ميل $$(OI)$$ (محور الفواصل) هو 0. بما أن $$m_{BE} \neq 0$$، فإن $$(BE)$$ ليس موازياً لـ $$(OI)$$.
**ملاحظة:** يوجد خطأ محتمل في نص السؤال. المستقيم $$(DE)$$ (حيث $$D(-3, 4)$$ و $$E(-3, -4)$$) مواز لمحور الأراتيب $$(OJ)$$ لأن لهما نفس الفاصلة ($$x=-3$$).
ج- استنتاج أن $$BED$$ مثلث قائم في $$E$$:
$$D(-3, 4)$$ و $$E(-3, -4)$$، إذن $$(DE)$$ مستقيم عمودي (مواز لـ $$(OJ)$$).
$$B(3, -2)$$ و $$E(-3, -4)$$، ميل $$(BE)$$ هو $$1/3$$.
بما أن $$(DE)$$ عمودي، ليكون المثلث قائماً في $$E$$ يجب أن يكون $$(BE)$$ أفقياً (موازياً لـ $$(OI)$$)، وهو ما يخالف نتيجة ميل $$1/3$$.
**ملاحظة:** المثلث $$ADE$$ قائم في $$D$$ لأن $$(AD)$$ أفقي و $$(DE)$$ عمودي.
أ- $$F$$ المسقط العمودي لـ $$B(3, -2)$$ على $$(OI)$$ (محور الفواصل).
الإسقاط العمودي على محور الفواصل يحافظ على الفاصلة ($$x=3$$) ويجعل الترتيب صفراً ($$y=0$$): $$F(3, 0)$$.
ب- نبيّن أن $$AFHE$$ مستطيل (تم تعديل ترتيب الرؤوس لـ $$AFHE$$ لتناسب المستطيل):
كما بيّنا سابقاً، $$(AD)$$ مواز لـ $$(OI)$$ ($$y=4$$) ولا يقطعه إلا إذا كان $$y=0$$ (خطأ في السؤال). نفترض أن النقطة $$H$$ هي النقطة اللازمة لتكوين المستطيل $$AFHE$$، والتي يجب أن تكون على $$(OI)$$.
لنفترض أن $$AFHE$$ مستطيل، يجب أن يكون $$\vec{AF} = \vec{HE}$$ (أي $$AFHE$$ متوازي أضلاع).
إذن $$H(-3, 0)$$. هذه النقطة تقع على $$(OI)$$ ($$y=0$$). وهي أيضاً نقطة تقاطع $$(OI)$$ مع المستقيم الذي فاصلته $$x=-3$$ (المستقيم $$(CD)$$ أو $$(DE)$$).
تأمل الرسم حيث $$(u v) // (x y)$$ و $$\widehat{vBt}=40^{\circ}$$. جد معللاً جوابك قيس الزاوية $$\widehat{uAy}$$.
إصلاح التمرين رقم 3
**ملاحظة حول السؤال:** نفترض أن المستقيم الذي يمر من $$A$$ هو $$(uy)$$ والمستقيم الذي يمر من $$B$$ هو $$(vt)$$ وأن $$\widehat{vBt}=40^{\circ}$$ هي الزاوية التي تصنعها الزاوية $$\widehat{vBA}$$ مع المتممة (أو خطأ في التسمية). سنفترض أن المطلوب هو الزاوية **المقابلة بالتبادل الداخلي** أو **المتطابقة**. سنفترض أن المطلوب هو الزاوية المتطابقة مع الزاوية $$vBt$$.
بما أن $$(uv) // (xy)$$ (أو $$(uy) // (vt)$$) والقاطع هو $$(AB)$$ (أو القاطع المرسوم).
الزاوية $$\widehat{vBt}$$ والزاوية **المتطابقة** لها (التي تقع في نفس الجهة ونفس الموضع بالنسبة للموازيين والقاطع) هي $$\widehat{uAy}$$ (حسب تسمية النص) أو $$\widehat{yAZ}$$ حسب الرسم.
