(2) أ. تبيان أن $(EB)$ هو الموسط العمودي لـ $[IC]$:
* **بالنسبة للنقطة $E$:** المثلث $IEC$ متقايس الأضلاع، إذن $EI = EC$. كل نقطة متساوية البعد عن طرفي قطعة مستقيم تنتمي إلى **الموسط العمودي** لهذه القطعة. إذن $E$ تنتمي إلى الموسط العمودي لـ $[IC]$.
* **بالنسبة للنقطة $B$:** لدينا $IB = 3\text{cm}$ و $BC = 3\text{cm}$ (ضلع المستطيل). إذن $IB = BC$. بما أن $B$ متساوية البعد عن طرفي القطعة $[IC]$، فإنها تنتمي إلى **الموسط العمودي** لـ $[IC]$.
* بما أن $E$ و $B$ تنتميان إلى الموسط العمودي لـ $[IC]$، فإن المستقيم $(EB)$ هو الموسط العمودي لـ $[IC]$.
(2) ب. تبيان أن $(ID) // (EB)$:
* لدينا $(IC) \perp (ID)$ (معطى).
* لدينا $(EB)$ هو الموسط العمودي لـ $[IC]$ (من السؤال 2.أ)، إذن $(EB) \perp (IC)$.
* بما أن المستقيمين $(ID)$ و $(EB)$ كلاهما عموديان على نفس المستقيم $(IC)$، فإنهما **متوازيان**:
$$ (ID) // (EB) $$
(3) أ. تبيان أن $\Delta$ هو الموسط العمودي لـ $[ID]$:
* لدينا $ABCD$ مستطيل، إذن $\widehat{DAI} = 90^{\circ}$.
* في المثلث القائم $DAI$، لدينا $DA = 3\text{cm}$ و $AI = 3\text{cm}$. إذن المثلث $DAI$ متقايس الضلعين في $A$.
* بما أن $AD = AI$، فإن النقطة $A$ متساوية البعد عن طرفي القطعة $[ID]$. إذن $A$ تنتمي إلى **الموسط العمودي** لـ $[ID]$.
* $\Delta$ هو المستقيم الذي يمر من $A$ ويكون عمودياً على $(ID)$ (حسب البناء).
* بما أن $\Delta$ يمر من نقطة $A$ تنتمي إلى الموسط العمودي لـ $[ID]$ وعمودي على $(ID)$، فإن $\Delta$ هو **الموسط العمودي** لـ $[ID]$.
(3) ب. استنتاج أنّ $MD=MC$:
* $M$ هي نقطة تقاطع $\Delta$ و $(EB)$.
* $M \in \Delta$. بما أن $\Delta$ هو الموسط العمودي لـ $[ID]$، فإن $MI = MD$.
* $M \in (EB)$. بما أن $(EB)$ هو الموسط العمودي لـ $[IC]$، فإن $MI = MC$.
* من المساواتين، نستنتج أن $MD = MC$.
(3) ج. الوضعية النسبية للمستقيمين $\Delta$ و $(EB)$:
* لدينا $\Delta \perp (ID)$ (حسب البناء).
* لدينا $(ID) // (EB)$ (من السؤال 2.ب).
* إذا كان مستقيم عمودياً على أحد مستقيمين متوازيين، فإنه يكون عمودياً على الآخر.
* إذن: $\Delta \perp (EB)$. المستقيمان **متعامدان**.
🔭 التمرين رقم 4 - الزوايا والمناصفات 🔭
تأمل الشكل المرافق، أرسم زاوية \(\widehat{xAy}=30^{\circ}\) وعين على ضلعها $[Ax)$ النقطة $B$ بحيث $AB=4\text{cm}$.
المستقيم المار من $B$ والعمودي على $(Ax)$ يقطع $[Ay)$ في $C$.
(1) أحسب \(\widehat{ACB}\).
(2) أ. ارسم $[Cz)$ منصف الزاوية \(\widehat{ACB}\).
ب. بين أن $(Cz) // (AB)$. (تم تصحيح السؤال ليتوافق مع المعطيات الهندسية).
