الحل 1:
المثلث $ABC$ قائم في $A$
إذن $\widehat{ABC} + \widehat{ACB} = 90°$
$\widehat{ACB} = 90° - \widehat{ABC}$
$\widehat{ACB} = 90° - 67° = 23°$
النتيجة: $\widehat{ACB} = 23°$
الحل 2أ:
لبناء $D$ بحيث $A$ منتصف $[BD]$:
• نمد المستقيم $(BA)$ من جهة $A$
• بالفرجار، نأخذ فتحة تساوي $BA$
• من $A$ نضع علامة على الامتداد، هذه النقطة هي $D$
• بالتالي $BA = AD$ و $A$ منتصف $[BD]$
الحل 2ب:
• $A$ منتصف $[BD]$ (من البناء)
• المثلث $ABC$ قائم في $A$، إذن $(AC) \perp (AB)$
• $D$ على امتداد $(BA)$، إذن $B$، $A$، $D$ على استقامة واحدة
• بالتالي $(AC) \perp (BD)$
• $(AC)$ يمر من منتصف $[BD]$ وهو عمودي على $(BD)$
النتيجة: $(AC)$ هو الوسط العمودي لـ $[BD]$
الحل 2ج و 2د:
$\Delta$ هو الوسط العمودي لـ $[DC]$ و $O = (AC) \cap \Delta$
• بما أن $O \in (AC)$ و $(AC)$ وسط عمودي لـ $[BD]$:
$OB = OD$ ... (1)
• بما أن $O \in \Delta$ و $\Delta$ وسط عمودي لـ $[DC]$:
$OD = OC$ ... (2)
من (1) و (2): $OB = OD = OC$
النتيجة: $O$ هو مركز الدائرة المحيطة بالمثلث $DBC$
(لأن $O$ تبعد نفس المسافة عن رؤوس المثلث الثلاثة)
الحل 2ه:
من السؤال السابق: $OB = OC$
إذن المثلث $OBC$ متساوي الساقين في $O$
في المثلث متساوي الساقين، زاويتا القاعدة متساويتان:
$\widehat{OBC} = \widehat{OCB}$
بما أن $O$ تقع على $(AC)$:
$\widehat{OCB} = \widehat{ACB} = 23°$
إذن $\widehat{OBC} = 23°$
النتيجة: $\widehat{OBC} = 23°$
الحل 3أ:
لرسم $H$ المسقط العمودي لـ $B$ على $(DC)$:
• بالمسطرة والكوس، نرسم من $B$ عمودي على $(DC)$
• نقطة تقاطع هذا العمودي مع $(DC)$ هي $H$
• $(BH)$ يقطع $(AC)$ في النقطة $I$
الحل 3ب:
في المثلث $BCD$:
الارتفاع الأول: $(AC)$
• $(AC) \perp (BD)$ (من السؤال 2ب)
• $(AC)$ يمر من الرأس $C$ وعمودي على الضلع المقابل $(BD)$
• إذن $(AC)$ ارتفاع من $C$
الارتفاع الثاني: $(BH)$
• $(BH) \perp (DC)$ (من البناء)
• $(BH)$ يمر من الرأس $B$ وعمودي على الضلع المقابل $(DC)$
• إذن $(BH)$ ارتفاع من $B$
$O = (AC) \cap (BH)$
$O$ نقطة تقاطع ارتفاعين من ارتفاعات المثلث $BCD$
النتيجة: $O$ هو المركز القائم للمثلث $BCD$
الحل 3ج:
بما أن $O$ هو المركز القائم للمثلث $BCD$
فإن الارتفاع الثالث يمر من $O$ والرأس $D$ ويكون عمودياً على $(BC)$
إذن $(OD) \perp (BC)$ ... (1)
$E$ مناظرة $D$ بالنسبة لـ $(BC)$
بالتناظر المحوري، إذا كان $(OD) \perp (BC)$
فإن صورة $(OD)$ بالتناظر عن $(BC)$ هي أيضاً عمودي على $(BC)$
وبما أن $O \in (BC)$ في هذا السياق (لا، $O$ ليس على $(BC)$، بل الارتفاع يمر من $D$ وعمودي على $BC$)
دعني أصحح: $(DO)$ عمودي على $(BC)$ ويمر من $D$
بالتناظر عن $(BC)$، صورة $D$ هي $E$
وصورة المستقيم العمودي على $(BC)$ الذي يمر من $D$ هو مستقيم عمودي على $(BC)$ يمر من $E$
لكن هناك مستقيم واحد فقط عمودي على $(BC)$ يمر من نقطة معينة على $(BC)$
إذن $D$، $O$، $E$ على نفس العمودي على $(BC)$
بما أن $I \in (BH)$ و $O \in (BH)$ و $(BH) = (DO)$ (لأنهما نفس الارتفاع)
النتيجة: $D$، $I$، $E$ على استقامة واحدة (هي الارتفاع من $D$ العمودي على $(BC)$)
خاصية المركز القائم: في أي مثلث، الارتفاعات الثلاثة تتقاطع في نقطة واحدة تسمى المركز القائم، وكل ارتفاع يمر من رأس ويكون عمودياً على الضلع المقابل