سلسلة تمارين الهندسة - متوازي الأضلاع والرباعيات الخاصة

استخراج كامل للصور المرفقة وفق منهج السابعة أساسي

تمرين 559
\(ABC\) مثلث و \([AH]\) ارتفاعه المنحدر من \(A\).
1) ابن المستطيلين \(AHCE\) و \(AHBD\).
2) بين أن النقاط \(D\) و \(A\) و \(E\) على استقامة واحدة.
3) نضع \((DH) \cap (AB) = \{I\}\) و \((EH) \cap (AC) = \{J\}\). بين أن \((IJ)\) هو الموسط العمودي للقطعة \([AH]\).
1) البناء يتم برسم الزوايا القائمة والأضلاع المتقابلة المتقايسة.
2) بما أن \(AHBD\) مستطيل، فإن \((DA) // (HB)\) أي \((DA) // (BC)\). وبما أن \(AHCE\) مستطيل، فإن \((AE) // (HC)\) أي \((AE) // (BC)\).
من نقطة واحدة \(A\)، لا يمكن رسم إلا موازٍ واحد لـ \((BC)\)، إذن المستقيمان \((DA)\) و \((AE)\) منطبقان، والنقاط \(D, A, E\) مستقيمة.
3) في المستطيل، القطران يتقاطعان في منتصفهما. إذن \(I\) هي منتصف القطرين \([AH]\) و \([BD]\)، و \(J\) هي منتصف القطرين \([AH]\) و \([CE]\). (تصحيح: القطران في المستطيل \(AHCE\) هما \([AH]\) و \([CE]\)، ومنتصفهما \(J\)). بما أن \(I\) و \(J\) هما نفس النقطة (منتصف \(AH\))، فإن المستقيم \((IJ)\) يمر بمنتصفها.
تمرين 560
\(ABCD\) متوازي أضلاع بحيث \(\widehat{ADC} = 60^\circ\).
لتكن \(H\) المسقط العمودي لـ \(C\) على المستقيم \((CD)\) المنحدر من \(A\). (تصحيح: المسقط العمودي لـ \(A\) على \((CD)\)).
بين أن \(ABHK\) مستطيل.
بما أن \(H\) هو المسقط العمودي، فإن \((AH) \perp (CD)\). وبما أن \((AB) // (CD)\)، فإن \((AH) \perp (AB)\).
برسم المسقط الثاني \(K\)، نحصل على رباعي زواياه قائمة، مما يجعله مستطيلاً.
تمرين 561
1) ارسم مثلثاً \(ABC\) متقايس الضلعين قمته الرئيسية \(A\) بحيث \(\widehat{BAC} = 60^\circ\) وطول \([AB]\) يساوي \(5 \text{ cm}\).
2) بين أن المثلث \(ABC\) متقايس الأضلاع.
3) لتكن \(I\) منتصف \([BC]\) و \(D\) النقطة من \((AI)\) بحيث \(AI = ID\).
أ) بين أن الرباعي \(ABDC\) معين.
ب) بين أن النقاط \(C\) و \(D\) و \(E\) على استقامة واحدة بحيث يكون \(ABED\) متوازي أضلاع.
2) مثلث متقايس الضلعين بإحدى زواياه \(60^\circ\) هو مثلث متقايس الأضلاع (لأن زوايا القاعدة ستكون \((180-60)/2 = 60^\circ\)).
3) أ) في الرباعي \(ABDC\)، القطران \([BC]\) و \([AD]\) يتقاطعان في منتصفهما \(I\)، فهو متوازي أضلاع. وبما أن \(AB = AC\)، فهو معين.
ب) بما أن \(ABDC\) معين، فإن \((AB) // (CD)\). وبما أن \(ABED\) متوازي أضلاع، فإن \((AB) // (DE)\). إذن النقاط \(C, D, E\) مستقيمة.
