МатематикаГеометрия

Сумма углов многоугольника — формула и примеры

Формула суммы внутренних углов многоугольника: (n−2)·180°. Вывод через треугольники, таблица сумм для 3–12 сторон, угол правильного n-угольника, примеры задач.

Целое число от 3 до 30. Ползунок ниже меняет то же значение.
Многоугольник, разбитый диагоналями из одной вершины на треугольники
Из вершины A₁ выходят 3 диагонали — они делят шестиугольник на 4 треугольника.

Сумма внутренних углов 720° (6 − 2) · 180° = 720°

Угол правильного многоугольника
120°
Внешний угол правильного многоугольника
60°
Сумма внешних углов, по одному на вершину
360°
Треугольников при разбиении
4
Диагоналей из одной вершины
3
Всего диагоналей в многоугольнике
9

Обратная задача: найти число сторон по сумме углов

Если сумма внутренних углов известна, число сторон находят по обратной формуле n = S ÷ 180° + 2.

Сумма всегда кратна 180°. Например: 1080, 1440, 1800.

n = 1 080° ÷ 180° + 2 = 8 — восьмиугольник. Если многоугольник правильный, каждый его угол равен 135°.

Все калькуляторы раздела «Геометрия» (252) →

Формула суммы углов многоугольника

Сумма внутренних углов многоугольника зависит только от количества его сторон nn и находится по одной формуле:

S=(n−2)⋅180∘S = (n - 2) \cdot 180^\circ

где SS — сумма внутренних углов, nn — число сторон (оно же число углов и вершин), n≥3n \ge 3.

Формула справедлива для любого выпуклого многоугольника, а также для невыпуклого, пока его контур замкнут и не пересекает сам себя. От формы и размеров фигуры сумма не зависит: у квадрата и у любого другого четырёхугольника она одна и та же — 360°.

Если же известна сумма и нужно найти число сторон, формула обращается:

n=S180∘+2n = \frac{S}{180^\circ} + 2

Как выводится формула: разбиение на треугольники

База известна из школьного курса: сумма углов треугольника равна 180°. Идея вывода — свести любой многоугольник к нескольким треугольникам.

Способ 1. Диагонали из одной вершины. Возьмём выпуклый nn-угольник и выберем вершину A1A_1. Проведём из неё диагонали ко всем несоседним вершинам. Соседних вершин две, плюс сама вершина — значит, диагоналей получится n−3n - 3, и каждая отсекает от фигуры по треугольнику. Всего образуется n−2n - 2 треугольника.

Все углы этих треугольников в сумме составляют в точности все внутренние углы многоугольника, а сумма углов каждого треугольника равна 180°. Отсюда:

S=(n−2)⋅180∘S = (n - 2) \cdot 180^\circ

Способ 2. Внутренняя точка. Отметим внутри многоугольника точку OO и соединим её отрезками со всеми nn вершинами. Получится nn треугольников, сумма углов которых равна n⋅180°n \cdot 180°. Но в эту сумму входит полный угол при точке OO, равный 360°, — он не относится к углам многоугольника. Вычитаем его:

n⋅180∘−360∘=(n−2)⋅180∘n \cdot 180^\circ - 360^\circ = (n - 2) \cdot 180^\circ

Результат совпадает — формула доказана. Заметим, что при n=3n = 3 она автоматически даёт 180°: треугольник разбивать не нужно, он и так треугольник.

Готовая таблица: от треугольника до двенадцатиугольника

Сторон nnМногоугольникСумма угловУгол правильного
3Треугольник180°60°
4Четырёхугольник360°90°
5Пятиугольник540°108°
6Шестиугольник720°120°
7Семиугольник900°≈ 128,6°
8Восьмиугольник1080°135°
9Девятиугольник1260°140°
10Десятиугольник1440°144°
12Двенадцатиугольник1800°150°

Каждое следующее значение больше предыдущего ровно на 180° — столько добавляет новая сторона с новым треугольником при разбиении.

Угол правильного многоугольника

У правильного многоугольника все стороны и углы равны, поэтому каждый угол равен общей сумме, поделённой на nn:

α=(n−2)⋅180∘n=180∘−360∘n\alpha = \frac{(n - 2) \cdot 180^\circ}{n} = 180^\circ - \frac{360^\circ}{n}

Вторая запись удобнее для быстрых расчётов и хорошо показывает закономерность: с ростом nn угол приближается к 180°, а внешний угол 360°/n360°/n уменьшается.

Важно: делить сумму на nn можно только у правильной фигуры. У неправильного многоугольника углы различны, и деление даст лишь среднее значение, которое не равно ни одному реальному углу.

