الأجزاءُ المُتناسِبةُ في المُثلَّثاتِ
Proportional Parts in Triangles
فكرةُ الدرسِ : تعرُّفُ الأجزاءِ المُتناسِبةِ في المُثلَّثِ، واستعمالُها لإيجادِ قياساتٍ مجهولةٍ.
أولًا : الأجزاءُ المُتناسِبةُ في المُثلَّث
•• أتذكَّرُ : تعلَّمْتُ سابقًا أنَّهُ يُمكِنُ إثباتُ تشابهِ مُثلَّثينِ باستعمالِ عددٍ منَ المُسلَّماتِ والنظرياتِ مثلِ : التشابهِ بزاويتينِ(AA) ، والتشابهِ بثلاثةِ أضلاعٍ ( SSS )، والتشابهِ بضلعينِ وزاويةٍ محصورة (SAS). |
يُبيِّنُ الشكلُ المُجاوِرُ المُثلَّثَ ABC ، حيثُ: ، و يقطعُ في D، ويقطعُ في E. فإنه يُمكن إثبات أنّ المثلثين ΔABC و ΔADE متشابهان ، وذلكَ باستعمالِ مُسلَّمةِ التشابهِ AA . وبما أنَّ المُثلَّثينِ مُتشابِهانِ، فإنَّ أطوالَ أضلاعِهِما مُتناسِبةٌ، وهذا يقودُنا إلى النظريةِ الآتيةِ. |
نظرية ( التناسب في المثلث )
بالكلماتِ : إذا وازى مستقيمٌ ضلعًا منْ أضلاعِ مُثلَّثٍ، وقطعَ ضلعيْهِ الآخرينِ، فإنَّهُ يُقسِّمُهُما إلى قطعٍ مستقيمةٍ مُتناظِرةٍ أطوالُها مُتناسِبةٌ. بالرموزِ : إذا كانَ : ، فإنّ |
مثال 1:
في إذا كانَ
فأجد . |
الحل:
نظريةُ الأجزاءِ المُتناسِبةِ | |
بالتعويضِ () | |
باستعمالِ خاصيةِ الضربِ التبادليِّ | |
بالتبسيطِ |
ثانيًا : عكسُ نظريةِ التناسبِ في المُثلَّثِ
إنَّ عكسَ نظريةِ التناسبِ في المُثلَّثِ صحيحٌ أيضًا، وهذا ما تنصُّ عليْهِ النظريةُ الآتيةُ.
نظرية (عكسُ نظريةِ التناسبِ في المُثلَّثِ)
بالكلماتِ : إذا قطعَ مستقيمٌ ضلعينِ في مُثلَّثٍ، وقسَّمَهُما إلى قطعٍ مستقيمةٍ مُتناظِرةٍ أطوالُها مُتناسِبةٌ، فإنَّ المستقيمَ يوازي الضلعَ الثالثَ للمُثلَّثِ. بالرموزِ : إذا كانَ ، فإنّ |
مثال 2:
في إذا كانَ
بيّن أنّ ، مبررًا ذلك. |
الحل :
بتعويضِ والتبسيط | |
بتعويضِ والتبسيط |
إذن :
وبحسب عكس نظرية التناسب في المثلث ، فإنّ
ثالثًا : القطعةُ المُنصِّفةُ في المُثلَّث
القطعةُ المُنصِّفةُ في المُثلَّثِ : هيَ قطعةٌ مستقيمةٌ طرفاها نقطتا منتصفِ ضلعين في المُثلَّثِ، وفي كلِّ مُثلَّثٍ ثلاثُ قطعٍ مُنصِّفةٍ. فمثلًا ، القطعُ المُنصِّفةُ في المُجاور هي : |
•• توجدُ علاقتان بينَ القطعةِ المُنصِّفة في المُثلَّث والضلعِ المُقابِل لها، وهما مُوضَّحتان في النظرية الآتية.
نظرية ( القطعة المنصفة في المثلث )
بالكلماتِ : القطعةُ المُنصِّفةُ في المُثلَّثِ توازي الضلعَ المُقابِلَ لها، وطولُها يساوي نصفَ طولِ ذلكَ الضلعِ. بالرموزِ : إذا كانَتِ النقطةُ D والنقطةُ E هما نقطتَيْ منتصفِ على الترتيبِ،فإنَّ :
|
مثال 3 :
استخدم المعلومات المُعطاة في الرسم المُجاور لإيجاد كل مما يأتي :
|
الحل :
1) طول
نظريةُ القطعةِ المُنصِّفةِ في المُثلَّثِ | |
بتعويضِ | |
بالتبسيطِ |
2) طول
نظريةُ القطعةِ المُنصِّفةِ في المُثلَّثِ | |
بتعويضِ | |
بالتبسيطِ |
3) قياس
نظريةُ الزاويتينِ المُتناظرتين | |
تعريفُ تطابقِ الزوايا | |
بالتعويضِ |
4) قياس
نظريةُ الزاويتينِ المُتحالفتين | |
بتعويض | |
بحل المعادلة | |
بالتبسيط |