甲+乙+丙+丁+戊 等于多少?
这是一道「角度」的困难题。整个论证从未用到「因为是正五角形」,只用了两条:三角形内角和180°,任意多边形外角和360°。所以无论把尖角拉得多歪,总和一定是180°。
提示
- 把5个尖角分别涂上不同颜色,要求它们的总和。星形是什么样子都无所谓——接下来说的对细长歪斜的星形同样成立。
- 先只看星形内部形成的五边形。把星形的线淡化,只留下这个五边形。它是整个论证的基础。
- 接着只保留5个尖角三角形——五边形每条边外侧各贴一个。三角形内角和180°,五个就是 5 × 180 = 900°。
- 拆开这900°的构成:彩色的5个尖角(要求的)和橙色的10个底角。所以用900°减去10个底角,就得到尖角之和。剩下的只是求底角。
- 星形已隐去,把正在讨论的场面重新画大。蓝色是内部的五边形,橙色是尖角三角形。注意粗横线:尖角ア、五边形的顶点、相邻顶点三点共线,因为星形的边是直的。而这条直线的下方,恰好只由五边形的内角(蓝)和三角形的底角(橙)两个角严丝合缝地填满。直线是180°,所以内角 + 底角 = 180°。
- 也就是说底角正是五边形的外角(与内角相加为180°的角)。再回到只有五边形的图,把10个底角全部涂上:每个顶点两个,来自左右两个三角形。
- 这里用的规则是:任何多边形的外角和永远是360°,边数和形状都无关(绕一圈方向正好转一整圈)。每顶点两个,所以10个底角合计 360 × 2 = 720°。
- 把星形恢复。从900°减去底角的720°,剩下的就是5个尖角之和:900 − 720 = 180°。全程从未用到「正五角形」,只用了三角形内角和与外角和。所以任何星形都是180°。
- 最后用眼睛验证。如果总和真是180°,把5个尖角剪下聚到一点,应该不留缝隙也不重叠,正好半圈——一条直线。确实如此。这是验证,不是证明,证明是上一步的减法。
答案 180度