تمرين عدد 15 - مثلث متقايس الضلعين

دفواراتي
مثلث متقايس الضلعين والموسط العمودي
تمرين 15
  1. أرسم مثلث ABC متقايس الضلعين في A بحيث BC = 5cm و AB = 6cm. ثم ابنِ Δ الموسط العمودي لـ [BC].
  2. Δ يقطع (BC) في D. عيّن M من [AD] بحيث AM = 3cm.

    أ) بيّن أن المثلثين AMB و AMC متقايسان.

    ب) إستنتج أن (AD] هو منصف BÂC.

  3. لتكن H المسقط العمودي لـM على (AB) و K المسقط العمودي لـM على (AC).

    أ) بيّن أن AMH و AMK متقايسان.

    ب) إستنتج أن (HK) ⊥ Δ.

  4. ليكن 'Δ المستقيم المار من M و الموازي لـ (BC) و الذي يقطع (AB) في N و (AC) في P. بيّن أن M منتصف [NP].
التقدم: لم تبدأ بعد

💡 مؤشر

خصائص المثلث المتقايس الضلعين:

  • الموسط العمودي للقاعدة يمر بالرأس المقابل
  • منصف الزاوية من الرأس يتطابق مع الموسط العمودي للقاعدة
  • النقط على الموسط العمودي متساوية البعد عن طرفي القطعة

للمساقط العمودية:

  • النقط على منصف الزاوية متساوية البعد عن أضلاع الزاوية
  • إذا كانت MH = MK فإن M على منصف الزاوية

نصيحة: ابدأ بإثبات أن M على الموسط العمودي، ثم استخدم خصائص التقايس

📝 الطريقة خطوة بخطوة

السؤال 2أ - إثبات تقايس AMB و AMC:

ركز على العناصر الثلاثة المطلوبة للتقايس:

  • AB = AC = 6cm (معطى - مثلث متقايس الضلعين)
  • M على الموسط العمودي ← MB = MC
  • [AM] ضلع مشترك

→ الحالة الثالثة لتقايس المثلثات

السؤال 3أ - تقايس المثلثين القائمين:

في المثلثين القائمين AMH و AMK:

  • [AM] وتر مشترك
  • ∠HAM = ∠KAM (لأن AD منصف الزاوية)

→ الحالة الأولى لتقايس المثلثات القائمة

السؤال 4 - استخدام التوازي:

إذا كان Δ' يوازي BC و Δ عمودي على BC، فإن:

  • Δ' ⊥ Δ
  • (NP) ⊥ (AM)
  • تطبيق تقايس المثلثين القائمين

الحل الكامل

1) أنظر الرسم.

2) أ- في المثلثين AMB و AMC لدينا:

  • AB = AC = 6
  • M نقطة من الموسط العمودي لـ [BC] إذن MB = MC
  • [AM] ضلع مشترك

إذن AMB و AMC متقايسان حسب الحالة الثالثة لتقايس المثلثات العامة.

ينتج عن ذلك: ∠AMB = ∠AMC, ∠BÂM = ∠CÂM, ∠ABM = ∠ACM.

ب- بما أن ∠BÂM = ∠CÂM فإنهما متقايسان و متجاورتان. أي أن (AM] هو منصف ∠CÂB و D نقطة من (AM) و منه (AD] منصف ∠CÂB.

3) أ- AMH قائم في H لأن H المسقط العمودي لـ M على (AB) و AMK قائم في K لأن K المسقط العمودي لـ M على (AC).

في المثلثين القائمين AMH و AMK لدينا:

  • [AM] وتر مشترك
  • ∠KÂM = ∠HÂM لأن (AD] منصف ∠CÂB و H نقطة من [AB] و K نقطة من [AC].

و منه AMH و AMK مثلثان متقايسان حسب الحالة الأولى من تقايس المثلثات القائمة.

ملاحظة: يمكن تبيين تقايس المثلثين AMH و AMK باستعمال الحالة الثانية لتقايس المثلثات القائمة.

ب- لنا: AK = AH و MK = MH عناصر نظيرة في المثلثين المتقايسين AMH و AMK إذن (AM) هو الموسط العمودي لـ [HK] أي أن (HK) ⊥ (AM) و A و M نقطتان من Δ إذن (HK) ⊥ Δ.

4) لنا (BC) // Δ' و (BC) ⊥ Δ إذن Δ' ⊥ Δ.

و Δ' ⊥ Δ إذن (NP) ⊥ Δ.

و منه (NP) ⊥ (AM).

و بهذا في المثلثين AMP و AMN لدينا:

  • ∠AMN = ∠AMP = 90°
  • ∠MÂN = ∠MÂP
  • [AM] ضلع مشترك

إذن AMP و AMN متقايسان حسب الحالة الأولى من تقايس المثلثات العامة ينتج عن ذلك تقايس العناصر النظيرة مثنى مثنى إذن MN = MP وبما أن M ∈ (PN) فإن M منتصف [PN].