يمثل الرسم المرافق مثلثا $ABC$ متقايس الضلعين قمته الرئيسية $A$ و $I$ منتصف $[AB]$ و $J$ منتصف $[BC]$.
(1) أ. بين أن $(AJ)$ هو الموسط العمودي لـ $[BC]$.
ب. ماذا تمثل النقطة $J$ بالنسبة إلى المثلث $ABC$؟ (تم تعديل السؤال الأصلي الذي كان غامضاً).
(2) ابن المستقيم المار من $I$ والعمودي على $(AB)$. يقطع $(AC)$ في نقطة $E$.
أ. بين أن $(IE)$ هو الموسط العمودي لـ $[AB]$.
ب. ارسم دائرة مركزها $E$ وتمر من $A$. بين أن النقطة $B$ تنتمي إلى الدائرة $(C)$.
(3) أ. ابن المستقيم $\Delta$ المار من $A$ والعمودي على $(AB)$. ماهي الوضعية النسبية للمستقيمين $\Delta$ و $(IE)$؟ علل جوابك.
ب. ابن المستقيم $D$ المار من $C$ والعمودي على $\Delta$. ماهي الوضعية النسبية للمستقيمين $D$ و $\Delta$؟ علل جوابك.
التصحيح المفصل للتمرين 4:
(1) أ. تبيان أن $(AJ)$ هو الموسط العمودي لـ $[BC]$:
* لدينا المثلث $ABC$ متقايس الضلعين قمته الرئيسية $A$ (أي $AB = AC$).
* $J$ هي منتصف القاعدة $[BC]$.
* في مثلث متقايس الضلعين، **الموسط** (المتوسط) المتعلق بالقاعدة هو أيضاً **الموسط العمودي** (المحور) للقاعدة.
* إذن: $(AJ)$ هو الموسط العمودي لـ $[BC]$.
(1) ب. ما تمثله النقطة $J$:
* النقطة $J$ هي **منتصف** قطعة المستقيم $[BC]$.
(2) أ. تبيان أن $(IE)$ هو الموسط العمودي لـ $[AB]$:
* لدينا $(IE)$ هو المستقيم المار من $I$ والعمودي على $(AB)$.
* $I$ هي منتصف $[AB]$.
* إذن: المستقيم $(IE)$ هو الموسط العمودي لـ $[AB]$ (حسب التعريف).
(2) ب. تبيان أن $B$ تنتمي إلى الدائرة $(C)$:
* الدائرة $(C)$ مركزها $E$ وتمر من $A$. إذن شعاعها هو $r = EA$.
* النقطة $E$ تنتمي إلى الموسط العمودي $(IE)$ للقطعة $[AB]$.
* كل نقطة تنتمي إلى الموسط العمودي لقطعة مستقيم هي متساوية البعد عن طرفي هذه القطعة (خاصية الموسط العمودي).
* إذن: $EA = EB$.
* بما أن $EB = EA = r$، فإن النقطة $B$ تنتمي إلى الدائرة $(C)$.
(3) أ. الوضعية النسبية للمستقيمين $\Delta$ و $(IE)$:
* $\Delta$ هو المستقيم المار من $A$ و **العمودي** على $(AB)$.
* $(IE)$ هو المستقيم المار من $I$ و **العمودي** على $(AB)$.
* بما أن $\Delta$ و $(IE)$ كلاهما عموديان على نفس المستقيم $(AB)$، فهما **متوازيان**.
(3) ب. الوضعية النسبية للمستقيمين $D$ و $\Delta$:
* $D$ هو المستقيم المار من $C$ و **العمودي** على $\Delta$.
* حسب (أ)، $(AB) \perp \Delta$ (بما أن $\Delta$ عمودي على $(AB)$ في $A$).
* $D$ عمودي على $\Delta$.
* بما أن $(AB)$ و $D$ كلاهما عموديان على نفس المستقيم $\Delta$، فهما **متوازيان**.
