати в парах та групах; розвивати дослідницьку та пізнавальну діяльність;

Виховне завдання: виховувати самостійність, активність, відповідальність за доручену справу, завзятість у досягненні поставленої мети.

Хід уроку:на дошці написана цитата

"Природа говорить мовою математики, літери цієї мови... математичні постаті".Г.Галлілей

На початку уроку клас ділиться на робочі групи (у разі розподіл на групи по 4 особи у кожній – кількість учасників групи дорівнює кількості груп питань).

1.Стадія виклику-

Цілі:

а) актуалізація знань учнів на тему;

б) пробудження інтересу до теми, що вивчається, мотивація кожного учня до навчальної діяльності.

Прийом: Гра “Чи вірите ви, що…”, організація роботи з текстом.

Форми роботи: фронтальна, групова.

"Чи вірите ви в те, що ...."

1. … слово "багатокутник" вказує на те, що у всіх фігур цього сімейства "багато кутів"?

2. … трикутник відноситься до великого сімейства багатокутників, що виділяються серед безлічі різних геометричних фігурна площині?

3. … квадрат – це правильний восьмикутник (чотири сторони + чотири кути)?

Сьогодні на уроці йтиметься про багатокутники. Ми дізнаємося, що ця фігура обмежена замкненою ламаною, яка, у свою чергу, буває простою, замкнутою. Поговоримо про те, що багатокутники бувають плоскими, правильними, опуклими. Один із плоских багатокутників – трикутник, з яким ви давно і добре знайомі (можна продемонструвати учням плакати із зображенням багатокутників, ламаною, показати їх різні види, також можна скористатися і ТЗН).

2. Стадія осмислення

Ціль: отримання нової інформації, її осмислення, відбір.

Прийом: зигзаг.

Форми роботи: індивідуальна->парна->групова.

Кожному з групи видається текст на тему уроку, причому текст складений таким чином, що він включає як інформацію вже відому учням, так і інформацію абсолютно нову. Разом з текстом учні отримують питання, відповіді на які необхідно знайти в цьому тексті.

Багатокутники. Види багатокутників.

Хто не чув про загадковий Бермудський трикутник, у якому безвісти зникають кораблі та літаки? Адже знайомий нам з дитинства трикутник таїть у собі чимало цікавого та загадкового.

Крім вже відомих нам видів трикутників, що поділяються по сторонах (різносторонній, рівнобедрений, рівносторонній) і кутах (гострокутний, тупокутний, прямокутний) трикутник відноситься до великого сімейства багатокутників, що виділяються серед безлічі різних геометричних фігур на площині.

Слово "багатокутник" вказує на те, що у всіх фігур цього сімейства "багато кутів". Для характеристики фігури цього мало.

Ломаною А 1 А 2 …А n називається фігура, яка складається з точок А 1, А 2, … А n і відрізків, що їх з'єднують А 1 А 2 , А 2 А 3 ,…. Крапки називаються вершинами ламаною, а відрізки ланками ламаною. (Рис.1)

Ламана називається простою, якщо вона не має самоперетинів (рис.2,3).

Ламана називається замкненою, якщо в неї кінці збігаються. Довжиною ламаною називається сума довжин її ланок (рис.4).

Проста замкнута ламана називається багатокутником, якщо її сусідні ланки не лежать на одній прямій (рис.5).

Підставте в слові багатокутник замість частини багато конкретне число, наприклад 3. Ви отримаєте трикутник. Або 5. Тоді – п'ятикутник. Зауважимо, що скільки кутів, стільки й сторін, тому ці фігури цілком можна було б назвати і багатосторонніми.

Вершини ламаної називаються вершинами багатокутника, а ланки ламаної – сторонами багатокутника.

Багатокутник розбиває площину на дві області: внутрішню та зовнішню (рис.6).

Плоським багатокутником або багатокутною областю називається кінцева частина площини обмежена багатокутником.

Дві вершини багатокутника, що є кінцями однієї сторони, називаються сусідніми. Вершини, які є кінцями однієї боку – несусідні.

Багатокутник з n вершинами, отже, і з n сторонами називається n-кутником.

Хоча найменше числосторін багатокутника – 3. Але трикутники, з'єднуючись один з одним, можуть утворювати інші фігури, які також є багатокутниками.

Відрізки, що з'єднують сусідні вершини багатокутника, називаються діагоналями.

Багатокутник називається опуклим, якщо він лежить в одній напівплощині щодо будь-якої прямої, що містить його бік. При цьому сама пряма вважається напівплощиною, що належить.

