多邊形、四邊形與圓
多邊形外角和
想像你沿著多邊形的邊繞一整圈,像巡視一塊圍起來的田地,始終面朝前方。在每個角你都要轉某個角度,才能沿著下一條邊前進。等你回到出發點、面向最初的方向時,你已經轉了整整一圈。這些轉角的總和就是外角和。
一個頂點處的外角,是某條邊延長線與下一條邊之間的夾角——等同於該處內角的補角,因為內角與外角合起來構成一條直線(它們和為 180 度)。引人注目的事實是:對任何凸多邊形,每個頂點取一個外角,外角總和恰為 360 度——無論多邊形有幾條邊。「繞行」論證就是它的證明:繞一整圈就是轉一整圈,360 度。你也可以由內角和導出它:n 個內角加 n 個外角共為 n·180(n 條直線),所以外角和為 n·180 - (n-2)·180 = 360 度。
因為總和固定為 360,正 n 邊形的每個外角都等於 360/n 度——例如正三角形 60 度、正方形 90 度、正五邊形 72 度。這常是求正多邊形角度最快的途徑:先求外角 360/n,內角便是 180 減去它。提醒:這個漂亮的 360 是對凸多邊形、每個頂點計一個外角時成立;對凹多邊形或自交多邊形,你必須帶正負號追蹤轉向(左轉為正、右轉為負),帶號總和為 360 乘以邊界繞行的圈數——旋轉指標——它未必等於 1。
對正八邊形(n=8),每個外角為 360/8 = 45 度,所以每個內角為 180 - 45 = 135 度。用內角和驗算:8·135 = 1080 = (8-2)·180。兩種途徑一致。
外角 360/n 是求正多邊形內角的捷徑。
360 度的總和是按頂點計(每個角取一個外角)且假設為凸。它不是說每個外角都很小——而是說它們合起來共用 360 度。
又稱
另見