تمرين 562
\(ABC\) مثلث متقايس الضلعين قمته الرئيسية \(A\) و \(\Delta\) الموسط العمودي لـ \([BC]\) يمر بـ \(A\).
1) بين أن \(A \in \Delta\).
2) ارسم النقطة \(D\) على \(\Delta\) بحيث \(BD = AB\). بين أن \(ABDC\) معين.
1) بما أن \(AB = AC\)، فإن \(A\) تبعد نفس البعد عن طرفي القطعة \([BC]\)، إذن هي تنتمي للموسط العمودي \(\Delta\).
2) في الرباعي \(ABDC\)، بما أن \(D \in \Delta\)، فإن \(DB = DC\). وبما أن \(AB = AC\)، وحسب المعطى \(BD = AB\)، نستنتج أن \(AB = AC = CD = DB\).
الرباعي الذي كل أضلاعه متقايسة هو معين.
تمرين 563
\(\zeta\) دائرة مركزها \(O\) و \(A\) نقطة تنتمي إليها. الموسط العمودي للقطعة \([OA]\) يقطع \(\zeta\) في نقطتين \(B\) و \(C\).
1) بين أن المثلث \(OAB\) متقايس الأضلاع.
2) بين أن الرباعي \(OBAC\) معين.
3) الموازي لـ \((OB)\) المار من \(C\) يقطع \(\zeta\) في نقطة ثانية \(D\) و \((OC)\) يقطع \(\zeta\) في نقطة ثانية \(E\). بين أن \(BCDE\) مستطيل.
1) بما أن \(B\) تنتمي للموسط العمودي لـ \([OA]\)، فإن \(BA = BO\). وبما أن \(B\) و \(A\) على الدائرة، فإن \(BO = OA\) (شعاع). إذن \(BO = OA = AB\)، فالمثلث متقايس الأضلاع.
2) بنفس الطريقة \(CO = CA = OA\). إذن \(OB = BA = AC = CO\)، الرباعي معين.
3) في الرباعي \(BCDE\)، القطران هما قطرا الدائرة يتقاطعان في \(O\)، فهما يتقاطعان في منتصفهما ومتقايسان، مما يجعله مستطيلاً.
تمرين 564
ابن مستطيلاً \(ABCD\) في كل حالة من الحالات التالية:
1) \(AB = 6\) و \(AD = 4\) بحساب السنتمتر.
2) \(AB = 5\) و \(\widehat{BAC} = 30^\circ\).
3) \(AC = 7\) و \(\widehat{BAC} = 45^\circ\).
يتم البناء باستخدام المسطرة والكوس (للزوايا القائمة) والمنقلة (للزوايا المعطاة). في الحالة 3، الزاوية \(45^\circ\) مع قطر تجعل المستطيل مربعاً.
تمرين 565
ابن معيناً \(ABCD\) في كل حالة من الحالات التالية:
1) \(AC = 4\) و \(BD = 7\) بحساب السنتمتر.
2) \(AB = 5\) و \(BD = 7\) بحساب السنتمتر.
3) \(\widehat{BAD} = 75^\circ\) و \(AB = 6\) بحساب السنتمتر.
1) نرسم قطرين متعامدين يتقاطعان في منتصفهما.
2) نرسم القطر \(BD\) ثم نفتح البركار بفتحة \(5 \text{ cm}\) لنحدد النقطتين \(A\) و \(C\) من موسط \([BD]\).
3) نرسم الزاوية والضلعين المتقايسين.
تمرين 566
ابن مربعاً \(ABCD\) في كل من الحالتين التاليتين:
1) \(AB = 6\) بحساب السنتمتر.
2) \(AC = B = 6\) (تصحيح: القطر يساوي 6) بحساب السنتمتر.
1) نرسم ضلعاً طوله \(6 \text{ cm}\) وزاويتين قائمتين عند طرفيه.
2) نرسم قطرين متعامدين ومتقايسين (\(6 \text{ cm}\)) يتقاطعان في منتصفهما.