Что называют выпуклым многоугольником
Выпуклый многоугольник
Выпуклым многоугольником называется многоугольник, обладающий тем свойством, что все его точки лежат по одну сторону от любой прямой, проходящей через две его соседние вершины.
Содержание
Определения
Существует множество эквивалентных определений:
Примеры
Вариации и обобщения
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Выпуклый многоугольник» в других словарях:
выпуклый многоугольник — ▲ многоугольник ↑ выпуклый выпуклый многоугольник каждый внутренний угол меньше двух прямых; расположен в одной полуплоскости относительно любой прямой, содержащей его сторону. равносторонний. равноугольный многоугольник. изогон … Идеографический словарь русского языка
ВЫПУКЛЫЙ МНОГОУГОЛЬНИК — плоское выпуклое множество, граница к рого ломаная линия, состоящая из конечного числа прямолинейных отрезков. Иногда В. м. наз. только его границу. В. м. есть пересечение конечного числа (замкнутых) полуплоскостей. М … Математическая энциклопедия
Многоугольник — У этого термина существуют и другие значения, см. Многоугольник (значения). Примеры многоугольников Многоугольник это геометрическая фигура, обычно оп … Википедия
МНОГОУГОЛЬНИК — 1) Замкнутая ломаная линия, именно: если различные точки, никакие последовательные три из к рых не лежат на одной прямой, то совокупность отрезков наз. многоугольником (см. рис. 1). М. могут быть пространственными или плоскими (ниже… … Математическая энциклопедия
Правильный многоугольник — выпуклый Многоугольник с равными сторонами и углами … Большая советская энциклопедия
Звёздчатый многоугольник — Звёздчатый многоугольник многоугольник, вершины которого расположены как у некоторого правильного многоугольника и стороны которого пересекаются между собой. Существует множество правильных звёздчатых многоугольников (или просто звёзд),… … Википедия
ПЛАНИГОН — выпуклый многоугольник правильного разбиения плоскости на равные многоугольники, т. е. такого разбиения, что существует группа движений плоскости, совмещающая разбиение с собой, к рая действует транзитивно на совокупности многоугольников… … Математическая энциклопедия
Вписанная окружность — Окружность, вписанная в многоугольник ABCDE Окружность называется вписанной в угол, если она лежит внутри угла и касается его сторон. Центр окружности, вписанной в угол, лежит на биссектри … Википедия
Выпуклый многоугольник
Что такое выпуклый многоугольник? В чём отличие выпуклого многоугольника от многоугольника, который не является выпуклым?
Выпуклый многоугольник — это многоугольник, лежащий в одной полуплоскости от каждой прямой, содержащей его сторону.
То есть ни одна из прямых, проходящих через две соседние вершины выпуклого многоугольника, не разрезает этот многоугольник на две части.
1) ABCDEF — выпуклый шестиугольник, так как он лежит в одной полуплоскости относительно каждой из прямых AB, BC, CD, DE и EF.
2) MNKFEL — не выпуклый шестиугольник,
Он не лежит в одной полуплоскости относительно прямых KF и FE.
Не выпуклый многоугольник можно разбить на конечное число выпуклых многоугольников. Поэтому в курсе геометрии средней школы изучают только выпуклые многоугольники.
Важнейшие виды выпуклых многоугольников
Выпуклый многоугольник: определение, элементы, свойства, примеры
Содержание:
А выпуклый многоугольник Это геометрическая фигура, содержащаяся в плоскости, которая характеризуется тем, что все ее диагонали находятся внутри, а ее углы составляют менее 180 °. Среди его свойств можно выделить следующие:
1) Он состоит из n последовательных сегментов, в которых последний из сегментов соединяется с первым. 2) Ни один из сегментов не пересекается таким образом, чтобы ограничить плоскость во внутренней и внешней областях. 3) Каждый угол во внутренней области строго меньше плоского угла.
Элементы многоугольника
Каждый многоугольник состоит из следующих элементов:
Когда у многоугольника все стороны одинаковой длины, мы получаем правильный многоугольник. Все правильные многоугольники выпуклые.