Кутом опуклого багатокутника при цій вершині називається кут, утворений його сторонами, що сходяться в цій вершині.

Доведемо теорему (про суму кутів опуклого n – косинця): Сума кутів опуклого n – косинця дорівнює 180 0 *(n - 2).

Доведення. Що стосується n=3 теорема справедлива. Нехай А 1 А 2 …А n – опуклий багатокутник і n>3. Проведемо у ньому (з однієї вершини) діагоналі. Так як багатокутник опуклий, ці діагоналі розбивають його на n – 2 трикутника. Сума кутів багатокутника збігається із сумою кутів усіх цих трикутників. Сума кутів кожного трикутника дорівнює 180 0 , а кількість цих трикутників n – 2. Тому сума кутів опуклого n – кутника А 1 А 2 …А n дорівнює 180 0 * (n - 2). Теорему доведено.

Зовнішнім кутом опуклого багатокутника при цій вершині називається кут, суміжний внутрішньому куту багатокутника при цій вершині.

Випуклий багатокутникназивається правильним, якщо в нього всі сторони рівні та всі кути рівні.

Тож квадрат можна назвати по-іншому – правильним чотирикутником. Рівносторонні трикутники також є правильними. Такі постаті давно цікавили майстрів, які прикрашали будинки. З них виходили гарні візерунки, наприклад, на паркеті. Але не з усіх правильних багатокутників можна було скласти паркет. Із правильних восьмикутників паркет скласти не можна. Справа в тому, що у них кожен кут дорівнює 135 0 . І якщо якась точка є вершиною двох таких восьмикутників, то на їх частку доведеться 270 0 , і третьому восьмикутнику там поміститися ніде: 360 0 - 270 0 = 90 0 . для квадрата цього достатньо. Тому можна скласти паркет із правильних восьмикутників та квадратів.

Правильними бувають і зірки. Наша п'ятикутна зірка – правильна п'ятикутна зірка. А якщо повернути квадрат навколо центру на 450, то вийде правильна восьмикутна зірка.

1 група

Що називається ламаною? Поясніть, що таке вершини та ланки ламаної.

Яка ламана називається простою?

Яка ламана називається замкненою?

Що називається багатокутником? Що називається вершинами багатокутника? Що називається сторонами багатокутника?

2 група

Який багатокутник називається плоским? Наведіть приклади багатокутників.

Що таке n – косинець?

Поясніть, які вершини багатокутника сусідні, а які ні.

Що таке діагональ багатокутника?

3 група

Який багатокутник називається опуклим?

Поясніть, які кути багатокутника зовнішні, а які внутрішні?

Який багатокутник називається правильним? Наведіть приклади правильних багатокутників.

4 група

Чому дорівнює сума кутів опуклого n-кутника? Доведіть.

Учні працюють з текстом, шукають відповіді на поставлені питання, після чого формуються експертні групи, робота в яких йде з одних і тих самих питань: учні виділяють головне, складають опорний конспект, подають інформацію однієї з графічних форм. Після закінчення роботи учні повертаються до своїх робочих груп.

3.Стадія рефлексії-

а) оцінка своїх знань, виклик до наступного кроку пізнання;

б) осмислення та присвоєння отриманої інформації.

Прийом: дослідження.

Форми роботи: індивідуальна->парна->групова.

У робочих групах виявляються фахівці з відповідей кожен із розділів запропонованих питань.

Повернувшись до робочої групи, експерт знайомить інших членів групи з відповідями на свої запитання. У групі відбувається обміну інформацією всіх учасників робочої групи. Таким чином, у кожній робочій групі, завдяки роботі експертів, складається загальне уявленняпо темі, що вивчається.

Дослідницька роботаучнів – заповнення таблиці.

Правильні багатокутники	Креслення	Кількість сторін	Кількість вершин	Сума всіх внутр.кутів	Градусний захід внутр. кута	Градусний захід зовніш.	Кількість діагоналей
А)трикутник
Б) чотирикутник
В)п'ятивульник
Г) шестикутник
Д) n-кутник

Рішення цікавих завданьна тему уроку.

У чотирикутнику проведіть пряму так, щоб вона розділила його на три трикутники.
Скільки сторін має правильний багатокутник, кожен із внутрішніх кутів якого дорівнює 135 0 ?
У деякому багатокутнику всі внутрішні кути рівні між собою. Чи може сума внутрішніх кутів цього багатокутника дорівнювати: 360 0 380 0 ?

Підбиття підсумків уроку. Запис домашнього завдання.

Види багатокутників:

Чотирикутники

Чотирикутникивідповідно складаються з 4-х сторін і кутів.

