☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

نظرية منصّف الزاوية

الأسبوع 10 · Angle bisectors and proportional parts: interior and exterior bisectors and the length of a bisector · 3 دروس
2

منصّف الزاوية الخارجية والقسمة من الداخل ومن الخارج بالنسبة نفسها وتعامد المنصّفين

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 3, Lesson 2
Goalأستخدم منصّف الزاوية الخارجية وحقيقة أن منصّفي الزاوية عند الرأس متعامدان.
New words
الزاوية الخارجية · الزاوية بين ضلع وامتداد ضلع آخرالقسمة من الخارج · قسمة قطعة مستقيمة من نقطة خارجها بنسبة معلومة
Explanation

منصّف الزاوية الخارجية عند ⁦A⁩ يقطع المستقيم ⁦BC⁩ في نقطة ⁦E⁩ خارج القطعة ⁦BC⁩ ويقسم ⁦BC⁩ من الخارج بالنسبة نفسها: ⁦BE/EC = AB/AC⁩. فالمنصّفان عند ⁦A⁩ يقسمان ⁦BC⁩ بنسبة ⁦AB : AC⁩ أحدهما من الداخل في ⁦D⁩ والآخر من الخارج في ⁦E⁩. والزاويتان الداخلية والخارجية عند ⁦A⁩ معًا تكوّنان زاوية مستقيمة ⁦١٨٠‎°⁩. وكل منصّف يأخذ نصف زاويته فيكون ⁦∠DAE = ½ × ١٨٠‎° = ٩٠‎°⁩: المنصّفان متعامدان. وعندما ⁦AB > AC⁩ تقع ⁦E⁩ بعد ⁦C⁩؛ وعندما ⁦AB < AC⁩ تقع بعد ⁦B⁩. وإذا كان ⁦AB = AC⁩ فالمنصّف الخارجي يوازي ⁦BC⁩ ولا توجد نقطة ⁦E⁩. ولإيجاد ⁦EC⁩ تذكّر أن ⁦BE = BC + EC⁩ عندما تكون ⁦E⁩ بعد ⁦C⁩ واكتب النسبة على هذا الأساس.

1281020ABCDE
Worked examples
في ⁦△ABC⁩ ⁦AB = ١٢‎⁩ و⁦AC = ٨‎⁩ و⁦BC = ١٠‎⁩. المنصّف الداخلي ⁦AD⁩ يعطي ⁦BD/DC = ٣‎/٢‎⁩ فإن ⁦BD = ٦‎⁩ و⁦DC = ٤‎⁩. والمنصّف الخارجي يقطع ⁦BC⁩ في ⁦E⁩ بعد ⁦C⁩: ⁦BE/EC = ٣‎/٢‎⁩ و⁦BE = EC + ١٠‎⁩ فإن ⁦٢‎(EC + ١٠‎) = ٣‎EC⁩ و⁦EC = ٢٠‎⁩ و⁦BE = ٣٠‎⁩. ⁦DE = DC + CE = ٤‎ + ٢٠‎ = ٢٤‎⁩ سم.
تحقق من الزاوية القائمة. في المثلث نفسه ⁦AD² = AB × AC − BD × DC = ٩٦‎ − ٢٤‎ = ٧٢‎⁩ و⁦AE² = BE × EC − AB × AC = ٦٠٠‎ − ٩٦‎ = ٥٠٤‎⁩. فإذا كانت ⁦∠DAE = ٩٠‎°⁩ فإن ⁦DE² = AD² + AE² = ٧٢‎ + ٥٠٤‎ = ٥٧٦‎ = ٢٤‎²⁩. وهذا يوافق ⁦DE = ٢٤‎⁩ ✓.
⁦AB = ٦‎⁩ و⁦AC = ٩‎⁩ و⁦BC = ٥‎⁩. الآن ⁦AB < AC⁩ فتقع ⁦E⁩ بعد ⁦B⁩. ⁦EB/EC = ٦‎/٩‎ = ٢‎/٣‎⁩ و⁦EC = EB + ٥‎⁩ فإن ⁦٣‎EB = ٢‎(EB + ٥‎)⁩ و⁦EB = ١٠‎⁩ و⁦EC = ١٥‎⁩.
Class activity

طيّتان. على مثلث ورقي اطوِ المنصّف الداخلي عند ⁦A⁩. ثم مدّد ⁦BA⁩ بخط قلم رصاص بعد ⁦A⁩ واطوِ الامتداد على ⁦AC⁩ لتحصل على منصّف الزاوية الخارجية. تحقق بمثلث الرسم أن خطي الطي متعامدان.

Practice
1
⁦AB = ١٥‎⁩ و⁦AC = ٩‎⁩ و⁦BC = ١٢‎⁩. أوجد ⁦BD⁩ و⁦DC⁩ (الداخلي) و⁦EC⁩ و⁦BE⁩ و⁦DE⁩ (الخارجي).
2
ماذا يحدث للمنصّف الخارجي عند ⁦A⁩ عندما ⁦AB = AC⁩؟
3
⁦AB = ٤‎⁩ و⁦AC = ٦‎⁩ و⁦BC = ٥‎⁩. المنصّف الخارجي يقطع امتداد ⁦BC⁩ في ⁦E⁩. أوجد ⁦EB⁩ و⁦EC⁩.
4
لماذا ⁦∠DAE = ٩٠‎°⁩؟
5
المنصّف الداخلي يعطي ⁦BD = ٣‎⁩ و⁦DC = ٥‎⁩. أوجد النسبة ⁦AB : AC⁩ وبيّن أين يقطع المنصّف الخارجي مستقيم ⁦BC⁩.