🔭 التمرين رقم 5 - الدائرة والزوايا (استكمالاً لـ "التمرين رقم 4" في المستند) 🔭
ارسم مثلثا $BDC$ متقايس الضلعين قمته الرئيسية $D$ حيث $BC = 4\text{cm}$ و \(\widehat{DBC}=75^{\circ}\). $I$ منتصف $[BC]$.
(1) أ. ابن $A'$ مناظرة $B$ بالنسبة إلى $A$ (تم تعديل الاسم لتفادي التباس النقاط).
ب. أوجد \(\widehat{CDA}\). (بافتراض أن $A$ هي النقطة الناتجة من سؤال (1)أ).
(2) أ. بين ان $(DI)$ هو الموسط العمودي لـ $[BC]$. (تم تعديل السؤال الأصلي [CD] إلى [BC] بما أن المثلث متقايس الضلعين قمته $D$ و $I$ منتصف $[BC]$).
ب. المستقيم $(DI)$ يقطع $(DC)$ في $L$. (تم تعديل $\Delta$ و $A$ في السؤال الأصلي). بين ان $L$ هو مركز الدائرة المحيطة بالمثلث $BDC$.
التصحيح المفصل للتمرين 5:
(1) أ. بناء $A'$ مناظرة $B$ بالنسبة إلى $A$:
* $A'$ هي النقطة التي تجعل $A$ منتصف قطعة المستقيم $[BA']$. نرسم $A'$ على استقامة $(BA)$ بحيث $BA=AA'$.
(1) ب. إيجاد \(\widehat{BDC}\):
* لدينا $BDC$ مثلث متقايس الضلعين قمته الرئيسية $D$، إذن \(\widehat{DBC}=\widehat{DCB}=75^{\circ}\).
* مجموع زوايا المثلث هو $180^{\circ}$:
$$ \widehat{BDC} = 180^{\circ} - (\widehat{DBC} + \widehat{DCB}) $$
$$ \widehat{BDC} = 180^{\circ} - (75^{\circ} + 75^{\circ}) $$
$$ \widehat{BDC} = 180^{\circ} - 150^{\circ} $$
$$ \widehat{BDC} = 30^{\circ} $$
* (لا يمكن تحديد قيمة \(\widehat{CDA}\) بدون معرفة موضع $A$ بدقة، لذلك تم حساب \(\widehat{BDC}\)، وهي غالباً المقصودة في هذا المستوى).
(2) أ. تبيان أن $(DI)$ هو الموسط العمودي لـ $[BC]$:
* لدينا $BDC$ مثلث متقايس الضلعين قمته الرئيسية $D$ ($DB=DC$).
* $[DI]$ هو الموسط (المتوسط) المتعلق بالقاعدة $[BC]$ لأن $I$ هي منتصف $[BC]$.
* في مثلث متقايس الضلعين، الموسط المتعلق بالقاعدة هو أيضاً الموسط العمودي للقاعدة.
* إذن: $(DI)$ هو الموسط العمودي لـ $[BC]$.
(2) ب. تبيان أن $L$ هو مركز الدائرة المحيطة بالمثلث $BDC$:
* (التحليل: مركز الدائرة المحيطة بالمثلث هو نقطة تقاطع الموسطات العمودية لأضلاعه).
* الموسط العمودي لـ $[BC]$ هو $(DI)$ (من السؤال السابق).
* النقطة $L$ تنتمي إلى الموسط العمودي $(DI)$.
* (نقص في المعطيات: يجب أن تكون $L$ نقطة تقاطع الموسط العمودي $(DI)$ مع موسط عمودي آخر للمثلث. بافتراض أن $L$ هي نقطة تقاطع الموسطات العمودية، فإنها تكون مركز الدائرة المحيطة).
* **الإجابة المنطقية:** نقطة تقاطع الموسطات العمودية لأضلاع المثلث $BDC$ هي مركز الدائرة المحيطة به. إذا كان $L$ هو تقاطع الموسطات العمودية (أو نقطة محددة تحقق هذا الشرط)، فإن $L$ هو مركز الدائرة المحيطة بالمثلث $BDC$.