☰ Year plan · Mathematics (Arabic)

تشابه المضلعات ومسلمة التشابه (زاويتين)

Week 5 · Similarity of polygons, the scale factor and the AA postulate for triangles · 3 lessons
1

تشابه المضلعات: تساوي الزوايا المتناظرة وتناسب الأضلاع المتناظرة ونسبة التشابه ⁦k⁩ وترتيب الحروف

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 2, Lessons 1–2
Goalأحدد هل مضلعان متشابهان، وأوجد الأضلاع الناقصة بنسبة التشابه ⁦k⁩.
New words
المضلعان المتشابهان · لهما الشكل نفسه وحجمان مختلفان: زواياهما المتناظرة متساوية وأضلاعهما المتناظرة متناسبةنسبة التشابه ⁦k⁩ · نسبة طول ضلع في المضلع الأول إلى الضلع المناظر له في الثانيالمتناظرة · المتقابلة: الأضلاع أو الزوايا التي لها الموضع نفسه في الشكلين
Explanation

يتشابه مضلعان إذا كان لهما عدد الأضلاع نفسه وكانت كل زواياهما المتناظرة متساوية وأضلاعهما المتناظرة متناسبة. ويلزم الشرطان معًا: فالمربع والمستطيل زواياهما متساوية لكن أضلاعهما غير متناسبة؛ والمربع والمعين أضلاعهما متناسبة لكن زواياهما مختلفة. نكتب ⁦ABCD ~ EFGH⁩ ويبيّن ترتيب الحروف التناظر: ⁦∠A = ∠E⁩ و⁦∠B = ∠F⁩ و⁦∠C = ∠G⁩ و⁦∠D = ∠H⁩ و⁦AB/EF = BC/FG = CD/GH = DA/HE = k⁩. وهذه النسبة المشتركة ⁦k⁩ هي نسبة التشابه. وفي هذا المقرر تُحسب ⁦k⁩ دائمًا من المضلع الأول إلى الثاني: ⁦k > ١‎⁩ يعني أن الأول أكبر و⁦٠‎ < k < ١‎⁩ أن الأول أصغر و⁦k = ١‎⁩ أنهما متطابقان. كل المربعات متشابهة وكل الدوائر متشابهة وكل المثلثات المتساوية الأضلاع متشابهة، لكن ليست كل المستطيلات متشابهة.

زوج الأشكالالزوايا متساوية؟الأضلاع متناسبة؟متشابهان؟
مربعاننعمنعمنعم
مربع ومستطيلنعملالا
مربع ومعينلانعملا
Worked examples
282418261412xyABCDEFGH
⁦ABCD ~ EFGH⁩ وفيه ⁦AB = ٢٨‎⁩ و⁦BC = ٢٤‎⁩ و⁦CD = ١٨‎⁩ و⁦DA = ٢٦‎⁩ و⁦EF = ١٤‎⁩ و⁦FG = ١٢‎⁩. أوجد ⁦GH⁩ و⁦HE⁩. نسبة التشابه ⁦k = AB/EF = ٢٨‎/١٤‎ = ٢‎⁩ (وللتحقق ⁦BC/FG = ٢٤‎/١٢‎ = ٢‎⁩ ✓). فإن ⁦GH = CD/k = ١٨‎/٢‎ = ٩‎⁩ و⁦HE = DA/k = ٢٦‎/٢‎ = ١٣‎⁩.
هل المستطيل ⁦٦‎ × ٤‎⁩ والمستطيل ⁦٩‎ × ٦‎⁩ متشابهان؟ كل الزوايا ⁦٩٠‎°⁩. ونسبتا الأضلاع ⁦٦‎/٩‎ = ٢‎/٣‎⁩ و⁦٤‎/٦‎ = ٢‎/٣‎⁩ متساويتان فهما متشابهان و⁦k = ٢‎/٣‎⁩. أما ⁦٦‎ × ٤‎⁩ و⁦٨‎ × ٦‎⁩ فغير متشابهين: ⁦٦‎/٨‎ = ٣‎/٤‎⁩ لكن ⁦٤‎/٦‎ = ٢‎/٣‎⁩.
⁦△ABC ~ △DEF⁩ وفيه ⁦AB = ٦‎⁩ و⁦BC = ٨‎⁩ و⁦CA = ١٠‎⁩ و⁦DE = ٩‎⁩. فإن ⁦k = ٦‎/٩‎ = ٢‎/٣‎⁩ ومنه ⁦EF = BC/k = ٨‎ × ٣‎/٢‎ = ١٢‎⁩ و⁦FD = CA/k = ١٠‎ × ٣‎/٢‎ = ١٥‎⁩.
Class activity

اختبار النسخ. ارسم مستطيلًا ⁦٦‎ سم × ٤‎ سم⁩. تخيل نسخه بحيث يصير عرضه ⁦٩‎ سم⁩. كم يجب أن يكون الارتفاع الجديد ليبقى الشكل نفسه؟ وما قيمة ⁦k⁩؟

Practice
1
⁦ABCD ~ EFGH⁩ وفيه ⁦AB = ١٠‎⁩ و⁦EF = ٤‎⁩ و⁦BC = ١٥‎⁩. أوجد ⁦FG⁩.
2
⁦ABCD ~ EFGH⁩ و⁦m(∠A) = ٧٠‎°⁩. كم ⁦m(∠E)⁩ ولماذا؟
3
⁦△ABC ~ △DEF⁩ وفيه ⁦AB = ٤‎⁩ و⁦BC = ٧‎⁩ و⁦CA = ٩‎⁩ و⁦DE = ٦‎⁩. أوجد ⁦EF⁩ و⁦FD⁩.
4
هل المستطيلان ⁦٥‎ × ٣‎⁩ و⁦٢٠‎ × ١٢‎⁩ متشابهان؟ أعط ⁦k⁩.
5
هل كل معين يشبه كل معين آخر؟ اشرح بمثال.