Сторони та кути, розташовані навпроти один одного, називаються протилежними.

Діагоналі ділять опуклі чотирикутники на трикутники (див. малюнку).

Сума кутів опуклого чотирикутника дорівнює 360 ° (за формулою: (4-2) * 180 °).

Паралелограми

Паралелограм- це опуклий чотирикутник із протилежними паралельними сторонами (на рис. під номером 1).

Протилежні сторони та кути в паралелограмі завжди рівні.

А діагоналі в точці перетину діляться навпіл.

Трапеції

Трапеція- це теж чотирикутник, і в трапеціїпаралельні лише дві сторони, які називаються підставами. Інші сторони – це бічні сторони.

Трапеція на малюнку під номером 2 та 7.

Як і в трикутнику:

Якщо бічні сторони рівні, то трапеція - рівнобедрений;

Якщо один із кутів прямий, то трапеція - прямокутна.

Середня лінія трапеції дорівнює напівсумі основ і паралельна їм.

Ромб

Ромб- це паралелограм, у якого усі сторони рівні.

Крім властивостей паралелограма, ромби мають свою особливу властивість. діагоналі ромба перпендикулярніодин одному і ділять кути ромба навпіл.

На малюнку ромб за номером 5.

Прямокутники

Прямокутник- це паралелограм, у якого кожен кут прямий (див. рис. під номером 8).

Крім властивостей паралелограма, прямокутники мають свою особливу властивість. діагоналі прямокутника рівні.

Квадрати

Квадрат- Це прямокутник, у якого всі сторони рівні (№4).

Має властивості прямокутника і ромба (оскільки всі сторони рівні).

Тема: «Багатокутники. Види багатокутників»

9 клас

ШЛ №20

Вчитель: Харитонович Т.І.Ціль уроку: дослідження видів багатокутників.

Навчальне завдання:актуалізувати, розширити та узагальнити знання учнів про багатокутники; сформувати уявлення про “складові частини” багатокутника; провести дослідження кількості складових елементів правильних багатокутників (від трикутника до n – кутника);

Розвиваюча задача:розвивати вміння аналізувати, порівнювати, робити висновки, розвивати обчислювальні навички, усну та письмову математичну мову, пам'ять, а також самостійність у мисленні та навчальної діяльності, вміння працювати в парах та групах; розвивати дослідницьку та пізнавальну діяльність;

Виховне завдання:виховувати самостійність, активність, відповідальність за доручену справу, завзятість у досягненні поставленої мети.

Обладнання: інтерактивна дошка (презентація)

Хід уроку

Показ презентації: «Багатокутники»

"Природа говорить мовою математики, літери цієї мови... математичні постаті". Г.Галлілей

На початку уроку клас ділиться на робочі групи (у разі розподіл на3 групи)

1.Стадія виклику-

а) актуалізація знань учнів на тему;

б) пробудження інтересу до теми, що вивчається, мотивація кожного учня до навчальної діяльності.

Прийом: Гра “Чи вірите ви, що…”, організація роботи з текстом.

Форми роботи: фронтальна, групова.

"Чи вірите ви в те, що ...."

1. … слово "багатокутник" вказує на те, що у всіх фігур цього сімейства "багато кутів"?

2. … трикутник відноситься до великого сімейства багатокутників, що виділяються серед ножів різних геометричних фігур на площині?

3. … квадрат – це правильний восьмикутник (чотири сторони + чотири кути)?

2. Стадія осмислення

Ціль: отримання нової інформації, її осмислення, відбір.

Прийом: зигзаг.

Форми роботи: індивідуальна->парна->групова.

Багатокутники. Види багатокутників.

Хто не чув про загадкове Бермудський трикутник, в якому безвісти зникають кораблі та літаки? Адже знайомий нам з дитинства трикутник таїть у собі чимало цікавого та загадкового.

Ломаною А1А2 ... Аn називається фігура, яка складається з точок А1, А2, ... Аn і з'єднують їх відрізків А1А2, А2А3, .... Крапки називаються вершинами ламаною, а відрізки ланками ламаною. (РИС.1)

Ламана називається простою, якщо вона не має самоперетинів (рис.2,3).

Ламана називається замкненою, якщо в неї кінці збігаються. Довжиною ламаної називається сума довжин її ланок (рис.4)

Проста замкнута ламана називається багатокутником, якщо її сусідні ланки не лежать на одній прямій (рис.5).

Вершини ламаної називаються вершинами багатокутника, а ланки ламаної – сторонами багатокутника.

