☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

النسب المثلثية لزاوية حادة

الأسبوع 10 · Trigonometric ratios of an acute angle: sine, cosine, tangent, complementary angles and side lengths · 3 دروس
1

الجيب وجيب التمام والظل لزاوية حادة في مثلث قائم

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 3, Lesson 4
Goalأسمّي أضلاع المثلث القائم من وجهة نظر زاوية، وأكتب ⁦sin⁩ و⁦cos⁩ و⁦tan⁩ على صورة نسب.
New words
الوتر · الضلع المقابل للزاوية القائمة وهو الأطولالضلع المقابل · الضلع الذي يواجه الزاوية ⁦θ⁩الضلع المجاور · الضلع المجاور للزاوية ⁦θ⁩ وليس الوترجيب الزاوية وجيب تمامها وظلها · ⁦sin θ⁩ و⁦cos θ⁩ و⁦tan θ⁩
Explanation

في مثلث قائم نختار زاوية حادة ⁦θ⁩. الضلع المقابل للزاوية القائمة هو الوتر. والضلع الذي يواجه ⁦θ⁩ هو الضلع المقابل، أما الساق الأخرى الملامسة لـ⁦θ⁩ فهي الضلع المجاور. وهناك ثلاث نسب بين هذه الأضلاع لها أسماء: ⁦sin θ = المقابل ÷ الوتر⁩ و⁦cos θ = المجاور ÷ الوتر⁩ و⁦tan θ = المقابل ÷ المجاور⁩. وإذا نظرنا من الزاوية الحادة الأخرى يتبادل «المقابل» و«المجاور». وهذه النسب أعداد بلا وحدات، وتعتمد على الزاوية فقط لا على حجم المثلث: فالمثلث الأكبر الذي له الزاوية نفسها يشبهه، فأضلاعه في النسب نفسها. وبما أن الوتر أطول ضلع فإن ⁦sin θ⁩ و⁦cos θ⁩ أصغر من ١ دائمًا، أما ⁦tan θ⁩ فقد تكون أكبر من ١. وانتبه: ⁦sin θ⁩ عدد واحد وليست ⁦sin × θ⁩.

θAB = ٦BC = ٨AC = ١٠ABC
Worked examples
في الشكل ⁦∠B = ٩٠‎°⁩ و⁦AB = ٦‎⁩ و⁦BC = ٨‎⁩ و⁦AC = ١٠‎⁩ و⁦θ⁩ هي الزاوية عند ⁦A⁩. بالنسبة لـ⁦θ⁩: الضلع المقابل ⁦BC = ٨‎⁩ والمجاور ⁦AB = ٦‎⁩ والوتر ⁦AC = ١٠‎⁩. إذن ⁦sin θ = ٨‎/١٠‎ = ٤‎/٥‎⁩ و⁦cos θ = ٦‎/١٠‎ = ٣‎/٥‎⁩ و⁦tan θ = ٨‎/٦‎ = ٤‎/٣‎⁩.
خذ الآن الزاوية عند ⁦C⁩ في المثلث نفسه وسمِّها ⁦β⁩. بالنسبة لـ⁦β⁩ المقابل ⁦AB = ٦‎⁩ والمجاور ⁦BC = ٨‎⁩. إذن ⁦sin β = ٦‎/١٠‎ = ٣‎/٥‎⁩ و⁦cos β = ٨‎/١٠‎ = ٤‎/٥‎⁩ و⁦tan β = ٦‎/٨‎ = ٣‎/٤‎⁩. لقد تبادل «المقابل» و«المجاور».
هل يهم الحجم؟ المثلثان ⁦٣‎-٤‎-٥‎⁩ و⁦٦‎-٨‎-١٠‎⁩ لهما الزوايا نفسها. للزاوية المقابلة لأقصر ضلع: ⁦sin = ٣‎/٥‎⁩ في الأول و⁦٦‎/١٠‎ = ٣‎/٥‎⁩ في الثاني؛ و⁦tan = ٣‎/٤‎⁩ و⁦٦‎/٨‎ = ٣‎/٤‎⁩. النسب نفسها: النسب تخص الزاوية.
Class activity

جدول النسب. ارسم مثلثين قائمين لهما الزاوية الحادة نفسها (مثلًا ⁦٣٧‎°⁩) بحجمين مختلفين. قِس أضلاعهما الثلاثة واحسب المقابل ÷ الوتر في كل منهما. هل تحصل على العدد نفسه تقريبًا؟

Practice
1
الزاوية القائمة عند ⁦B⁩ و⁦AB = ٩‎⁩ و⁦BC = ١٢‎⁩ و⁦AC = ١٥‎⁩. أوجد ⁦sin A⁩ و⁦cos A⁩ و⁦tan A⁩.
2
في المثلث نفسه أوجد ⁦sin C⁩ و⁦cos C⁩ و⁦tan C⁩.
3
مثلث قائم ساقاه ٧ و٢٤. أوجد الوتر و⁦sin⁩ للزاوية المقابلة لـ٧.
4
قال طالب: «⁦sin θ = ١٫٢‎⁩ لهذا المثلث». لماذا هذا خطأ حتمًا؟
5
هل يمكن أن تكون ⁦tan θ⁩ أكبر من ١؟ أعطِ مثالًا.