نعتبر أن $$\widehat{yAZ}$$ (الزاوية العلوية اليمنى) و $$\widehat{vBt}$$ (الزاوية السفلية اليمنى) هما زاويتان متطابقتان.
بما أن المستقيمين متوازيين، فإن الزاويتين المتطابقتين متقايستان.
أ- إنشاء النقطة $$D$$ بحيث $$O$$ منتصف $$[BD]$$: يتم إنشاء النقطة $$D$$ بحيث تكون $$D$$ مناظرة $$B$$ بالنسبة لـ $$O$$.
ب- إيجاد إحداثيات النقطة $$D$$:
بما أن $$O$$ منتصف $$[BD]$$: $$x_O = \frac{x_B + x_D}{2}$$ و $$y_O = \frac{y_B + y_D}{2}$$.
$$0 = \frac{2 + x_D}{2} \Rightarrow x_D = -2$$.
$$0 = \frac{-1 + y_D}{2} \Rightarrow y_D = 1$$.
إذن إحداثيات $$D$$ هي $$D(-2, 1)$$.
**التعليل:** $$D$$ هي مناظرة $$B$$ بالنسبة لـ $$O$$ (نقطة الأصل)، وعليه تكون إحداثياتها $$(-x_B, -y_B)$$.
أ- نبين أن $$\widehat{DAK} = \widehat{AKB}$$:
لدينا $$O$$ منتصف $$[AC]$$ و $$O$$ منتصف $$[BD]$$، إذن الرباعي $$ABCD$$ متوازي أضلاع.
في متوازي الأضلاع، يكون كل ضلعين متقابلين متوازيين، إذن $$(AD) // (BC)$$.
بما أن $$(AD) // (BC)$$ والمستقيم $$(AB)$$ قاطع لهما، فإن الزاويتين $$\widehat{DAB}$$ و $$\widehat{ABC}$$ متكاملتان (مجموعهما $$180^{\circ}$$).
**ملاحظة حول السؤال:** بما أن $$K$$ هي نقطة تقاطع $$(AD)$$ و $$(BC)$$، فإن النقط $$A, D, K$$ ليست بالضرورة على استقامة واحدة. **(يوجد خطأ في نص السؤال)**.
إذا افترضنا أن المطلوب هو إثبات $$\widehat{DAB} = \widehat{CDA}$$ (زاويتين متقابلتين في متوازي الأضلاع)، يكون الإثبات صحيحاً.
إذا افترضنا أن القصد هو إثبات تساوي الزاويتين **المتتاليتين (Alternate Interior Angles)** باستخدام القاطع $$AC$$ والمستقيمين المتوازيين $$(AB) // (DC)$$: $$\widehat{BAC} = \widehat{DCA}$$.
**سنتبع نص السؤال على أنه خطأ ونثبت التوازي فقط:** بما أن $$(AD) // (BC)$$، فإن الزاويتين المتبادلتين داخلياً $$\widehat{DAB}$$ و $$\widehat{ABC}$$ ليستا متساويتين.
تمرين رقم 5
يمثل الرسم المرافق دائرة $$(\mathcal{C})$$ مركزها $$O$$ و $$I$$ نقطة من المستوي.
1) ابن الدائرة $$(\mathcal{C}')$$ مناظرة الدائرة $$(\mathcal{C})$$ بالنسبة إلى النقطة $$I$$ وعيّن مركزها.
2) أ- عيّن نقطة $$A$$ من الدائرة $$(\mathcal{C})$$ حيث $$\widehat{AOI}=70^{\circ}$$.
ب- ابن النقطة $$B$$ مناظرة $$A$$ بالنسبة إلى $$I$$.
ج- بيّن أن $$B \in (\mathcal{C}')$$.
د- أحسب $$\widehat{BOI}$$.
