☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

تشابه المثلثات

الأسبوع 8 · Similarity of triangles: the AA, SSS and SAS cases, right triangles and real heights · 3 دروس
2

حالة الأضلاع الثلاثة (SSS) وحالة ضلعين والزاوية المحصورة بينهما (SAS)

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 3, Lesson 2
Goalأحدد التشابه من ثلاثة أضلاع متناسبة، أو من ضلعين متناسبين والزاوية المحصورة بينهما.
New words
حالة SSS · أزواج الأضلاع الثلاثة المتناظرة لها النسبة نفسهاحالة SAS · زوجان من الأضلاع لهما النسبة نفسها والزاويتان المحصورتان بينها متساويتانالزاوية المحصورة · الزاوية التي يكوّنها الضلعان المعطيانترتيب الأضلاع · نقابل الأقصر بالأقصر وهكذا
Explanation

أحيانًا نعرف الأضلاع لا الزوايا. حالة SSS: إذا تناسبت أضلاع مثلث الثلاثة مع أضلاع مثلث آخر الثلاثة فالمثلثان متشابهان. وللاختبار نرتب أضلاع كل مثلث من الأقصر إلى الأطول ونقسم كل زوج؛ ويجب أن تتساوى النسب الثلاث. حالة SAS: إذا تناسب ضلعان في مثلث مع ضلعين في مثلث آخر وتساوت الزاويتان المحصورتان بين هذين الضلعين فالمثلثان متشابهان. ويجب أن تكون الزاوية هي المحصورة بينهما. أما ضلعان وزاوية غير محصورة بينهما (SSA) فلا تضمن التشابه. ولا تكفي نسبة واحدة متساوية للأضلاع: يجب أن تتفق كل النسب المطلوبة.

الحالةما الذي يجب تحققه
⁦AA⁩زوجان من الزوايا المتساوية
⁦SSS⁩ثلاث نسب متساوية للأضلاع
⁦SAS⁩نسبتان متساويتان وزاويتان محصورتان متساويتان
⁦SSA⁩ليست حالة تشابه
Worked examples
هل المثلثان اللذان أطوال أضلاعهما ⁦٤‎, ٦‎, ٨‎⁩ و⁦٦‎, ٩‎, ١٢‎⁩ متشابهان؟ نرتب الأضلاع: ⁦٤‎ ÷ ٦‎ = ٢‎/٣‎⁩ و⁦٦‎ ÷ ٩‎ = ٢‎/٣‎⁩ و⁦٨‎ ÷ ١٢‎ = ٢‎/٣‎⁩. النسب الثلاث متساوية: متشابهان (SSS) و⁦k = ٢‎/٣‎⁩. وماذا عن ⁦٤‎, ٦‎, ٨‎⁩ و⁦٦‎, ٩‎, ١١‎⁩؟ ⁦٤‎ ÷ ٦‎ = ٦‎ ÷ ٩‎ = ٢‎/٣‎⁩ لكن ⁦٨‎ ÷ ١١‎⁩ لا تساوي ⁦٢‎/٣‎⁩ فغير متشابهين.
في ⁦△ABC⁩: ⁦AB = ٦‎⁩ و⁦AC = ٩‎⁩ و⁦∠A = ٤٠‎°⁩. وفي ⁦△DEF⁩: ⁦DE = ٨‎⁩ و⁦DF = ١٢‎⁩ و⁦∠D = ٤٠‎°⁩. بيّن أنهما متشابهان وأوجد ⁦BC⁩ إذا كان ⁦EF = ١٠‎⁩. ⁦AB ÷ DE = ٦‎/٨‎ = ٣‎/٤‎⁩ و⁦AC ÷ DF = ٩‎/١٢‎ = ٣‎/٤‎⁩ والزاويتان المحصورتان ⁦∠A = ∠D = ٤٠‎°⁩. إذن ⁦△ABC ~ △DEF⁩ (SAS) و⁦k = ٣‎/٤‎⁩. ثم ⁦BC = ١٠‎ × ٣‎/٤‎ = ٧٫٥‎⁩.
?١٢٦٩٤٦ACBDE
مستقيمان يتقاطعان في ⁦E⁩. ⁦AE = ٦‎⁩ و⁦EC = ٩‎⁩ و⁦BE = ٤‎⁩ و⁦ED = ٦‎⁩ و⁦CD = ١٢‎⁩. أوجد ⁦AB⁩. ⁦AE ÷ CE = ٦‎/٩‎ = ٢‎/٣‎⁩ و⁦BE ÷ DE = ٤‎/٦‎ = ٢‎/٣‎⁩. والزاويتان ⁦∠AEB⁩ و⁦∠CED⁩ متقابلتان بالرأس فهما متساويتان. إذن ⁦△AEB ~ △CED⁩ (SAS) و⁦k = ٢‎/٣‎⁩ و⁦AB = ١٢‎ × ٢‎/٣‎ = ٨‎⁩.
Class activity

مثلثات القشّ. قصّ شرائح من القش لتصنع مثلثًا أضلاعه ٤ و٦ و٨ وحدات وآخر أضلاعه ٦ و٩ و١٢ وحدة. ضع أحدهما فوق الآخر بالاتجاه نفسه. هل تتطابق الزوايا؟ ثم جرّب ٦ و٩ و١١.

Practice
1
هل المثلثان اللذان أضلاعهما ⁦٥‎, ١٢‎, ١٣‎⁩ و⁦١٠‎, ٢٤‎, ٢٦‎⁩ متشابهان؟ أعطِ ⁦k⁩.
2
هل المثلثان اللذان أضلاعهما ⁦٦‎, ٨‎, ٩‎⁩ و⁦٩‎, ١٢‎, ١٣‎⁩ متشابهان؟
3
⁦△ABC⁩: ⁦AB = ٦‎⁩ و⁦AC = ١٠‎⁩ و⁦∠A = ٥٥‎°⁩. ⁦△DEF⁩: ⁦DE = ٩‎⁩ و⁦DF = ١٥‎⁩ و⁦∠D = ٥٥‎°⁩. بيّن التشابه وأوجد ⁦BC⁩ إذا كان ⁦EF = ١٢‎⁩.
4
في ⁦△ABC⁩: ⁦AB = ٦‎⁩ و⁦BC = ٩‎⁩ و⁦∠A = ٥٠‎°⁩؛ وفي ⁦△DEF⁩: ⁦DE = ٤‎⁩ و⁦EF = ٦‎⁩ و⁦∠D = ٥٠‎°⁩. هل يمكن القول إنهما متشابهان؟
5
المثلثان اللذان أضلاعهما ⁦٨‎, ١٠‎, ١٢‎⁩ و⁦٤‎, ٥‎, ٦‎⁩ متشابهان. أوجد ⁦k⁩ من الأول إلى الثاني ونسبة المحيطين.