☰ Year plan · Mathematics (Arabic)

الأوتار والقواطع والمماسات في الدائرة

Week 8 · Applications of similarity in the circle: intersecting chords, secants and a tangent, and their converses · 3 lessons
1

وتران أو امتداداهما يتقاطعان في نقطة: ⁦EA × EB = EC × ED⁩ داخل الدائرة أو خارجها

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 2, Lesson 4
Goalأستخدم حاصل ضرب أجزاء وترين (أو قاطعين) يتقاطعان في نقطة.
New words
الوتر · قطعة مستقيمة تصل بين نقطتين على الدائرةالقاطع · مستقيم يمر بنقطتين من الدائرةالزاويتان المحيطيتان على الوتر نفسه · زاويتان في جهة واحدة من وتر تقابلان القوس نفسه فهما متساويتان
Explanation

مراجعة عن الدائرة: الوتر يصل بين نقطتين من الدائرة، والقاطع مستقيم يمر بنقطتين من الدائرة، والمماس يمس الدائرة في نقطة واحدة، والنقاط الواقعة على دائرة واحدة تسمى متحدة الدائرة. وسنستخدم حقيقة واحدة: الزاويتان اللتان تقعان في جهة واحدة من وتر وتقابلان القوس نفسه متساويتان. النظرية: إذا تقاطع الوتران ⁦AB⁩ و⁦CD⁩ (أو امتداداهما) في ⁦E⁩ داخل الدائرة أو خارجها فإن ⁦EA × EB = EC × ED⁩. البرهان: نرسم ⁦AD⁩ و⁦CB⁩. الزاويتان ⁦∠EAD⁩ و⁦∠ECB⁩ تقابلان القوس نفسه على الوتر ⁦BD⁩ (في حالة ⁦E⁩ داخل الدائرة، وفي حالة ⁦E⁩ خارجها إحداهما زاوية خارجة عن الشكل الرباعي الدائري) فهما متساويتان، والزاوية عند ⁦E⁩ مشتركة أو متقابلة بالرأس. فيكون ⁦△EAD ~ △ECB⁩ ومنه ⁦EA/EC = ED/EB⁩ أي ⁦EA × EB = EC × ED⁩. قِس دائمًا من ⁦E⁩ إلى كل طرف: وعندما تكون ⁦E⁩ خارج الدائرة فإن ⁦EB⁩ هو القاطع كله وليس ⁦AB⁩.

الكلمةالمعنى
وترقطعة مستقيمة تصل بين نقطتين على الدائرة
قاطعمستقيم يمر بنقطتين من الدائرة
مماسمستقيم يمس الدائرة في نقطة واحدة فقط
نقاط على دائرة واحدةنقاط تقع على دائرة واحدة
Worked examples
463xABCDE
وتران ⁦AB⁩ و⁦CD⁩ يتقاطعان في ⁦E⁩ داخل الدائرة. ⁦EA = ٤‎⁩ و⁦EB = ٦‎⁩ و⁦EC = ٣‎⁩. أوجد ⁦ED⁩. ⁦EA × EB = ٤‎ × ٦‎ = ٢٤‎ = EC × ED = ٣‎ × ED⁩ فإن ⁦ED = ٨‎⁩.
الوتران ⁦AB⁩ و⁦CD⁩ يتقاطعان في ⁦E⁩ داخل الدائرة و⁦EA : EB = ٢‎ : ٣‎⁩ و⁦EC = ٦‎⁩ و⁦ED = ٥‎⁩. لنفرض ⁦EA = ٢‎k⁩ و⁦EB = ٣‎k⁩. فإن ⁦٢‎k × ٣‎k = ٦‎ × ٥‎⁩ أي ⁦٦‎k² = ٣٠‎⁩ و⁦k² = ٥‎⁩ و⁦k = √٥‎⁩. فإن ⁦EB = ٣‎√٥‎⁩ سم.
x733ABCDE
المستقيمان ⁦AB⁩ و⁦CD⁩ يتقاطعان في ⁦E⁩ خارج الدائرة: ⁦EC = ٣‎⁩ و⁦ED = ٦‎⁩ و⁦AB = ٧‎⁩. لنفرض ⁦EA = x⁩ فيكون ⁦EB = x + ٧‎⁩. إذن ⁦x(x + ٧‎) = ٣‎ × ٦‎ = ١٨‎⁩ و⁦x² + ٧‎x − ١٨‎ = ٠‎⁩ و⁦(x − ٢‎)(x + ٩‎) = ٠‎⁩. الأطوال موجبة فإن ⁦x = ٢‎⁩ و⁦EB = ٩‎⁩.
Class activity

الوتر والحبل. ارسم دائرة بالفرجار وارسم وترين متقاطعين وقس القطع الأربع بالمسطرة. اضرب قطعتي كل وتر. هل الحاصلان متساويان؟

Practice
1
الوتران ⁦AB⁩ و⁦CD⁩ يتقاطعان في ⁦E⁩ داخل دائرة: ⁦EA = ٥‎⁩ و⁦EB = ٤‎⁩ و⁦EC = ٢‎⁩. أوجد ⁦ED⁩.
2
منتصف الوتر ⁦CD⁩ هو ⁦E⁩ و⁦EA = ٤‎⁩ و⁦EB = ٩‎⁩ للوتر ⁦AB⁩. أوجد ⁦CD⁩.
3
قاطعان من ⁦E⁩ خارج الدائرة: ⁦EA = ٣‎⁩ و⁦AB = ٥‎⁩ و⁦EC = ٤‎⁩. أوجد ⁦ED⁩ و⁦CD⁩.
4
قاطعان من ⁦E⁩ خارج الدائرة: ⁦EA = x⁩ و⁦AB = ٣‎⁩ و⁦EC = ٤‎⁩ و⁦ED = ١٠‎⁩. أوجد ⁦x⁩.
5
كتب طالب ⁦AB × CD = EA × EC⁩ لقاطعين من ⁦E⁩. ما الخطأ؟