Выпуклые и невыпуклые многоугольники
С другой стороны, число 3 представляет собой многоугольник с четырьмя сторонами, но один из его внутренних углов больше 180 °, поэтому он не удовлетворяет условию выпуклости. То есть это невыпуклый четырехсторонний многоугольник, называемый вогнутым четырехугольником.
Число 4 представляет собой многоугольник с четырьмя отрезками (сторонами), два из которых пересекаются. Четыре внутренних угла меньше 180 °, но поскольку две стороны пересекаются, получается невыпуклый перекрещенный многоугольник (перекрещенный четырехугольник).
Наконец, число 6, у которого также есть пять сторон, имеет все внутренние углы меньше 180º, поэтому это выпуклый многоугольник с пятью сторонами (выпуклый пятиугольник).
Свойства выпуклого многоугольника
1. Непересекающийся многоугольник или простой многоугольник делит содержащую его плоскость на две области. Внутренняя область и внешняя область, многоугольник является границей между двумя областями.
Но если многоугольник дополнительно выпуклый, тогда у нас есть внутренняя область, которая является односвязной, что означает, что, взяв любые две точки из внутренней области, он всегда может быть соединен сегментом, который полностью принадлежит внутренней области.
2- Каждый внутренний угол выпуклого многоугольника меньше плоского угла (180º).
3- Все внутренние точки выпуклого многоугольника всегда принадлежат одной из полуплоскостей, определяемых линией, проходящей через две последовательные вершины.
4- В выпуклом многоугольнике все диагонали полностью содержатся во внутренней многоугольной области.
5- Внутренние точки выпуклого многоугольника полностью принадлежат выпуклому угловому сектору, определяемому каждым внутренним углом.
6. Каждый многоугольник, все вершины которого находятся на окружности, является выпуклым многоугольником, который называется циклическим многоугольником.
7- Каждый циклический многоугольник является выпуклым, но не каждый выпуклый многоугольник является циклическим.
8- Каждый непересекающийся многоугольник (простой многоугольник), все стороны которого равны, является выпуклым и известен как правильный многоугольник.
Диагонали и углы в выпуклых многоугольниках
9- Общее количество N диагоналей выпуклого многоугольника с n сторонами определяется по следующей формуле:
10- Сумма S внутренних углов выпуклого многоугольника с n сторонами определяется следующим соотношением:
Доказательство. Из вершины выводятся n-3 диагонали, определяющие n-2 треугольника. Сумма внутренних углов каждого треугольника составляет 180º. Общая сумма углов n-2 треугольников равна (n-2) * 180º, что совпадает с суммой внутренних углов многоугольника.
Примеры
Пример 1
Пример 2
Определите значение внутренних углов обычного энегона.
Сумма всех внутренних углов 9-стороннего многоугольника равна:
Но существует 9 внутренних углов одинаковой меры α, поэтому должно выполняться равенство:
Отсюда следует, что мера α каждого внутреннего угла правильного ребра равна:
Метод Гаусса-Зейделя: объяснение, приложения, примеры
Сетевые топологии: понятие, типы и их характеристики, примеры
Геометрическая фигура многоугольник
Многоугольником называется геометрическая фигура, которая со всех сторон ограничена замкнутой ломаной линией. При этом количество звеньев ломаной не должно быть меньше трех. Каждая пара отрезков ломаной имеет общую точку и образует углы. Количество углов совместно с количеством отрезков ломаной являются основными характеристиками многоугольника. В каждом многоугольнике количество звеньев ограничивающей замкнутой ломаной совпадает с количеством углов.
Сторонами в геометрии принято называть звенья ломаной линии, которая ограничивает геометрический объект. Вершинами называют точки соприкосновения двух соседних сторон, по количеству которых получают свои названия многоугольники.
Если замкнутая ломаная состоит из трех отрезков, она носит название треугольника; соответственно, из четырех отрезков — четырехугольником, из пяти — пятиугольником и пр.
