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∠E
∠D
∠A
180
解:​$(3)∠AFG=∠C+∠E,$​​$∠AGF=∠B+∠D$​
∴​$∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠AFG+∠AGF+∠A=180°$​
∠1 + ∠2 = ∠A + ∠D。
证明:因为∠1是∠B的外角,
所以∠1 = 180° - ∠B;∠2是∠C的外角,
所以∠2 = 180° - ∠C。则∠1 + ∠2 = 360° - (∠B + ∠C)。
又因为四边形内角和为360°,
即∠A + ∠B + ∠C + ∠D = 360°,
所以∠B + ∠C = 360° - ∠A - ∠D,
故∠1 + ∠2 = ∠A + ∠D。
解:利用密铺的知识我们可以的得到①任意三角形;②正方形;③正六边形都是可以密铺的。
【分析】
1. 对于(1),观察图①,∠1和∠2是三角形的外角,根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和,可找到∠1对应的不相邻内角是∠C和∠D,∠2对应的不相邻内角是∠B和∠E,据此填空。
2. 对于(2),利用(1)的结论,将∠B+∠E替换为∠2,∠C+∠D替换为∠1,即可将∠A+∠B+∠C+∠D+∠E转化为∠A+∠1+∠2,而这三个角是同一个三角形的内角,根据三角形内角和定理可知其和为180°。
3. 对于(3),观察图②,可利用三角形外角性质,将分散的角转化到同一个三角形中:先将∠A+∠E、∠C+∠D分别转化为△BFG的两个外角,再结合△BFG的内角和为180°,即可求出五个角的和。
【解析】
(1) 根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和。
在图①中,∠1是包含∠C、∠D的三角形的外角,因此$\boldsymbol{∠1=∠C+∠D}$;
∠2是包含∠B、∠E的三角形的外角,因此$\boldsymbol{∠2=∠B+∠E}$。
(2) 由(1)的结论可得:$∠ B+∠ E=∠ 2$,$∠ C+∠ D=∠ 1$,
则$∠ A+∠ B+∠ C+∠ D+∠ E=∠ A+(∠ C+∠ D)+(∠ B+∠ E)=∠ A+∠ 1+∠ 2$,
又因为∠A、∠1、∠2是同一个三角形的三个内角,根据三角形内角和定理,三角形内角和为180°,因此$\boldsymbol{∠ A+∠ 1+∠ 2=180°}$。
(3) 如图②,设∠BFG为△AEG的外角,∠BGF为△CDG的外角:
① 根据三角形外角性质,$∠ BFG=∠ A+∠ E$,$∠ BGF=∠ C+∠ D$;
② 在△BFG中,根据三角形内角和定理,$∠ B+∠ BFG+∠ BGF=180°$;
③ 将$∠ BFG=∠ A+∠ E$,$∠ BGF=∠ C+∠ D$代入上式,得:
$∠ B+(∠ A+∠ E)+(∠ C+∠ D)=180°$,
即$\boldsymbol{∠ A+∠ B+∠ C+∠ D+∠ E=180°}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠D}$,$\boldsymbol{∠E}$
(2) $\boldsymbol{∠A}$,$\boldsymbol{180}$
(3) $\boldsymbol{180°}$
【知识点】
三角形外角性质,三角形内角和定理
【点评】
本题考查三角形外角性质与内角和定理的综合应用,解题核心是利用外角性质将分散的角进行转化,集中到同一个三角形中求解,培养了角的转化思想。
【难度系数】
0.6
【分析】
要找出∠1、∠2、∠A、∠D的数量关系,可从四边形内角和定理和邻补角性质入手。先利用四边形内角和表示出∠ABC与∠BCD的和,再结合邻补角的定义将∠1+∠2用∠ABC、∠BCD表示,最后通过代换消去∠ABC、∠BCD,即可得到目标角的数量关系。
【解析】
结论:$\boldsymbol{∠1+∠2=∠A+∠D}$。
证明如下:
1. 因为四边形的内角和为$360°$,
所以$∠ A+∠ ABC+∠ BCD+∠ D=360°$,
移项可得$∠ ABC+∠ BCD=360°-∠ A-∠ D$。
2. 因为$∠ 1$是$∠ ABC$的外角,$∠ 2$是$∠ BCD$的外角,根据邻补角的定义,
所以$∠ 1+∠ ABC=180°$,$∠ 2+∠ BCD=180°$,
则$∠ 1+∠ 2=(180°-∠ ABC)+(180°-∠ BCD)=360°-(∠ ABC+∠ BCD)$。
3. 将$∠ ABC+∠ BCD=360°-∠ A-∠ D$代入上式,
得$∠ 1+∠ 2=360°-(360°-∠ A-∠ D)=∠ A+∠ D$。
即$∠ 1+∠ 2=∠ A+∠ D$。
【答案】
$\boldsymbol{∠1+∠2=∠A+∠D}$
【知识点】
四边形内角和定理,邻补角的性质
【点评】
本题考查四边形内角和定理与邻补角性质的综合应用,解题关键是通过$∠ ABC$、$∠ BCD$作为中间量进行代换,建立目标角之间的联系,需要熟练掌握多边形内角和与邻补角的相关知识。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决同一种正多边形密铺地面的问题,核心是明确密铺的关键条件:围绕一点拼接的几个正多边形的内角之和必须等于360°,且顶点聚在一起无空隙。首先回忆正n边形的内角计算公式,接着设需要k个这样的正n边形,根据内角和为360°建立方程,再利用k和n均为正整数的限制,推导得出n的所有可能值。具体思考步骤:1. 写出正n边形的内角表达式;2. 根据密铺条件列出方程;3. 化简方程得到k关于n的表达式;4. 结合正整数的性质,分析n-2是4的正约数,进而求出n的可能值。
【解析】
设该正多边形为正$n$边形,根据正多边形内角公式,其每个内角为$\frac{(n - 2) × 180°}{n}$。
因为用同一种正多边形地砖铺地时,围绕一点拼接的多边形内角和需为$360°$,设需要$k$个这样的正$n$边形,则有:
$k × \frac{(n - 2) × 180°}{n}=360°$
对等式进行化简:
$k × (n - 2) × 180° = 360° × n$
$k(n - 2) = 2n$
$k=\frac{2n}{n - 2}=2+\frac{4}{n - 2}$
由于$k$、$n$均为正整数,所以$\frac{4}{n - 2}$必须为正整数,即$n - 2$是4的正约数。
当$n - 2 = 1$时,$n = 3$,此时$k = 2+\frac{4}{1}=6$,符合要求;
当$n - 2 = 2$时,$n = 4$,此时$k = 2+\frac{4}{2}=4$,符合要求;
当$n - 2 = 4$时,$n = 6$,此时$k = 2+\frac{4}{4}=3$,符合要求。
因此,这种正多边形的边数可能是3、4、6。
【答案】
这种正多边形的边数有3、4、6三种可能。
【知识点】
正多边形内角和、平面镶嵌(密铺)
【点评】
本题考查平面镶嵌(密铺)的本质原理,需要结合正多边形内角公式与整数的性质求解,既考验对密铺条件的理解,也考查代数推导与分析能力,能帮助学生深化对平面密铺数学逻辑的认识。
【难度系数】
0.4