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×(n2)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×(n2)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 (n2)(n-2) 個の三角形に分かれる。三角形 11 つ分の 180180^\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=540180^\circ\times3=540^\circ、六角形なら 180×4=720180^\circ\times4=720^\circ

180×(n2)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 (n2)(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 180180^\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 (n3)(n-3) 本引ける。

  2. 2

    この対角線で、nn 角形はちょうど (n2)(n-2) 個の三角形に分かれる((n3)(n-3) 本で区切ると領域は (n2)(n-2) 個)。

  3. 3

    三角形 11 つの内角の和は 180180^\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 180180^\circ(n2)(n-2) 個分。

    180×(n2)180^\circ\times(n-2)
  4. 4

    たとえば五角形なら n=5n=5180×(52)=540180^\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×(52)=540180^\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 360360^\circ。各頂点で「内角 + 外角 =180=180^\circ」だから、全部で n×180n\times180^\circ から内角の和 180×(n2)180^\circ\times(n-2) を引くと 360360^\circ になる。「内角の和 =180(n2)=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。

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