Для обозначения треугольника или четырехугольника пользуются заглавными латинскими буквами, обозначающими его вершины. Буквы называют по порядку — по часовой стрелке или против нее.
Основные понятия
Описывая определение многоугольника, следует учитывать некоторые смежные геометрические понятия:
Как уже упоминалось выше, названия многоугольных геометрических строятся исходя из количества вершин. Если у фигуры их количество равняется n, она носит название n-угольника:
Любой выпуклый n-угольник можно поделить на треугольники. При этом количество треугольников бывает меньше количества сторон на 2.
Виды фигур
Треугольник
Это многоугольник с тремя вершинами и тремя отрезками, соединяющими их. При этом точки соединения отрезков не лежат на одной прямой.
Точки соединения отрезков — это вершины треугольника. Сами отрезки называются сторонами треугольника. Общая сумма внутренних углов каждого треугольника равняется 180°.
По соотношениям между сторонами все треугольники можно подразделять на несколько видов:
Кроме того, принято различать следующие треугольники:
Четырехугольник
Четырехугольником называется плоская фигура, имеющая 4 вершины и 4 отрезка, которые их последовательно соединяют.
На одной прямой не может находиться сразу три вершины четырехугольника.
Видео
Дополнительную информацию о многоугольниках вы найдете в этом видео.
» width=»560″ height=»314″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>Многоугольники. Выпуклые многоугольники. Четырёхугольники.
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Прежде, чем ввести понятие многоугольника, рассмотрим геометрическую фигуру, состоящую из отрезков. Расположим отрезки так, чтобы начало одного отрезка совпадало с концом другого. 
Таких отрезков может быть бесконечно много.
Определение. Ломаной называется геометрическая фигура, состоящая из последовательно соединённых отрезков, в которой конец одного отрезка является началом следующего. При этом соседние (имеющие общую точку) отрезки не должны лежать на одной прямой.
Определение. Длиной ломаной называется сумма длин всех её звеньев.
На рисунке длина ломаной равна:
Существует две группы ломаных: замкнутые и незамкнутые.
Определение. Замкнутой называется ломаная, у которой её начало и конец совпадают. 
– замкнутая ломаная. У неё точка является и началом и концом.
Замкнутые ломаные также разделяются на две группы:
ломаные без самопересечения (когда несоседние звенья не пересекаются);
ломаные, имеющие самопересечение (когда несоседние звенья пересекаются).
Определение. Многоугольником называется замкнутая ломаная, не имеющая самопересечений.
Определение. Диагональю многоугольника называется отрезок, соединяющий две несоседние вершины.
Любой многоугольник разделяет плоскость на две области: внутреннюю и внешнюю. 
Рассмотрим два вида многоугольников.
Визуально видно, что в них есть принципиальная разница. В чём она? Приложите линейку к любой стороне красного многоугольника. Вы заметили, что весь многоугольник находится по одну сторону от линейки. Попробуйте это сделать со всеми остальными сторонами. Многоугольник всё также расположен по одну сторону от линейки.
Теперь перейдём к зелёному многоугольнику и проделаем то же самое: приложим линейку к каждой стороне. Тут вы должны заметить, что существуют две стороны, к которым прикладываем линейку и многоугольник делится на две части. В этом и есть принципиальная разница между этими двумя многоугольниками.
Определение. Выпуклым называется многоугольник, все точки которого лежат по одну сторону от любой прямой, проходящей через две его соседние вершины.
Выпуклый многоугольник можно ещё определить так: это многоугольник, все диагонали которого лежат внутри многоугольника. Если в зелёном многоугольнике провести диагональ через две верхние вершины, то она окажется за пределами самого многоугольника. Поэтому, зелёный многоугольник не является выпуклым. Он называется невыпуклым. 
Любой выпуклый многоугольник (кроме треугольника) можно разделить на треугольники его диагоналями. Выясним на примере нескольких многоугольников, сколько можно провести диагоналей из каждой вершины, и сколько получается треугольников.