مسائل رياضيات

عدد أضلاع مضلع نظامي: حساب الزوايا الخارجية (مسألة رياضيات)

عدد الأضلاع في مضلع منتظم بزاوية خارجية تبلغ 15 درجة هو 24 زاوية.

لحل هذه المسألة، يمكن استخدام العلاقة بين زوايا المضلع الخارجية وعدد الأضلاع في المضلع النظامي. الزاوية الخارجية للمضلع النظامي تكمل الزاوية الداخلية، وبالتالي يمكن حساب قيمة الزاوية الداخلية من خلال العلاقة:

قيمة الزاوية الداخلية+قيمة الزاوية الخارجية=180درجة\text{قيمة الزاوية الداخلية} + \text{قيمة الزاوية الخارجية} = 180 درجة

في المضلع النظامي، كل زاوية داخلية متساوية، لذلك:

قيمة الزاوية الداخلية=180عدد الأضلاع\text{قيمة الزاوية الداخلية} = \frac{180}{\text{عدد الأضلاع}}

ومن المعطيات، يعطى أن قيمة الزاوية الخارجية هي 15 درجة.

نضع القيم في المعادلة:

180عدد الأضلاع+15=180\frac{180}{\text{عدد الأضلاع}} + 15 = 180

ثم نقوم بحساب القيمة المجهولة، أي عدد الأضلاع:

180عدد الأضلاع=18015\frac{180}{\text{عدد الأضلاع}} = 180 – 15
180عدد الأضلاع=165\frac{180}{\text{عدد الأضلاع}} = 165

لحل معادلة الأعداد، نقوم بتقسيم 180 على 165:

عدد الأضلاع=18016511.25\text{عدد الأضلاع} = \frac{180}{165} \approx 11.25

لكن لا يمكن أن يكون عدد الأضلاع كسر، إذا فإننا قد أخطأنا في الحساب. السبب في ذلك هو أن العدد المتوقع للأضلاع يجب أن يكون عدد صحيح، لأنه لا يمكن أن يكون لمضلع عدد غير صحيح من الأضلاع.

لحل هذه المشكلة، يجب أن نستخدم العلاقة بين الزوايا الخارجية والعدد الكلي للأضلاع. الزاوية الخارجية لأي مضلع هي زاوية مكملة للزاوية الداخلية. إذا كانت الزاوية الداخلية تتكون من nn درجة، فإن الزاوية الخارجية ستتكون من 180n180 – n درجة. وبما أن الزاوية الخارجية في هذه المسألة تبلغ 15 درجة، فإن الزاوية الداخلية ستكون:

18015=165180 – 15 = 165

لذا، الزاوية الداخلية لهذا المضلع تبلغ 165 درجة.

الآن، يمكننا استخدام العلاقة بين قيمة الزاوية الداخلية وعدد الأضلاع في المضلع النظامي:

180عدد الأضلاع=165\frac{180}{\text{عدد الأضلاع}} = 165

لحل المعادلة، نقوم بقسم 180 على 165:

عدد الأضلاع=18016510.9\text{عدد الأضلاع} = \frac{180}{165} \approx 10.9

ومن المعروف أن عدد الأضلاع لا يمكن أن يكون كسرًا. وبالتالي، نحتاج إلى استخدام العدد الأقرب لهذا العدد، والذي هو 11.

لذا، عدد الأضلاع في المضلع النظامي هو 11.

المزيد من المعلومات

في هذه المسألة، نحاول معرفة عدد الأضلاع في مضلع منتظم مع زاوية خارجية معطاة. لحل هذه المسألة، نحتاج إلى استخدام مفهوم الزوايا الخارجية والداخلية في المضلع النظامي.

القوانين المستخدمة في الحل تشمل:

  1. مفهوم الزوايا الداخلية والخارجية: في أي مضلع نظامي، مثل المضلع الذي يطلق عليه “مضلع متساوي الأضلاع”، فإن مجموع زواياه الداخلية هو دائماً يساوي (n2)×180(n-2) \times 180 درجة، حيث nn هو عدد الأضلاع. والزوايا الخارجية هي المكملة للزوايا الداخلية، أي أن مجموع زوايا الخارجية دائمًا مساوٍ لـ 360360 درجة.

  2. العلاقة بين زوايا الداخلية والخارجية: الزاوية الخارجية للمضلع تكمل الزاوية الداخلية. بالتالي، إذا كانت الزاوية الداخلية تساوي xx درجة، فإن الزاوية الخارجية تساوي (180x)(180 – x) درجة.

الآن، بالنظر إلى المسألة، تُعطى لنا قيمة الزاوية الخارجية وهي 15 درجة. نستخدم هذه المعلومة لحساب الزاوية الداخلية:

18015=165180 – 15 = 165

الزاوية الداخلية في هذا المضلع النظامي تساوي 165 درجة.

ثم، نستخدم العلاقة بين زاوية الداخلية وعدد الأضلاع في المضلع النظامي:

180عدد الأضلاع=165\frac{180}{\text{عدد الأضلاع}} = 165

نحل المعادلة للعثور على عدد الأضلاع:

عدد الأضلاع=18016510.909\text{عدد الأضلاع} = \frac{180}{165} \approx 10.909

ونعلم أن الأضلاع يجب أن تكون عددًا صحيحًا، لذا نقرب الناتج لأقرب عدد صحيح، وهو 11.

بالتالي، عدد الأضلاع في المضلع النظامي هو 11.