用数学归纳法证明凸n边形的内角和f(n)=(n-2)180°(n≥3)

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  • 证明:很显然由于多边形中边数最少的是三角形,多边形的边数记为n,则n ≥3.所以这个文字题目可以翻译成“凸n边形(n ≥3)的内角和等于180o(n-2)”.

    第一步:当n = 3 时,凸n边形就是三角形.而三角形的三个内角和等于180o ,所以命题成立.

    第二步:假设 n =k (k>3)时命题成立.也就是说假设凸k边形时其内角之和等于180o(n-2).现在要证明凸k+1边形时 ,其内角和等于180o[(k+1)-2] .

    事实上,当n =k+1时,这时的凸n边形就是凸k+1边形.我们可以任选定其一个顶点,过这个顶点的两个顶点作凸k+1边形的一条对角线.在这条对角线的两侧一边是三角形,另一侧是一个凸k边形.则凸k+1边形的内角之和恰好等于这个三角形的内角之和

    (已知三角形内角之和等于180o)加上这个凸k边形的内角之和(已设凸k边形的内角之和为180o(k-2))的总和.所以有

    凸k+1边形的内角之和=180o+180o(n-2)=180o(1+k-2)

    =180o[(k+1)-2].

    这就证明了,当n =k+1时,命题成立.

    所以,命题对n ≥3时的任意自然数成立.