التمرين عدد 6

📐 المثلث والإسقاط 🔷 مبرهنة طالس ⭐ المستوى: 9 أساسي
التمرين 6
المثلث والإسقاط الموازي
المعطيات:

يمثل الشكل التالي مثلثاً OPQ بحيث OP = 10

  • A منتصف ضلع [OP]
  • B منتصف ضلع [OQ]
⚠️ طرق الحل المسموحة:
  • ✅ خصائص المنتصفات
  • ✅ مبرهنة طالس
  • ✅ خصائص شبه المنحرف
  • ✅ الإسقاط الموازي
  • ❌ ممنوع: فيثاغورس، مثلثية، متجهات، معادلات
1) لتكن النقطة C مسقط النقطة A على المستقيم (PQ) وفقاً لمنحى (OQ)
أ* بيّن أن C هي منتصف القطعة [PQ]
ب* استنتج أن الرباعي OACB متوازي الأضلاع
2) المستقيم المار من Q والموازي للمستقيم (AP) يقطع (AC) في النقطة D

بيّن أن C هي منتصف القطعة [AD]

3) لتكن I النقطة من القطعة [OA] بحيث OI = 2 والنقطة J مسقط I على المستقيم (OQ) وفقاً لمنحى (PQ)
أ* بيّن أن:
$$\frac{OB}{OJ} = \frac{AB}{IJ} = \frac{5}{2}$$
ب* حدّد إحداثيات النقاط A و B و C في المعيّن (O; I; J) وعلى حوابك
لم تبدأ بعد

💡 توجيهات للتفكير

مفهوم الإسقاط الموازي:

إذا كانت C مسقط A على (PQ) وفقاً لمنحى (OQ)، فهذا يعني:

  • (AC) // (OQ)
  • C على (PQ)

خاصية المنتصفات المهمة:

في المثلث، الخط الواصل بين منتصفي ضلعين:

  • يوازي الضلع الثالث
  • طوله نصف طول الضلع الثالث

السؤال 1أ - إثبات أن C منتصف [PQ]:

• A منتصف [OP]

• (AC) // (OQ) (بسبب الإسقاط)

• في المثلث OPQ، طبّق مبرهنة طالس

• أو استخدم خاصية: إذا كان خط يمر بمنتصف ضلع ويوازي ضلعاً آخر، فإنه يقطع الضلع الثالث في منتصفه

السؤال 1ب - إثبات OACB متوازي أضلاع:

لإثبات أن رباعي متوازي أضلاع:

  • الأضلاع المتقابلة متوازية
  • أو القطران ينصفان بعضهما

السؤال 2 - C منتصف [AD]:

• (QD) // (AP)

• استخدم مبرهنة طالس في تكوين مناسب

السؤال 3أ - حساب النسب:

• OI = 2 و OA = 5 (لأن A منتصف [OP] و OP = 10)

• (IJ) // (PQ) (بسبب الإسقاط)

• استخدم مبرهنة طالس في المثلث OPQ

السؤال 3ب - الإحداثيات:

في المعيّن (O; I; J):

  • O أصل المعيّن (0, 0)
  • I على المحور الأول، إحداثياته (1, 0)
  • J على المحور الثاني، إحداثياته (0, 1)

📝 منهجية الحل

1أ) إثبات C منتصف [PQ]:

في المثلث OPQ:

  • A منتصف [OP]
  • C على [PQ]
  • (AC) // (OQ) (لأن C مسقط A وفقاً لمنحى OQ)

حسب خاصية المنتصفات: إذا مر خط بمنتصف أحد أضلاع مثلث وكان موازياً لضلع آخر، فإنه يقطع الضلع الثالث في منتصفه

إذن: C منتصف [PQ] ✓

1ب) إثبات OACB متوازي أضلاع:

نثبت أن الأضلاع المتقابلة متوازية:

