一个五边形的5个内角中,钝角至少有( )
A. 5个
B. 4个
C. 3个
D. 2个

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完整解法

1. 将内角的钝角数量问题转化为外角的锐角数量问题

由于凸多边形的每个内角与其相邻的外角互为邻补角,即内角 + 外角 = 180∘180^\circ。
一个内角是钝角(>90∘> 90^\circ)当且仅当其对应的外角是锐角(<90∘< 90^\circ)。
设五边形内角中钝角的个数为 kk,非钝角(锐角或直角,≤90∘\le 90^\circ)的个数为 5−k5-k。
则对应地,外角中锐角的个数为 kk,非锐角(钝角或直角,≥90∘\ge 90^\circ)的个数为 5−k5-k。

2. 利用外角和定理分析非锐角外角的最大数量

根据任意凸多边形的外角和为 360∘360^\circ 的性质,五边形的 5 个外角之和为 360∘360^\circ,且每个外角都大于 0∘0^\circ。
若非锐角外角(即 ≥90∘\ge 90^\circ 的外角)有 4 个或 5 个:
当有 4 个外角 ≥90∘\ge 90^\circ 时,这 4 个外角的和已大于或等于 4×90∘=360∘4 \times 90^\circ = 360^\circ。
由于第 5 个外角必须大于 0∘0^\circ,则 5 个外角的总和必大于 360∘360^\circ,这与外角和为 360∘360^\circ 矛盾。
因此,非锐角外角的个数最多只能有 3 个。

3. 计算并验证钝角内角的最小值

由于非锐角外角的个数最多为 3 个,即非钝角内角的个数最多为 3 个。
所以钝角内角的个数至少有 5−3=25 - 3 = 2 个。
可以通过构造实例进行验证:例如外角分别为 110∘,110∘,110∘,15∘,15∘110^\circ, 110^\circ, 110^\circ, 15^\circ, 15^\circ(和为 360∘360^\circ),则对应的内角分别为 70∘,70∘,70∘,165∘,165∘70^\circ, 70^\circ, 70^\circ, 165^\circ, 165^\circ,其中恰好有 2 个钝角。
故钝角至少有 2 个。
正确选项为 D。

答案

D

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