التمرين 11: المعين المكوّن من مثلثات
ابنِ معيناً \(ABCD\) مركزه \(O\) حيث \(AB=6\) و\(\widehat{BAC}=30°\).
(1) بيّن أن المثلث \(ABD\) متقايس الأضلاع.
(2) بيّن أن \(AC=6\sqrt{3}\).
(3) \(I\) منتصف \([DC]\). احسب \(BI\).
💡
📝
لم تبدأ بعد

💡 تلميح

  • في المعين، القطران منصفا الزوايا: \(\widehat{BAD}=2\times\widehat{BAC}=60°\).
  • \(AB=AD=6\) والزاوية بينهما \(60°\) → ما نوع المثلث \(ABD\)؟
  • لـ\(BI\): \(I\) منتصف \([DC]\) وفي المعين \(DC \parallel AB\) → استعمل واسط المثلث أو إحداثيات.

📝 الطريقة

الخطوة 1: \(\widehat{BAD}=2\times30°=60°\), \(AB=AD=6\) → مثلث متقايس الأضلاع.

الخطوة 2: \(AO\) ارتفاع في المثلث المتقايس الأضلاع \(ABD\): \(AO=6\times\frac{\sqrt{3}}{2}=3\sqrt{3}\). \(O\) منتصف \([AC]\) (قطران المعين يتنصفان) → \(AC=2\times3\sqrt{3}=6\sqrt{3}\).

الخطوة 3: \(BI\) حيث \(I\) منتصف \([DC]\). بما أن \(DC \parallel AB\) وطولهما متساويان في المعين، والمعين له قطران متعامدان → احسب بفيتاغورس في المثلث المناسب.

✅ الحل الكامل

(1) في المعين، القطر \([AC]\) ينصف \(\widehat{BAD}\) → \(\widehat{BAD}=2\times\widehat{BAC}=60°\). مع \(AB=AD=6\) → المثلث \(ABD\) متقايس الأضلاع. ✓
(2) \(AO\) هو ارتفاع المثلث المتقايس الأضلاع \(ABD\) من \(A\): \(AO=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\times6=3\sqrt{3}\). \(O\) منتصف \([AC]\) → \(AC=2\times3\sqrt{3}=6\sqrt{3}\). ✓
(3) في المعين \(ABCD\): \(BO=\dfrac{BD}{2}=3\) (قطر \(BD=AB=6\) لأن المثلث \(ABD\) متقايس الأضلاع). \(OI=\dfrac{DC}{2}=3\) (لأن \(I\) منتصف \([DC]\) و\(O\) مركز المعين). المثلث \(BOI\): \(BI^2=BO^2+OI^2=9+9=18\) → \(BI=3\sqrt{2}\).