نظريات الهندسة — نظرية طاليس وتشابه المثلثات
نظريات الهندسة — نظرية طاليس وتشابه المثلثات. أسئلة تدريبية لتعميق الفهم في نظرية طاليس وتشابه المثلثات. تدريب رياضيات أونلاين مع حلول كاملة وشروحات مفصلة خطوة بخطوة.
تدريب نظرية طاليس والتشابه — طاليس، النسب المتساوية، نظريات التشابه AA/SSS/SAS، نسبة التشابه، نسبة المساحات.
نظرية طاليس: مستقيمات متوازية → نسب متساوية. طاليس في المثلث: DE ∥ الضلع الثالث.
⫽ نظريّة طاليس:
إذا قطع ثلاثة مستقيمات متوازية قاطعَين، فإنّ:
إذا قطع ثلاثة مستقيمات متوازية قاطعَين،
فإنّ النِّسَب بين القطع متساوية!
AB/BC = DE/EF ✓
△ طاليس في المثلّث:
إذا كان مستقيم موازياً لضلع في المثلّث، فإنّ:
إذا كان DE ∥ BC في المثلّث ABC،
فإنّ: AD/DB = AE/EC ✓
المستقيم الموازي يقسّم الضلعَين بنفس النسبة!
↔️ النظريّة العكسيّة:
إذا قسّم مستقيم ضلعَين في مثلّث بنفس النسبة، فإنّ:
إذا كان في المثلّث ABC:
AD/DB = AE/EC
فإنّ DE ∥ BC ✓
طريقة لإثبات التوازي!
DE ∥ BC ⇔ AD/DB = AE/EC
(كلا الاتّجاهَين صحيح!)
△ تعريف:
مثلّثان متشابهان إذا:
مثلّثان متشابهان إذا:
1. جميع الزوايا المتقابلة متساوية ✓
2. نسبة الأضلاع المتقابلة ثابتة ✓
الترميز: △ABC ~ △DEF
📐 نسبة التشابه:
في مثلّثات متشابهة بنسبة تشابه k=2، نسبة المحيطات هي:
إذا كانت نسبة التشابه = k
فإنّ:
• نسبة الأطوال (الأضلاع، المحيط) = k ✓
• نسبة المساحات = k² ✓
• نسبة الحجوم = k³ ✓
k = 2
نسبة المحيطات = 2:1 ✓
نسبة المساحات = 4:1
∠ تشابه ز.ز.ز:
مثلّثان متشابهان إذا:
إذا كانت الزوايا الثلاث المتقابلة متساوية،
فالمثلّثان متشابهان! ✓
∠A = ∠D، ∠B = ∠E، ∠C = ∠F
⇒ △ABC ~ △DEF
زاويتان متساويتان (AA)!
لأنّ الثالثة تنبع من مجموع 180° ✓
━ تشابه ض.ض.ض:
مثلّثان متشابهان إذا:
إذا كانت نسبة الأضلاع الثلاثة المتقابلة ثابتة،
فالمثلّثان متشابهان! ✓
AB/DE = BC/EF = AC/DF = k
⇒ △ABC ~ △DEF
المثلّث 3-4-5 مشابه للمثلّث 6-8-10
النسبة: 3/6 = 4/8 = 5/10 = 1/2 ✓
∠ تشابه ض.ز.ض:
مثلّثان متشابهان إذا:
إذا كان ضلعان بنفس النسبة والزاوية المحصورة بينهما متساوية،
فالمثلّثان متشابهان! ✓
AB/DE = AC/DF و ∠A = ∠D
⇒ △ABC ~ △DEF
يجب أن تكون الزاوية محصورة (بين الضلعَين)!
🔢 حساب:
في مثلّث، DE ∥ BC. إذا كان AD=4، DB=2، AE=6، فإنّ EC يساوي:
DE ∥ BC
AD = 4، DB = 2
AE = 6، EC = ؟
الحل:
نظريّة طاليس:
AD/DB = AE/EC
4/2 = 6/EC
2 = 6/EC
EC = 3 ✓
🔢 حساب:
مثلّثان متشابهان لهما أضلاع 3-4-5 و 6-8-10. نسبة التشابه هي:
المثلّث 1: 3-4-5
المثلّث 2: 6-8-10
الحل:
النسبة = الضلع الصغير / الضلع الكبير
3/6 = 4/8 = 5/10 = 1/2 ✓
نسبة التشابه: 1:2
📐 المساحات:
في مثلّثات متشابهة بنسبة تشابه 3:1، نسبة المساحات هي:
إذا كانت نسبة التشابه = k
فإنّ نسبة المساحات = k² ✓
نسبة التشابه = 3:1
k = 3
نسبة المساحات = 3² : 1² = 9:1 ✓
∠ منصّف الزاوية:
منصّف الزاوية في المثلّث يقسّم الضلع المقابل بنسبة:
منصّف الزاوية يقسّم الضلع المقابل بنسبة الضلعَين!
