☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

التمدد

الأسبوع 9 · Dilation: centre and factor, enlargement and reduction, images of triangles and of points in the coordinate plane · 3 دروس
2

صورة المثلث: إيجاد k وإثبات DE ∥ BC وإيجاد طول

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 3, Lesson 3
Goalأستخدم التمدد لإيجاد أطوال في مثلث، وأحدد هل ⁦DE⁩ يوازي ⁦BC⁩ من النسب.
New words
صورة المثلث · المثلث المكوّن من صور رؤوسه الثلاثةأضلاع متوازية · كل ضلع في الصورة يوازي ضلعه الأصلينسبة الأطوال · طول الصورة ÷ الطول الأصلي = ⁦k⁩العكس · العبارة معكوسة: تساوي النسب على الضلعين يعطي مستقيمين متوازيين
Explanation

ليكن ⁦D⁩ على ⁦AB⁩ و⁦E⁩ على ⁦AC⁩. إذا كان ⁦AD ÷ AB = AE ÷ AC = k⁩ فإن التمدد بمركز ⁦A⁩ ومعامل ⁦k⁩ يرسل ⁦B⁩ إلى ⁦D⁩ و⁦C⁩ إلى ⁦E⁩، فالمثلث ⁦ADE⁩ صورة المثلث ⁦ABC⁩. والتمدد يحفظ الزوايا ويجعل أضلاع الصورة موازية للأصل، فـ⁦DE ∥ BC⁩ و⁦DE = k × BC⁩. وهذا يعطي أداتين. (١) إذا كان ⁦DE ∥ BC⁩ فإن ⁦AD ÷ AB = AE ÷ AC = DE ÷ BC = k⁩ ويمكن إيجاد أي طول مجهول. (٢) ولإثبات ⁦DE ∥ BC⁩ من الأطوال نبيّن أن ⁦AD ÷ AB = AE ÷ AC⁩. فإذا اختلفت النسبتان فـ⁦DE⁩ لا يوازي ⁦BC⁩. وعندما تُضرب أضلاع مثلث الثلاثة في ⁦k⁩ يكون المثلث الجديد تمددًا للقديم ومحيطه ⁦k⁩ مرة محيط القديم.

٦٤٩٦ABCDE
Worked examples
في الشكل ⁦AD = ٦‎⁩ و⁦DB = ٤‎⁩ و⁦AE = ٩‎⁩ و⁦EC = ٦‎⁩. أثبت أن ⁦DE ∥ BC⁩ وأوجد ⁦BC⁩ إذا كان ⁦DE = ١٢‎⁩. ⁦AB = ٦‎ + ٤‎ = ١٠‎⁩ و⁦AC = ٩‎ + ٦‎ = ١٥‎⁩. ⁦AD ÷ AB = ٦‎/١٠‎ = ٣‎/٥‎⁩ و⁦AE ÷ AC = ٩‎/١٥‎ = ٣‎/٥‎⁩. النسبتان متساويتان فالمثلث ⁦ADE⁩ صورة ⁦ABC⁩ بتمدد مركزه ⁦A⁩ و⁦k = ٣‎/٥‎⁩. إذن ⁦DE ∥ BC⁩. وأيضًا ⁦DE = ٣‎/٥‎ × BC⁩ فـ⁦BC = ١٢‎ ÷ ٣‎/٥‎ = ٢٠‎⁩.
أضلاع المثلث ⁦ABC⁩ هي ٦ و٨ و١٠، وأضلاع ⁦A′B′C′⁩ هي ٩ و١٢ و١٥. هل هو صورة بالتمدد وكم ⁦k⁩؟ ⁦٩‎ ÷ ٦‎ = ١٢‎ ÷ ٨‎ = ١٥‎ ÷ ١٠‎ = ٣‎/٢‎⁩. كل ضلع ضُرب في ⁦٣‎/٢‎⁩ فـ⁦k = ٣‎/٢‎⁩. ويزداد المحيط من ٢٤ إلى ٣٦ أيضًا ⁦٣‎/٢‎⁩ مرة.
هل ⁦DE ∥ BC⁩ إذا كان ⁦AD = ٤‎⁩ و⁦AB = ١٠‎⁩ و⁦AE = ٥‎⁩ و⁦AC = ١٥‎⁩؟ ⁦AD ÷ AB = ٤‎/١٠‎ = ٢‎/٥‎⁩ لكن ⁦AE ÷ AC = ٥‎/١٥‎ = ١‎/٣‎⁩. النسبتان مختلفتان فلا يوجد تمدد من ⁦A⁩ يرسل ⁦B⁩ إلى ⁦D⁩ و⁦C⁩ إلى ⁦E⁩: ⁦DE⁩ لا يوازي ⁦BC⁩.
Class activity

فحص التوازي. ارسم مثلثًا ⁦ABC⁩ وعيّن ⁦D⁩ على ⁦AB⁩ و⁦E⁩ على ⁦AC⁩ بحيث ⁦AD ÷ AB = AE ÷ AC⁩. ارسم ⁦DE⁩. باستخدام المثلثين المساعدين (أو بتحريك مسطرة) تحقق أن ⁦DE⁩ يوازي ⁦BC⁩. ثم حرّك ⁦E⁩ لتختلف النسبتان. ماذا يحدث؟

Practice
1
المثلث ⁦ADE⁩ صورة ⁦ABC⁩ بتمدد مركزه ⁦A⁩. ⁦AD = ٦‎⁩ و⁦AB = ٩‎⁩ و⁦DE = ٨‎⁩. أوجد ⁦k⁩ و⁦BC⁩.
2
مثلث أضلاعه ٤ و٦ و٩ تمدد بمعامل ⁦k = ٣‎/٢‎⁩. أوجد الأضلاع الجديدة.
3
⁦AD = ٤‎⁩ و⁦DB = ٦‎⁩ و⁦AE = ٦‎⁩ و⁦EC = ٩‎⁩. هل ⁦DE ∥ BC⁩؟
4
⁦AD = ١٥‎⁩ و⁦AB = ٢٥‎⁩ و⁦AE = ١٢‎⁩ و⁦AC = ٢٠‎⁩ و⁦BC = ٤٠‎⁩. هل ⁦DE ∥ BC⁩؟ أوجد ⁦DE⁩.
5
محيط ⁦△ABC⁩ يساوي ٣٠ و⁦△ADE⁩ صورته بمعامل ⁦k = ٢‎/٥‎⁩. أوجد محيط ⁦△ADE⁩.