☰ Year plan · Mathematics (Arabic)

تشابه المثلثات

Week 8 · Similarity of triangles: the AA, SSS and SAS cases, right triangles and real heights · 3 lessons
1

المثلثات المتشابهة: حالة الزاويتين (AA)

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 3, Lesson 2
Goalأثبت تشابه مثلثين إذا ساوت زاويتان في أحدهما زاويتين في الآخر، وأستخدم التشابه لإيجاد أطوال.
New words
حالة AA · يتشابه المثلثان إذا ساوت زاويتان في أحدهما زاويتين في الآخرالزاويتان المتبادلتان · زاويتان متساويتان في جهتين مختلفتين من قاطع لمستقيمين متوازيينالزاويتان المتقابلتان بالرأس · زاويتان متساويتان تتقابلان حيث يتقاطع مستقيمانالأضلاع المتناظرة · الأضلاع التي تقابل الزوايا المتساوية
Explanation

في المثلثات يكفي اختبار أقصر من فحص كل شيء. إذا ساوت زاويتان في مثلث زاويتين في مثلث آخر فإن الزاويتين الثالثتين متساويتان أيضًا لأن مجموع زوايا المثلث ⁦١٨٠‎°⁩. فيكون للمثلثين الشكل نفسه: متشابهان وأضلاعهما المتناظرة متناسبة. هذه حالة AA، وتظهر كثيرًا مع المستقيمات المتوازية. ففي المثلث ⁦ABC⁩ إذا كان ⁦DE ∥ BC⁩ (⁦D⁩ على ⁦AB⁩ و⁦E⁩ على ⁦AC⁩) فإن ⁦∠ADE = ∠ABC⁩ و⁦∠AED = ∠ACB⁩ (زاويتان متناظرتان) والزاوية ⁦A⁩ مشتركة، فيكون ⁦△ADE ~ △ABC⁩. وإذا تقاطع المستقيمان ⁦AC⁩ و⁦BD⁩ في ⁦E⁩ وكان ⁦AB ∥ CD⁩ فالزاويتان المتبادلتان متساويتان والزاويتان المتقابلتان بالرأس عند ⁦E⁩ متساويتان، فيكون ⁦△ABE ~ △CDE⁩. نكتب التشابه برؤوس مرتبة بالتناظر ثم نستخدم النسب المتساوية.

٦٣٤١٥ABCDE
Worked examples
في الشكل ⁦DE ∥ BC⁩ و⁦AD = ٦‎⁩ و⁦DB = ٣‎⁩ و⁦EC = ٤‎⁩ و⁦BC = ١٥‎⁩. أوجد ⁦AE⁩ و⁦DE⁩. من ⁦DE ∥ BC⁩ نجد ⁦∠ADE = ∠ABC⁩ والزاوية ⁦A⁩ مشتركة، فـ⁦△ADE ~ △ABC⁩ (AA). ⁦AB = ٦‎ + ٣‎ = ٩‎⁩ إذن ⁦k = AD ÷ AB = ٦‎/٩‎ = ٢‎/٣‎⁩. ثم ⁦AE ÷ AC = ٢‎/٣‎⁩ حيث ⁦AC = AE + ٤‎⁩: ⁦٣‎AE = ٢‎AE + ٨‎⁩ فـ⁦AE = ٨‎⁩. و⁦DE ÷ BC = ٢‎/٣‎⁩ فـ⁦DE = ١٥‎ × ٢‎/٣‎ = ١٠‎⁩. تحقق: ⁦٨‎ ÷ ١٢‎ = ٢‎/٣‎⁩ ✓
٨٦١٠?ACBDE
⁦AB ∥ CD⁩ و⁦AC⁩ تقطع ⁦BD⁩ في ⁦E⁩. ⁦AB = ٨‎⁩ و⁦CD = ٦‎⁩ و⁦AE = ١٠‎⁩. أوجد ⁦CE⁩. ⁦∠BAE = ∠DCE⁩ (زاويتان متبادلتان) و⁦∠AEB = ∠CED⁩ (متقابلتان بالرأس) فـ⁦△ABE ~ △CDE⁩ (AA) حيث ⁦A → C⁩ و⁦B → D⁩ و⁦E → E⁩. ⁦AB ÷ CD = AE ÷ CE⁩ تعطي ⁦٨‎ ÷ ٦‎ = ١٠‎ ÷ CE⁩ فـ⁦CE = ١٠‎ × ٦‎ ÷ ٨‎ = ٧٫٥‎⁩.
في المثلث ⁦ABC⁩: ⁦∠A = ٥٠‎°⁩ و⁦∠B = ٦٠‎°⁩. وفي المثلث ⁦DEF⁩: ⁦∠D = ٥٠‎°⁩ و⁦∠F = ٧٠‎°⁩. هل هما متشابهان؟ ⁦∠C = ١٨٠‎° − ٥٠‎° − ٦٠‎° = ٧٠‎°⁩ و⁦∠E = ١٨٠‎° − ٥٠‎° − ٧٠‎° = ٦٠‎°⁩. إذن ⁦∠A = ∠D⁩ و⁦∠B = ∠E⁩ (و⁦∠C = ∠F⁩): ⁦△ABC ~ △DEF⁩.
Class activity

نسخ الزوايا. ارسم مثلثًا زاويتاه ⁦٤٠‎°⁩ و⁦٧٠‎°⁩. وارسم مثلثًا ثانيًا أكبر بالزاويتين نفسيهما. قِس كل الأضلاع في المثلثين وتحقق أن النسب الثلاث للأضلاع المتناظرة متساوية (بفارق لا يتجاوز مليمترًا).

Practice
1
المثلثان ⁦ABC⁩ و⁦DEF⁩: ⁦∠A = ∠D = ٥٠‎°⁩ و⁦∠B = ٦٠‎°⁩ و⁦∠F = ٧٠‎°⁩. أي رأس في ⁦DEF⁩ يناظر ⁦B⁩؟
2
في ⁦△ABC⁩: ⁦DE ∥ BC⁩ و⁦D⁩ على ⁦AB⁩ و⁦E⁩ على ⁦AC⁩. ⁦AD = ٤‎⁩ و⁦AB = ٦‎⁩ و⁦AE = ٥‎⁩. أوجد ⁦AC⁩ ثم ⁦BC⁩ إذا كان ⁦DE = ٦‎⁩.
3
⁦AB ∥ CD⁩ و⁦AC ∩ BD = {E}⁩ و⁦AB = ١٢‎⁩ و⁦CD = ٨‎⁩ و⁦AE = ٩‎⁩. أوجد ⁦CE⁩.
4
في مثلث زاويتان ⁦٤٠‎°⁩ و⁦٧٠‎°⁩، وفي مثلث آخر زاويتان ⁦٧٠‎°⁩ و⁦٤٠‎°⁩. هل هما متشابهان؟
5
المثلثان القائمان ⁦ABC⁩ (قائم في ⁦B⁩) و⁦DEF⁩ (قائم في ⁦E⁩) فيهما ⁦∠A = ∠D = ٣٥‎°⁩. هل هما متشابهان؟