← 定理辞典📖 定理辞典

三角形と多角形の角

多角形の内角の和

nn 角形の内角の和は 180∘×(n−2)180^\circ\times(n-2)。対角線で三角形に分ければ数えられる。

主張

nn 角形の内角をぜんぶ足すと 180∘×(n−2)180^\circ\times(n-2) になるよ。11 つの頂点からほかの頂点へ対角線を引くと、nn 角形は (n−2)(n-2) 個の三角形に分かれる。三角形 11 つ分の 180∘180^\circ がその個数だけ集まるから、この公式が出てくるんだ。たとえば五角形なら 180∘×3=540∘180^\circ\times3=540^\circ、六角形なら 180∘×4=720∘180^\circ\times4=720^\circ。

180∘×(n−2)180^\circ\times(n-2)
五角形は、11 つの頂点からの対角線で 33 つの三角形に分かれる。内角の和は 180∘×3180^\circ\times3。

成り立つ条件

多角形であること。11 つの頂点から引いた対角線で、重なりなく (n−2)(n-2) 個の三角形に分けられる(凸多角形ならそのまま分割できる)。

証明(なぜ成り立つ?)

11 つの頂点から対角線を引いて三角形に分け、三角形の内角の和 180∘180^\circ を使う。

  1. 1

    nn 角形の 11 つの頂点を選び、そこからほかの頂点へ引けるだけ対角線を引く。両どなりの 22 頂点へは辺があるので、対角線は (n−3)(n-3) 本引ける。

  2. 2

    この対角線で、nn 角形はちょうど (n−2)(n-2) 個の三角形に分かれる((n−3)(n-3) 本で区切ると領域は (n−2)(n-2) 個)。

  3. 3

    三角形 11 つの内角の和は 180∘180^\circ。分けた三角形の角を全部集めると、nn 角形の内角を過不足なく覆う。だから内角の和は 180∘180^\circ が (n−2)(n-2) 個分。

    180∘×(n−2)180^\circ\times(n-2)
  4. 4

    たとえば五角形なら n=5n=5 で 180∘×(5−2)=540∘180^\circ\times(5-2)=540^\circ。頂点の数が増えても、同じ数え方でいつでも求められるよ。

    180∘×(5−2)=540∘180^\circ\times(5-2)=540^\circ

補足・つまずきポイント

外角の和は、nn に関係なくいつも 360∘360^\circ。各頂点で「内角 + 外角 =180∘=180^\circ」だから、全部で n×180∘n\times180^\circ から内角の和 180∘×(n−2)180^\circ\times(n-2) を引くと 360∘360^\circ になる。「内角の和 =180∘(n−2)=180^\circ(n-2)」と「外角の和 =360∘=360^\circ」はセットで覚えると、多角形の角の問題が速いよ。

関連する定理

見て確かめる

言葉で読んだら、動くアニメと自分の手で確かめてみよう。

使いどころ

この定理が、実際の問題でどう効くのかを見てみよう。

友だちに教えるLINEで送るXに投稿