(3) ابن $I$ المسقط العمودي للنقطة $C$ على $(AB)$ و $J$ المسقط العمودي للنقطة $C$ على $(Ax)$. بين أن $CI=CJ$. (تم تصحيح النقاط في السؤال الأصلي لتطبيق خاصية المنصف)
(4) أ. ارسم الدائرة $\Gamma$ التي مركزها $C$ وتمر من $I$.
ب. بين أن $(AB)$ هو المماس للدائرة $\Gamma$ في النقطة $I$. (تم تصحيح السؤال الأصلي ليتوافق مع المعطيات الهندسية)
التصحيح المفصل للتمرين 4:
(1) حساب \(\widehat{ACB}\):
* لدينا المثلث $ABC$ قائم الزاوية في $B$ لأن $(BC) \perp (Ax)$ في $B$.
* مجموع زوايا المثلث هو $180^{\circ}$.
* $$ \widehat{ACB} = 180^{\circ} - (\widehat{BAC} + \widehat{ABC}) $$
* $$ \widehat{ACB} = 180^{\circ} - (30^{\circ} + 90^{\circ}) = 180^{\circ} - 120^{\circ} = 60^{\circ} $$
(2) أ. رسم $[Cz)$ منصف الزاوية \(\widehat{ACB}\):
* منصف الزاوية \(\widehat{ACB}\) يقسمها إلى زاويتين متقايستين: \(\widehat{BCz} = \widehat{zCA} = \frac{60^{\circ}}{2} = 30^{\circ}\).
(2) ب. تبيان أن $(Cz) // (AB)$:
* نعتبر المستقيمين $(Cz)$ و $(AB)$ والقاطع لهما $(AC)$.
* لدينا \(\widehat{zCA} = 30^{\circ}\) (من (2)أ).
* لدينا \(\widehat{BAC} = 30^{\circ}\) (معطى).
* الزاويتان \(\widehat{zCA}\) و \(\widehat{BAC}\) هما **زاويتان متبادلتان داخلياً** ومتقايستان.
* إذن: المستقيمان $(Cz)$ و $(AB)$ **متوازيان**.
(3) تبيان أن $CI=CJ$:
* (ملاحظة: السؤال الأصلي كان يتضمن أخطاء في النقاط، تم تصحيحه ليتوافق مع خاصية المنصف).
* النقطة $C$ هي رأس الزاوية \(\widehat{xAy}\).
* لدينا: $I$ المسقط العمودي لـ $C$ على $(AB)$ (تم تصحيحه: يجب أن يكون $I$ المسقط العمودي لـ **نقطة على المنصف** على الضلع).
* **الإجابة الصحيحة بالاعتماد على خاصية المنصف**:
* إذا كان $C$ نقطة من **منصف** الزاوية \(\widehat{xAy}\) (وهو ليس كذلك لأن \(\widehat{xCA} \neq \widehat{yCA}\))، لكانت متساوية البعد عن ضلعيها.
* **بناءً على المعطيات المصححة:** $I$ هو المسقط العمودي لـ $C$ على $(AB)$ و $J$ هو المسقط العمودي لـ $C$ على $(Ax)$. هذه الخاصية غير قابلة للإثبات هنا.
* **الإجابة بناءً على فرضية خطأ في السؤال وتطبيق خاصية المنصف:** لو كانت $C$ تقع على منصف زاوية ضلعيها $(Ax)$ و $(Ay)$، لكان بعد $C$ عن $(Ax)$ يساوي بعد $C$ عن $(Ay)$، أي $CI=CJ$ (بافتراض $I$ على $(Ax)$ و $J$ على $(Ay)$).
(4) ب. تبيان أن $(AB)$ هو المماس للدائرة $\Gamma$:
* الدائرة $\Gamma$ مركزها $C$ ونصف قطرها $r = CI$ (لأنها تمر من $I$).
* المماس هو مستقيم عمودي على نصف القطر في نقطة التماس.
* لدينا $I$ هي المسقط العمودي لـ $C$ على $(AB)$، إذن $(CI) \perp (AB)$.
* بما أن $(AB)$ عمودي على نصف القطر $[CI]$ في النقطة $I$ التي تنتمي إلى الدائرة، فإن $(AB)$ هو **المماس** للدائرة $\Gamma$ في النقطة $I$.