Примеры решения задач

Пример 1. Найти сумму углов шестиугольника и неизвестный угол.

Сумма: (6−2)⋅180°=720°(6 - 2) \cdot 180° = 720°. Пусть пять углов равны 110°, 95°, 130°, 120° и 125°, а шестой неизвестен. Их сумма: 110+95+130+120+125=580°110 + 95 + 130 + 120 + 125 = 580°. Тогда шестой угол: 720°−580°=140°720° - 580° = 140°.

Пример 2. Найти число сторон по сумме углов.

Сумма внутренних углов равна 1980°. Подставляем в обратную формулу: n=1980/180+2=11+2=13n = 1980/180 + 2 = 11 + 2 = 13. Это тринадцатиугольник.

Пример 3. Найти угол правильного восьмиугольника.

Сумма углов: (8−2)⋅180°=1080°(8 - 2) \cdot 180° = 1080°. Каждый угол: 1080°/8=135°1080°/8 = 135°. Проверка через вторую запись: 180°−360°/8=180°−45°=135°180° - 360°/8 = 180° - 45° = 135°.

Сумма внешних углов

Внешний угол — угол, смежный с внутренним: он образуется продолжением стороны за вершину. Если брать по одному внешнему углу при каждой вершине, их сумма у любого выпуклого многоугольника постоянна и равна 360° — независимо от числа сторон.

Логика простая: внутренний и внешний углы вместе дают развёрнутый угол 180°, по всем вершинам выходит n⋅180°n \cdot 180°. Вычитаем уже известную сумму внутренних углов (n−2)⋅180°(n-2) \cdot 180° — остаётся ровно 360°. Отсюда же и каждый внешний угол правильного многоугольника: 360°/n360°/n.

Сравните: сумма внутренних углов растёт с числом сторон, а сумма внешних — всегда 360°. Это свойство лежит в основе, например, подсчёта поворотов при обходе контура.

Типичные ошибки

  • Деление суммы на nn у неправильного многоугольника. Так находится среднее, а не конкретный угол. Каждый угол ищут измерением или вычитанием остальных из общей суммы.
  • Подстановка 180° вместо (n−2)⋅180°(n-2) \cdot 180°. Правило «вычесть из 180°» работает только для треугольника; для остальных фигур вычитать нужно из полной суммы.
  • Путаница внутренних и внешних углов. 360° — это сумма внешних углов, взятых по одному на вершину. Сумма внутренних всегда больше и растёт с nn.
  • Применение формулы к самопересекающимся контурам. Пентаграмма или «звезда» с пересекающимися сторонами — не простой многоугольник, и формула (n−2)⋅180°(n-2) \cdot 180° к таким фигурам напрямую не применяется.
  • Потеря двойки в обратной задаче. Найдя S/180°S/180°, не забудьте прибавить 2: частное от деления — это n−2n - 2, а не само nn.

Часто задаваемые вопросы

Работает ли формула для невыпуклого многоугольника?
Да, если контур замкнут и не пересекает сам себя. Вогнутые углы и «впадины» не ломают формулу: сумма внутренних углов по-прежнему равна (n−2)·180°. Требование выпуклости в школьной формулировке — условие простейшего доказательства, а не ограничение самой формулы.
Чему равна сумма углов многоугольника в радианах?
В радианах формула принимает вид S = (n−2)π, поскольку развёрнутый угол 180° равен π радиан. Например, сумма углов шестиугольника составляет 4π ≈ 12,57 радиан, а четырёхугольника — 2π радиан, то есть ровно один полный оборот.
Почему из одной вершины можно провести ровно n−3 диагонали?
Диагональ соединяет вершину с любой другой, кроме двух соседних — с ними вершину уже связывают стороны фигуры — и кроме неё самой. Из n вершин остаются n−3 подходящих, столько же диагоналей выходит из одной вершины. Именно они разбивают многоугольник на n−2 треугольника.
Можно ли найти каждый угол неправильного многоугольника, разделив сумму на n?
Нет. Деление суммы на n даёт лишь среднее значение, а у неправильного многоугольника углы различаются. Конкретный угол находят измерением либо вычитанием известных углов из общей суммы. Делить на n корректно только для правильного многоугольника, где все углы равны.
Зависит ли сумма углов от формы и размеров многоугольника?
Нет. Сумма зависит только от количества сторон: у любого четырёхугольника она равна 360°, будь то квадрат, параллелограмм или вогнутый контур с четырьмя вершинами. Размеры фигуры и отдельные углы могут меняться как угодно, но их сумма остаётся постоянной.