12. 有没有这样的多边形,它的内角和是它的外角和的3倍?如果有,指出它是几边形,并说明理由.
答案:有,八边形
解析:设这个多边形是n边形,多边形外角和为$360^{\circ}$,内角和为$(n - 2)×180^{\circ}$。
由题意得$(n - 2)×180^{\circ}=3×360^{\circ}$,$n - 2 = 6$,$n = 8$,所以是八边形。
解析:设这个多边形是n边形,多边形外角和为$360^{\circ}$,内角和为$(n - 2)×180^{\circ}$。
由题意得$(n - 2)×180^{\circ}=3×360^{\circ}$,$n - 2 = 6$,$n = 8$,所以是八边形。
13. 如图,在四边形ABCD中,$\angle A+\angle C = 180^{\circ}$,$\angle ABE$是四边形ABCD的一个外角.$\angle ABE$与$\angle D$相等吗?证明你的结论.
答案:相等
证明:四边形内角和为$360^{\circ}$,$\because \angle A+\angle C = 180^{\circ}$,$\therefore \angle ABC+\angle D=360^{\circ}-(\angle A+\angle C)=180^{\circ}$。
$\because \angle ABE+\angle ABC = 180^{\circ}$(邻补角定义),$\therefore \angle ABE=\angle D$(同角的补角相等)。
证明:四边形内角和为$360^{\circ}$,$\because \angle A+\angle C = 180^{\circ}$,$\therefore \angle ABC+\angle D=360^{\circ}-(\angle A+\angle C)=180^{\circ}$。
$\because \angle ABE+\angle ABC = 180^{\circ}$(邻补角定义),$\therefore \angle ABE=\angle D$(同角的补角相等)。
14. 如图,在五角星ABCDE中,$\angle A$,$\angle B$,$\angle C$,$\angle D$,$\angle E$的和等于多少度?证明你的结论.
答案:$180^{\circ}$
证明:由三角形外角性质,$\angle 1=\angle B+\angle E$,$\angle 2=\angle A+\angle D$。
在$\triangle CFG$中(F,G为五角星中交点),$\angle 1+\angle 2+\angle C=180^{\circ}$,$\therefore \angle A+\angle B+\angle C+\angle D+\angle E=180^{\circ}$。
证明:由三角形外角性质,$\angle 1=\angle B+\angle E$,$\angle 2=\angle A+\angle D$。
在$\triangle CFG$中(F,G为五角星中交点),$\angle 1+\angle 2+\angle C=180^{\circ}$,$\therefore \angle A+\angle B+\angle C+\angle D+\angle E=180^{\circ}$。
15. 已知:正整数n能被3整除,也能被7整除.求证:n能被21整除.
答案:证明:$\because n$能被3整除,$\therefore n = 3k$(k为正整数)。
$\because n$能被7整除,$\therefore 3k$能被7整除,$\because 3$和7互质,$\therefore k$能被7整除,设$k = 7m$(m为正整数),$\therefore n=3×7m = 21m$,$\therefore n$能被21整除。
$\because n$能被7整除,$\therefore 3k$能被7整除,$\because 3$和7互质,$\therefore k$能被7整除,设$k = 7m$(m为正整数),$\therefore n=3×7m = 21m$,$\therefore n$能被21整除。
16. 证明:如果一个数的平方的个位数不是5,那么这个数的个位数也不是5.
答案:证明:假设这个数的个位数是5,设这个数为$10a + 5$(a为整数),则$(10a + 5)^{2}=100a^{2}+100a + 25=100(a^{2}+a)+25$,其个位数是5,这与已知“这个数的平方的个位数不是5”矛盾,故假设不成立,所以这个数的个位数也不是5。
17. (1)如图(1),$AB// CD$,试用不同方法证明$\angle B+\angle D=\angle E$.
(2)如图(2),$AB// CD$,$\angle B$,$\angle D$,$\angle E$之间有怎样的数量关系?证明你的结论.
(2)如图(2),$AB// CD$,$\angle B$,$\angle D$,$\angle E$之间有怎样的数量关系?证明你的结论.
答案:(1)方法一:过点E作$EF// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore EF// CD$,$\angle B=\angle BEF$,$\angle D=\angle DEF$,$\angle BED=\angle BEF+\angle DEF=\angle B+\angle D$。
方法二:延长BE交CD于点F,$\because AB// CD$,$\angle B=\angle BFD$,$\angle BED=\angle BFD+\angle D=\angle B+\angle D$(三角形外角性质)。
(2)$\angle B-\angle D=\angle E$
证明:过点E作$EF// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore EF// CD$,$\angle B=\angle BEF$,$\angle D=\angle DEF$,$\angle BED=\angle BEF-\angle DEF=\angle B-\angle D$。
方法二:延长BE交CD于点F,$\because AB// CD$,$\angle B=\angle BFD$,$\angle BED=\angle BFD+\angle D=\angle B+\angle D$(三角形外角性质)。
(2)$\angle B-\angle D=\angle E$
证明:过点E作$EF// AB$,$\because AB// CD$,$\therefore EF// CD$,$\angle B=\angle BEF$,$\angle D=\angle DEF$,$\angle BED=\angle BEF-\angle DEF=\angle B-\angle D$。
18. 任意画$\angle A$,在$\angle A$的两条边上分别取点B,C,在$\angle A$的内部取一点P,连接PB,PC.探索$\angle BPC$与$\angle A$,$\angle ABP$,$\angle ACP$之间的数量关系,并证明你的结论.
答案:当点P在$\triangle ABC$内部时,$\angle BPC=\angle A+\angle ABP+\angle ACP$;
证明:连接AP并延长交BC于点D,$\angle BPD=\angle BAP+\angle ABP$,$\angle CPD=\angle CAP+\angle ACP$,$\angle BPC=\angle BPD+\angle CPD=\angle BAP+\angle CAP+\angle ABP+\angle ACP=\angle A+\angle ABP+\angle ACP$。
当点P在$\triangle ABC$边BC上时,$\angle BPC = 180^{\circ}$,$\angle A+\angle ABP+\angle ACP=180^{\circ}$,$\angle BPC=\angle A+\angle ABP+\angle ACP$。
当点P在$\triangle ABC$外部时,$\angle BPC+\angle A+\angle ABP+\angle ACP=360^{\circ}$。
证明:连接AP并延长交BC于点D,$\angle BPD=\angle BAP+\angle ABP$,$\angle CPD=\angle CAP+\angle ACP$,$\angle BPC=\angle BPD+\angle CPD=\angle BAP+\angle CAP+\angle ABP+\angle ACP=\angle A+\angle ABP+\angle ACP$。
当点P在$\triangle ABC$边BC上时,$\angle BPC = 180^{\circ}$,$\angle A+\angle ABP+\angle ACP=180^{\circ}$,$\angle BPC=\angle A+\angle ABP+\angle ACP$。
当点P在$\triangle ABC$外部时,$\angle BPC+\angle A+\angle ABP+\angle ACP=360^{\circ}$。