3) قطعة المستقيم $$[OO']$$ تقطع الدائرة $$(\mathcal{C})$$ في نقطة $$K$$ وتقطع الدائرة $$(\mathcal{C}')$$ في نقطة $$L$$. بيّن أن $$I$$ منتصف $$[KL]$$.
إصلاح التمرين رقم 5
الدائرة $$(\mathcal{C}')$$ هي صورة الدائرة $$(\mathcal{C})$$ بتناظر مركزي بالنسبة للنقطة $$I$$.
التناظر المركزي يحافظ على الأشكال والأبعاد، فالدائرة $$(\mathcal{C}')$$ لها نفس شعاع $$(\mathcal{C})$$ (نرمز له بـ $$R$$).
مركزها $$O'$$ هو مناظرة $$O$$ بالنسبة إلى $$I$$، أي أن $$I$$ هي منتصف القطعة $$[OO']$$.
أ- يتم تعيين النقطة $$A$$ على الدائرة $$(\mathcal{C})$$ بحيث يكون قيس الزاوية $$\widehat{AOI}=70^{\circ}$$.
ب- يتم إنشاء النقطة $$B$$ بحيث $$I$$ هي منتصف $$[AB]$$.
ج- نبين أن $$B \in (\mathcal{C}')$$:
بما أن $$B$$ مناظرة $$A$$ بالنسبة لـ $$I$$، و $$O'$$ مناظرة $$O$$ بالنسبة لـ $$I$$، فإن التناظر المركزي يحافظ على المسافة.
إذن: $$O'B = OA$$.
بما أن $$A \in (\mathcal{C})$$، فإن $$OA = R$$ (الشعاع).
وعليه، $$O'B = R$$.
بما أن المسافة بين $$B$$ ومركز الدائرة $$(\mathcal{C}')$$ تساوي الشعاع $$R$$، فإن $$B \in (\mathcal{C}')$$.
د- حساب $$\widehat{BOI}$$:
لدينا $$B$$ مناظرة $$A$$ بالنسبة لـ $$I$$، و $$O'$$ مناظرة $$O$$ بالنسبة لـ $$I$$، إذن الرباعي $$OAO'B$$ متوازي أضلاع (لأن القطرين $$[OO']$$ و $$[AB]$$ يتقاطعان في منتصفهما $$I$$).
في متوازي الأضلاع، يكون الضلعان المتقابلان متوازيان: $$(OA) // (O'B)$$.
بما أن $$(OA) // (O'B)$$ والقاطع هو $$(OO')$$، فإن الزاويتين $$\widehat{AOI}$$ و $$\widehat{BO'I}$$ متبادلتان داخلياً (متساويتان): $$\widehat{BO'I} = \widehat{AOI} = 70^{\circ}$$.
(لا يمكن حساب $$\widehat{BOI}$$ بمعطيات هذا المستوى. **نرجح أن السؤال يقصد $$\widehat{BO'I}$$**).
نبين أن $$I$$ منتصف $$[KL]$$:
لدينا $$K$$ نقطة من $$[OO']$$ ومن $$(\mathcal{C})$$. بما أن $$(\mathcal{C})$$ مركزها $$O$$ وشعاعها $$R$$، فإن: $$OK = R$$.
لدينا $$L$$ نقطة من $$[OO']$$ ومن $$(\mathcal{C}')$$. بما أن $$(\mathcal{C}')$$ مركزها $$O'$$ وشعاعها $$R$$، فإن: $$O'L = R$$.
بما أن $$I$$ منتصف $$[OO']$$، فإن: $$OI = IO'$$.
طول القطعة $$[IK]$$ هو: $$IK = OI - OK = OI - R$$.
طول القطعة $$[IL]$$ هو: $$IL = O'I - O'L = O'I - R$$.
بما أن $$OI = O'I$$، فإن $$IK = IL$$.
بما أن $$K, I, L$$ نقاط على استقامة واحدة و $$IK = IL$$، فإن $$I$$ هي منتصف القطعة $$[KL]$$.