مساحة المستطيل ومحيطه
كم بلاطة نحتاج لتبليط غرفة؟ كم طول السياج اللازم لحديقة؟ هذه الأسئلة تُحلّ بمفهومَين: المحيط (المسافة حول الشكل) والمساحة (المقدار في الداخل). في هذه الصفحة سنتعلم حساب كليهما للمستطيل والمربع.
الخلفية والتعريفات الأساسية
المحيط = مجموع جميع الأضلاع. للمستطيل:
\[ P = 2 \times (a + b) \]
حيث \(a\) = الطول و\(b\) = العرض.
المساحة = كمية السطح داخل الشكل. للمستطيل:
\[ S = a \times b \]
وحدات المساحة: سم مربع (\(\text{cm}^2\))، م مربع (\(\text{m}^2\)) وهكذا.
المربع مستطيل جميع أضلاعه متساوية (\(a = b\)):
\[ P_{\text{مربع}} = 4a \qquad S_{\text{مربع}} = a^2 \]
| المقياس | صيغة — مستطيل | صيغة — مربع |
|---|---|---|
| المحيط | \(2(a+b)\) | \(4a\) |
| المساحة | \(a \times b\) | \(a^2\) |
خطوات الحل
- الخطوة 1 — حدّد الشكل: مستطيل (طول ≠ عرض عادةً) أم مربع (جميع الأضلاع متساوية).
- الخطوة 2 — اقرأ المطلوب: محيط (الإطار الخارجي) أم مساحة (السطح الداخلي).
- الخطوة 3 — تحقق من الوحدات: هل جميع القياسات بنفس الوحدة؟ إن لم تكن — حوّل أولًا (مثلًا سم إلى م).
- الخطوة 4 — طبّق الصيغة: المحيط = \(2(a+b)\)، المساحة = \(a \times b\).
- الخطوة 5 — اكتب الوحدات! المساحة دائمًا بوحدات مربعة (\(\text{cm}^2\)، \(\text{m}^2\)) — المحيط بوحدات طول.
أمثلة محلولة
مثال 1: محيط مستطيل
السؤال: مستطيل طوله \(8\) سم وعرضه \(5\) سم. احسب محيطه.
الحل:
- \(P = 2 \times (a + b) = 2 \times (8 + 5)\).
- \(8 + 5 = 13\).
- \(P = 2 \times 13 = 26\) سم.
الإجابة: \( P = 26 \) سم.
مثال 2: مساحة مستطيل
السؤال: نفس المستطيل: طول \(8\) سم، عرض \(5\) سم. احسب مساحته.
الحل:
- \(S = a \times b = 8 \times 5 = 40\).
- الوحدات: سم × سم = سم مربع.
الإجابة: \( S = 40 \) سم\(^2\).
مثال 3: المربع — المساحة والمحيط
السؤال: مربع ضلعه \(6\) م. احسب مساحته ومحيطه.
الحل:
- المحيط: \(P = 4 \times 6 = 24\) م.
- المساحة: \(S = 6^2 = 36\) م مربع.
الإجابة: \( P = 24 \) م، \( S = 36 \) م\(^2\).
مثال 4: إيجاد الضلع المجهول من المساحة
السؤال: مساحة مستطيل \(48\) سم\(^2\). طوله \(8\) سم. ما عرضه؟
الحل:
- \(S = a \times b\)، إذاً \(b = S \div a\).
- \(b = 48 \div 8 = 6\) سم.
- تحقق: \(8 \times 6 = 48\). صحيح!
الإجابة: العرض هو \(6\) سم.
مثال 5: مسألة كلامية — تبليط
السؤال: غرفة طولها \(5\) م وعرضها \(4\) م. كم بلاطة بحجم \(1\) م مربع نحتاج للتبليط؟
الحل:
- مساحة الغرفة: \(5 \times 4 = 20\) م مربع.
- كل بلاطة = \(1\) م\(^2\).
- عدد البلاطات = المساحة ÷ مساحة بلاطة = \(20 \div 1 = 20\).
الإجابة: نحتاج \(20\) بلاطة.
أخطاء شائعة
✗ خطأ شائع: الخلط بين المساحة والمحيط: حساب \(a \times b\) حين يُطلب المحيط.
✓ الطريقة الصحيحة: المحيط = الإطار (خيط حول الشكل) = \(2(a+b)\). المساحة = المقدار في الداخل = \(a \times b\). اسأل: «هل نلوّن الداخل (مساحة) أم نقيس الحدود (محيط)؟»
✗ خطأ شائع: نسيان كتابة وحدات مربعة للمساحة: كتابة «40 سم» بدلًا من «40 سم²».
✓ الطريقة الصحيحة: المساحة دائمًا بوحدات مربعة. سم × سم = سم². وإذا م × م ← م².
✗ خطأ شائع: للمحيط كتابة \(a + b\) بدلًا من \(2(a+b)\) — نسيان الأضلاع المتوازية.
✓ الطريقة الصحيحة: للمستطيل 4 أضلاع: طولان وعرضان. إذاً \(P = a + b + a + b = 2a + 2b = 2(a+b)\).
نصائح للتمرين
- نصيحة — طريقة للتذكّر: المحيط = «ما حول» = جمع الأضلاع. المساحة = «السطح الداخلي» = الضرب.
- نصيحة — في المربع: جميع الأضلاع متساوية! المحيط = 4 × الضلع. سهل التذكّر.
- نصيحة — تحقق دائمًا من الوحدات: إن كان السؤال بالمتر — الجواب للمساحة هو م² وللمحيط هو م.
- نصيحة — مسائل التبليط والطلاء: دائمًا مساحة. مسائل السياج والتأطير والخياطة: دائمًا محيط.
ملخّص وصيغ أساسية
- محيط المستطيل: \(P = 2(a+b)\) — وحدات طول.
- مساحة المستطيل: \(S = a \times b\) — وحدات مربعة (\(\text{cm}^2, \text{m}^2\)).
- المربع: \(P = 4a\)، \(S = a^2\).
- إيجاد ضلع مجهول: \(b = S \div a\) (إن عُرفت المساحة)، أو \(b = P/2 - a\) (إن عُرف المحيط).