wanlufei 的题本
初一数学·约 6 分钟·图文讲解

第2题 · 七条对角线,分成八个三角形

固定A,沿BC、CD直到IJ逐边对应一块三角形,十条边中只有AB、AJ经过A,余下八条边对应八块,选B。七条对角线与八块区域分清,换起点与形状仍检查同一对应。

题目

从十边形的一个顶点出发分别连接这个顶点与其他顶点,可把这个十边形分成的三角形的个数为(  )。

A. 7  B. 8  C. 9  D. 10

答案:B,8个。要数的是分出的三角形块数。从一个顶点画出的7条对角线,把十边形分成8块。

ABCDEFGHIJ
教学示意:固定A,虚线是7条对角线,分出的三角形共8块。沿不经过A的外轮廓边逐块对应:
  1. △ABC
  2. △ACD
  3. △ADE
  4. △AEF
  5. △AFG
  6. △AGH
  7. △AHI
  8. △AIJ
实线是多边形的边,虚线是内部连线;颜色只辅助分块。图为连线都位于内部的凸多边形示意,未把各边、各角相等当作计数条件。

原题没有给图。这里把顶点依次标成A到J,名字只为点名。下面按通常的凸多边形情形解释:没有向里凹的角,从A连到其他顶点的线段都在图形内部或边界上。各边、各角不必相等。

一条边,对应一块三角形

先指△ABC,它的外轮廓边是BC,两条另外的边都通向A。下一块△ACD的外轮廓边是CD。继续沿外轮廓走,得到:

△ABC、△ACD、△ADE、△AEF、△AFG、△AGH、△AHI、△AIJ。

从A出发的内部连线只在A相遇,图内不交叉。相邻两条连线之间的区域由一条外轮廓边封住,正好是一块三角形;沿这些边走完,也就把整个十边形覆盖了一遍。各块内部不重叠,没有留下空隙。

十边形共有10条边。其中AB、AJ这两条经过A,不能充当刚才的那条外轮廓底边,所以:

10−2=8.10-2=8.

这里的“减2”数的是不经过A的边。上一题对角线的“减3”数的是不能连接的顶点,所数对象不同。

七条线,为什么不是七块?

内部对角线是AC、AD、AE、AF、AG、AH、AI,共7条;分出的三角形是上面列出的8块。两份清单要分别点数。

选看:怎样用“新线数+1”核对

还没画内部线时,十边形是1整块。先画AC,它变成△ABC和剩下的九边形,共2块;此时不能说“两块都已经是三角形”。再依次画AD、AE等,每条新线在原有一块内部把它分成两块,总块数增加1。

全部7条画完,剩下的最后一块也成为△AIJ,所以最终7+1=8块,且这时每块都是三角形。这个理由要求新线位于内部、不与已有线在内部交叉。

一般n边形为什么是n−2块?

固定一个顶点,n条外轮廓边中有2条经过这个顶点;其余n−2条边各封住一块三角形,因此:

三角形块数=n−2.\text{三角形块数}=n-2.

这是“每条合格的外轮廓边,恰好对应一块”的一般理由。只试四边形、五边形可以核对,不能代替这个对应关系。

适用时要核对:从同一个顶点连出、连线都在图内、画齐所需连线。凸多边形满足这样的分割条件;任意有凹角的图形,不能不检查连线是否跑到图外就照套这个切法。

自测:换起点,再看边界

①换起点与形状:把十边形拉成不规则的凸多边形,改从H连到其他顶点,还会分成8块吗?请说出哪两条外轮廓边不能当作各块的底边。

②没有内部线:三角形从一个顶点出发,没有对角线。这时是0块三角形,还是1块?这说明“对角线条数=三角形块数”对吗?

展开自测答案与换起点示意

①仍是8块。经过H的两条边是GH、HI;其余IJ、JA、AB、BC、CD、DE、EF、FG各对应一块,从△HIJ依次到△HFG。形状和起点改变,边与三角形的一一对应保留。

ABCDEFGHIJ
教学示意(形状已改变):固定H,虚线是7条对角线,分出的三角形共8块。沿不经过H的外轮廓边逐块对应:
  1. △HIJ
  2. △HJA
  3. △HAB
  4. △HBC
  5. △HCD
  6. △HDE
  7. △HEF
  8. △HFG
实线是多边形的边,虚线是内部连线;颜色只辅助分块。图为连线都位于内部的凸多边形示意,未把各边、各角相等当作计数条件。

②是1块,原来的三角形本身就是一块。没有对角线不等于没有三角形:0+1=1,也符合3−2=1。先确认问题在数线还是数块。

配套真题:把分割用于内角和(选学)

这道真题问角度总和。它要用本课的分割块数,再用一个三角形三个内角的和是180°。还没学这条结论时,可以先完成上面的数块自测,之后再看这里的应用。

2023·江苏宿迁·第13题

七边形的内角和是________。

展开真题答案与分割说明

答案900°。七边形从一个顶点引出4条对角线,分成7−2=5个三角形;这里用的是5块,而不是4条线。

ABCDEFG
教学示意:固定A,虚线是4条对角线,分出的三角形共5块。沿不经过A的外轮廓边逐块对应:
  1. △ABC
  2. △ACD
  3. △ADE
  4. △AEF
  5. △AFG
实线是多边形的边,虚线是内部连线;颜色只辅助分块。图为连线都位于内部的凸多边形示意,未把各边、各角相等当作计数条件。

这些三角形的角完整拼成七边形的内角:其他顶点的角各出现一次,A处的几小角合成A的内角,没有引入内部新顶点的整周角。因此内角和是5×180°=900°。

这张图是解析用的教学示意,原卷第13题没有附图或选项。

原卷完整题页预览(第2页第13题)。