Багатокутник розбиває площину на дві області: внутрішню та зовнішню (рис.6).

Багатокутник з n вершинами, отже, і з n сторонами називається n-кутником.

Хоча найменша кількість сторін багатокутника – 3. Але трикутники, з'єднуючись один з одним, можуть утворювати інші фігури, які також є багатокутниками.

Відрізки, що з'єднують сусідні вершини багатокутника, називаються діагоналями.

Багатокутник називається опуклим, якщо він лежить в одній напівплощині щодо будь-якої прямої, що містить його бік. При цьому сама пряма вважається такою, що належить ПІВПЛОСКИ

Доведемо теорему (про суму кутів опуклого n – косинця): Сума кутів опуклого n – косинця дорівнює 1800*(n - 2).

Доведення. Що стосується n=3 теорема справедлива. Нехай А1А2 ... А n - даний опуклий багатокутник і n>3. Проведемо у ньому (з однієї вершини) діагоналі. Так як багатокутник опуклий, ці діагоналі розбивають його на n – 2 трикутника. Сума кутів багатокутника збігається із сумою кутів усіх цих трикутників. Сума кутів кожного трикутника дорівнює 1800, а число цих трикутників n – 2. Тому сума кутів опуклого n – кутника А1А2…Аn дорівнює 1800* (n – 2). Теорему доведено.

Випуклий багатокутник називається правильним, якщо у нього всі сторони рівні та всі кути рівні.

Тож квадрат можна назвати по-іншому – правильним чотирикутником. Рівносторонні трикутники також є правильними. Такі постаті давно цікавили майстрів, які прикрашали будинки. З них виходили гарні візерунки, наприклад, на паркеті. Але не з усіх правильних багатокутників можна було скласти паркет. Із правильних восьмикутників паркет скласти не можна. Справа в тому, що у них кожен кут дорівнює 1350. І якщо якась точка є вершиною двох таких восьмикутників, то на їх частку доведеться 2700, і третьому восьмикутнику там поміститися ніде: 3600 - 2700 = 900. Але для квадрата цього достатньо. Тому можна скласти паркет із правильних восьмикутників та квадратів.

Правильними бувають і зірки. Наша п'ятикутна зірка– правильна п'ятикутна зірка. А якщо повернути квадрат навколо центру на 450, то вийде правильна восьмикутна зірка.

Що називається ламаною? Поясніть, що таке вершини та ланки ламаної.

Яка ламана називається простою?

Яка ламана називається замкненою?

Який багатокутник називається плоским? Наведіть приклади багатокутників.

Що таке n – косинець?

Поясніть, які вершини багатокутника сусідні, а які ні.

Що таке діагональ багатокутника?

Який багатокутник називається опуклим?

Поясніть, які кути багатокутника зовнішні, а які внутрішні?

Який багатокутник називається правильним? Наведіть приклади правильних багатокутників.

Чому дорівнює сума кутів опуклого n-кутника? Доведіть.

3.Стадія рефлексії-

а) оцінка своїх знань, виклик до наступного кроку пізнання;

б) осмислення та присвоєння отриманої інформації.

Прийом: дослідження.

Форми роботи: індивідуальна->парна->групова.

У робочих групах виявляються фахівці з відповідей кожен із розділів запропонованих питань.

Дослідницька робота учнів- Заповнення таблиці.

Правильні багатокутники Креслення Кількість сторін Кількість вершин Сума всіх внутр.кутів Градусна міра внутр. кута Градусна міра зовнішн.кута Кількість діагоналей

А)трикутник

Б) чотирикутник

В)п'ятиуГольник

Г) шестикутник

Д) n-кутник

Вирішення цікавих завдань на тему уроку.

1) Скільки сторін має правильний багатокутник, кожен із внутрішніх кутів якого дорівнює 1350?

2)У деякому багатокутнику всі внутрішні кути рівні між собою. Чи може сума внутрішніх кутів цього багатокутника дорівнювати: 3600, 3800?

3) Чи можна побудувати п'ятикутник із кутами 100,103,110,110,116 градусів?

Підбиття підсумків уроку.

Запис домашнього завдання: СТР66-72 №15,17 І ЗАВДАННЯ:У ЧОТИРИКУТНИКУ, ПРОВЕДІТЬ ПРЯМУ ТАК, ЩОБ ВОНА РОЗДІЛИЛА ЙОГО НА ТРИ ТРИКУТНИКИ.

Рефлексія у вигляді тестів (на інтерактивній дошці)

Чотирикутники

Паралелограми

Трапеції

Ромб

Прямокутники

Квадрати

Читайте також