☰ 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
3

طول المنصّف ⁦AD² = AB × AC − BD × DC⁩ وعكس النظرية والمنصّفات التي تلتقي في نقطة واحدة

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 3, Lesson 2
Goalأوجد طول منصّف زاوية وأستخدم عكس نظرية المنصّف.
New words
طول المنصّف · ⁦AD² = AB × AC − BD × DC⁩مستقيمات متلاقية · مستقيمات تمر كلها بنقطة واحدة
Explanation

طول المنصّف: إذا نصّف ⁦AD⁩ الزاوية ⁦A⁩ و⁦D⁩ على ⁦BC⁩ فإن ⁦AD² = AB × AC − BD × DC⁩. (يستخدم البرهان الدائرة المارة بـ ⁦A, B, C⁩ ونظرية الوترين من الأسبوع الثامن: ⁦AD × DE = BD × DC⁩ حيث ⁦E⁩ نقطة التقاء المنصّف بالدائرة مرة ثانية.) جرّبها في مثلث ⁦AB = ٢١‎⁩ و⁦AC = ١٤‎⁩ و⁦BC = ٢٥‎⁩: ⁦BD/DC = ٣‎/٢‎⁩ فإن ⁦BD = ١٥‎⁩ و⁦DC = ١٠‎⁩ و⁦AD² = ٢٩٤‎ − ١٥٠‎ = ١٤٤‎⁩ و⁦AD = ١٢‎⁩. والعكس: إذا كانت ⁦D⁩ على ⁦BC⁩ وكان ⁦BD/DC = AB/AC⁩ فإن ⁦AD⁩ ينصّف ⁦∠A⁩؛ تحقق من النسبة بالأعداد كاملة. وكذلك لنقطة خارجية ⁦E⁩ والمنصّف الخارجي. والمنصّفات الثلاثة لزوايا المثلث تلتقي في نقطة واحدة هي مركز الدائرة التي تمس الأضلاع الثلاثة. وقانون طول المنصّف الخارجي ⁦AE² = BE × EC − AB × AC⁩.

ƒFormula
AD² = AB × AC − BD × DC
مربع المنصّف = حاصل ضرب الضلعين − حاصل ضرب الجزأين
Worked examples
⁦AB = ٢١‎⁩ و⁦AC = ١٤‎⁩ و⁦BC = ٢٥‎⁩ و⁦AD⁩ ينصّف ⁦∠A⁩. ⁦BD = ١٥‎⁩ و⁦DC = ١٠‎⁩. ⁦AD² = ٢١‎ × ١٤‎ − ١٥‎ × ١٠‎ = ٢٩٤‎ − ١٥٠‎ = ١٤٤‎⁩ فإن ⁦AD = ١٢‎⁩ سم.
⁦AB = ١٤‎⁩ و⁦AC = ١٠‎⁩ و⁦BC = ١٢‎⁩ و⁦D⁩ على ⁦BC⁩ و⁦BD = ٧‎⁩ و⁦DC = ٥‎⁩. هل ⁦AD⁩ منصّف ⁦∠A⁩؟ ⁦BD/DC = ٧‎/٥‎ = ١٤‎/١٠‎ = AB/AC⁩ فنعم بالعكس. ثم ⁦AD² = ١٤٠‎ − ٣٥‎ = ١٠٥‎⁩.
⁦AD⁩ متوسط في ⁦△ABC⁩ (⁦D⁩ منتصف ⁦BC⁩). ⁦DX⁩ ينصّف ⁦∠ADB⁩ و⁦X⁩ على ⁦AB⁩ و⁦DY⁩ ينصّف ⁦∠ADC⁩ و⁦Y⁩ على ⁦AC⁩. ⁦AX/XB = AD/DB⁩ و⁦AY/YC = AD/DC⁩. وبما أن ⁦DB = DC⁩ فإن ⁦AX/XB = AY/YC⁩ ومنه ⁦XY ∥ BC⁩.
Class activity

قس وتحقق. ارسم مثلثًا ⁦AB = ٨‎⁩ سم و⁦AC = ٦‎⁩ سم و⁦BC = ٧‎⁩ سم. أنشئ منصّف الزاوية عند ⁦A⁩ بالفرجار وقس ⁦AD⁩. واحسب ⁦AD² = AB × AC − BD × DC⁩ وقارن.

Practice
1
⁦AB = ١٦‎⁩ و⁦AC = ١٢‎⁩ و⁦BC = ١٤‎⁩ و⁦AD⁩ ينصّف ⁦∠A⁩. أوجد ⁦AD⁩.
2
لـ ⁦AB = ١٢‎⁩ و⁦AC = ٨‎⁩ و⁦BC = ١٠‎⁩ أوجد طول المنصّف الداخلي ⁦AD⁩.
3
في المثلث نفسه أوجد طول المنصّف الخارجي ⁦AE⁩.
4
⁦D⁩ على ⁦BC⁩ و⁦BD = ٩‎⁩ و⁦DC = ٦‎⁩ و⁦AB = ١٨‎⁩ و⁦AC = ١٢‎⁩. هل ⁦AD⁩ ينصّف ⁦∠A⁩؟
5
⁦D⁩ منتصف ⁦BC⁩ و⁦AB = ١٢‎⁩ و⁦AC = ٩‎⁩. هل ⁦AD⁩ منصّف ⁦∠A⁩؟