إذا كان AD ينصّف ∠A،
فإنّ BD/DC = AB/AC ✓
هذا توسيع لنظريّة طاليس!
📏 الارتفاعات:
في مثلّثات متشابهة بنسبة تشابه k، نسبة الارتفاعات هي:
في المثلّثات المتشابهة:
نسبة جميع الأطوال (الأضلاع، الارتفاعات، المتوسّطات، الأقطار) = k ✓
كلّها بنفس النسبة!
إذا كانت نسبة التشابه = 2:1
فإنّ:
• نسبة الارتفاعات = 2:1
• نسبة المتوسّطات = 2:1
• نسبة المحيطات = 2:1
⊿ المثلّث القائم الزاوية:
الارتفاع إلى الوتر في المثلّث القائم الزاوية يكوّن:
الارتفاع إلى الوتر في المثلّث القائم الزاوية يقسّمه إلى مثلّثَين
والثلاثة (الأصليّ + الصغيران) متشابهة فيما بينها! ✓
△ABC ~ △ACD ~ △CBD ✓
🔍 تمييز:
مثلّث له زوايا 50°-60°-70° مشابه لمثلّث له زوايا:
المثلّثات متشابهة إذا كانت جميع الزوايا متساوية!
50°-60°-70° مشابه فقط لـ 50°-60°-70° ✓
هل 25°-30°-35° هو نصف 50°-60°-70°؟
لا! الزوايا لا تعمل بنسب!
يجب نفس الزوايا تماماً ✗
(أيضاً: 25°+30°+35° = 90° ≠ 180°!)
🔢 حساب:
مثلّث كبير مشابه لمثلّث صغير بنسبة 4:1. إذا كانت مساحة الصغير 5 سم²، فمساحة الكبير هي:
نسبة التشابه = 4:1
المساحة الصغيرة = 5 سم²
المساحة الكبيرة = ؟
الحل:
نسبة المساحات = (نسبة التشابه)²
نسبة المساحات = 4² : 1² = 16:1
المساحة الكبيرة = 5 × 16 = 80 سم² ✓
⫽ طاليس الموسّع:
مستقيم موازٍ لأحد أضلاع المثلّث ويمرّ بمنتصف ضلع آخر:
إذا كان مستقيم موازياً لضلع في المثلّث ويمرّ بـمنتصف ضلع آخر،
فإنّه يمرّ بـمنتصف الضلع الثالث! ✓
هذه قطعة المنتصفَين!
وفق طاليس: AD/DB = AE/EC
إذا كان AD = DB (منتصف)،
فإنّ AE = EC أيضاً (منتصف) ✓
△ العلاقة:
المثلّثات المتطابقة هي أيضاً:
التطابق = حالة خاصّة من التشابه!
التطابق ⊂ التشابه ✓
المثلّثات المتطابقة = متشابهة بنسبة 1:1
• التطابق: نفس الشكل ونفس الحجم
• التشابه: نفس الشكل (يُسمح باختلاف الأحجام)
🔢 تطبيق:
في مثلّث قائم الزاوية له ضلعان قائمان 6 و 8، الارتفاع إلى الوتر يساوي:
الوتر: c = √(6²+8²) = 10
المساحة: S = ½×6×8 = 24
أيضاً: S = ½×c×h = ½×10×h
24 = 5h
h = 4.8 ✓
h = (a×b)/c = (6×8)/10 = 48/10 = 4.8 ✓
📚 ملخص:
أيٌّ من النظريّات التالية غير صحيحة؟
"في المثلّثات المتشابهة نسبة الزوايا ثابتة"
هذا غير صحيح! ✗
الزوايا ليست بنسبة - إنّها متساوية تماماً!
∠A = ∠D (ليس بنسبة) ⚠️
✓ جميع الزوايا المتقابلة متساوية (ليس بنسبة!)
✓ نسبة الأضلاع المتقابلة ثابتة = k
✓ نسبة الأطوال = k
✓ نسبة المساحات = k²
✓ نسبة الحجوم = k³
✓ نظريّة طاليس: مستقيم ∥ لضلع ⇒ تقسيم بنفس النسبة
✓ نظريّات التشابه: AA، SSS، SAS
✓ منصّف الزاوية: BD/DC = AB/AC
✓ التطابق = تشابه بـ k=1