  • (OA) جزء من (OP)
  • (BC) يوازي (OA) (بخاصية المنتصفات)
  • (AC) // (OB) (بسبب (AC) // (OQ))

2) إثبات C منتصف [AD]:

نطبق مبرهنة طالس

3أ) حساب النسب:

في المثلث OPQ، نطبق طالس:

$$\frac{OI}{OA} = \frac{OJ}{OB} = \frac{IJ}{AB}$$

3ب) الإحداثيات:

نستخدم النسب المحسوبة

الحل النهائي

1أ) إثبات C منتصف [PQ]:

المعطيات:

  • A منتصف [OP]
  • C مسقط A على (PQ) وفقاً لمنحى (OQ)
  • إذن: (AC) // (OQ) و C ∈ [PQ]

في المثلث OPQ، نطبق مبرهنة طالس العكسية:

بما أن A منتصف [OP] و (AC) // (OQ)، فإن:

$$\frac{PA}{PO} = \frac{PC}{PQ}$$

ولكن: PA = PO/2 (لأن A منتصف)

إذن: PC = PQ/2

إذن C منتصف [PQ] ✓

1ب) إثبات OACB متوازي أضلاع:

نثبت أن القطرين [OC] و [AB] ينصفان بعضهما:

  • في المثلث OPQ:
  • A منتصف [OP] و C منتصف [PQ]
  • إذن (AC) يوازي (OQ) و AC = OQ/2
  • B منتصف [OQ]
  • إذن OB = OQ/2
  • وبالتالي: AC = OB و (AC) // (OB)

رباعي له ضلعان متقابلان متوازيان ومتساويان هو متوازي أضلاع

إذن OACB متوازي أضلاع ✓

2) إثبات C منتصف [AD]:

المعطيات:

  • (QD) // (AP)
  • D على (AC)

في المثلث APQ:

  • C منتصف [PQ]
  • (QD) // (AP)

بمبرهنة طالس العكسية، إذا كان C على [AD] و (QD) // (AP):

فإن C منتصف [AD] ✓

3أ) حساب النسب:

المعطيات:

  • OI = 2
  • OA = OP/2 = 10/2 = 5 (لأن A منتصف [OP])
  • (IJ) // (PQ) (لأن J مسقط I وفقاً لمنحى PQ)

في المثلث OPQ، نطبق مبرهنة طالس:

$$\frac{OI}{OP} = \frac{OJ}{OQ} = \frac{IJ}{PQ}$$

لدينا: OI/OP = 2/10 = 1/5

إذن: OJ = OQ/5

الآن نحسب النسبة الأولى:

$$\frac{OB}{OJ} = \frac{OQ/2}{OQ/5} = \frac{1/2}{1/5} = \frac{5}{2}$$

وبالمثل، في المثلث OAB مع (IJ) // (AB):

$$\frac{OI}{OA} = \frac{OJ}{OB} = \frac{IJ}{AB}$$ $$\frac{2}{5} = \frac{IJ}{AB}$$

إذن: AB/IJ = 5/2 ✓

3ب) إحداثيات النقاط:

في المعيّن (O; I; J):

  • O: الأصل (0, 0)
  • I: على المحور الأول بمسافة OI = 2، إذن I وحدة 1 في المعيّن
  • J: على المحور الثاني بمسافة OJ، إذن J وحدة 1 في المعيّن

بما أن OA = 5 و OI = 2:

$$A = \frac{OA}{OI} \times I = \frac{5}{2} \times (1, 0) = \left(\frac{5}{2}, 0\right)$$

بما أن OB/OJ = 5/2:

$$B = \frac{5}{2} \times (0, 1) = \left(0, \frac{5}{2}\right)$$

بما أن OACB متوازي أضلاع، C = A + B - O:

$$C = \left(\frac{5}{2}, \frac{5}{2}\right)$$

الإحداثيات النهائية:

  • A(5/2, 0)
  • B(0, 5/2)
  • C(5/2, 5/2)