Dabour Hubأكاديمية دكتور دبور · قدرات وتحصيلي
الرئيسية/الكورسات/التحصيلي — الرياضيات/الأشكال الرباعية والتشابه والتحويلات الهندسية
DABOUR HUB / LESSON

الأشكال الرباعية والتشابه والتحويلات الهندسية

المسار: التحصيلي — الرياضياتالوحدة 1: المنطق والهندسة7 أقسام

مقدمة الدرس

يجمع هذا الدرس ثلاثة موضوعات مترابطة:

المضلعات والأشكال الرباعية

  • خصائصها

التشابه

  • يربط بين أشكال متماثلة في الصورة مختلفة في الحجم

التحويلات الهندسية

  • تنقل الأشكال في المستوى الإحداثي
فكرة مهمةأسئلتها في التحصيلي مباشرة وتحتاج إلى حفظ القواعد جيدًا.

أولًا: زوايا المضلع

مجموع الزوايا الداخلية(n − 2) × 180°لمضلع محدب عدد أضلاعه n.
مجموع الزوايا الخارجية360°دائمًا (واحدة عند كل رأس).
المضلع المنتظمالخارجية = 360 ÷ n ، الداخلية = 180 − الخارجيةالخماسي مجموع زواياه 540°، والسداسي 720°، والثماني المنتظم زاويته الداخلية 135°.

ثانيًا: الأشكال الرباعية

مخطط يبين العلاقة بين أنواع الأشكال الرباعية

الشكلأهم خصائصه
متوازي الأضلاعكل ضلعين متقابلين متوازيان ومتطابقان، والزوايا المتقابلة متطابقة، والمتتالية متكاملة، والقطران ينصف كل منهما الآخر
المستطيلمتوازي أضلاع زواياه قائمة، وقطراه متطابقان
المعيّنمتوازي أضلاع أضلاعه متطابقة، وقطراه متعامدان وينصفان زواياه
المربعمستطيل ومعيّن معًا: قطراه متطابقان ومتعامدان
شبه المنحرفضلعان متقابلان فقط متوازيان (القاعدتان). القطعة المتوسطة توازي القاعدتين وطولها نصف مجموعهما
شبه المنحرف المتطابق الساقينزاويتا كل قاعدة متطابقتان، وقطراه متطابقان
الطائرة الورقيةزوجان من الأضلاع المتجاورة المتطابقة، قطراها متعامدان، وزوج واحد فقط من الزوايا المتقابلة متطابق

ثالثًا: التشابه

المضلعان المتشابهانتتطابق زواياهما المتناظرة، وتتناسب أطوال أضلاعهما المتناظرة.
معامل التشابه kنسبة الأطوال المتناظرة.

AA

  • زاويتان

SSS

  • تناسب الأضلاع الثلاثة

SAS

  • تناسب ضلعين وتطابق الزاوية المحصورة
  • نظرية التناسب في المثلث: إذا وازى مستقيم ضلعًا في مثلث وقطع الضلعين الآخرين فإنه يقسمهما إلى قطع متناسبة.
  • القطعة المنصفة لضلعين في المثلث توازي الضلع الثالث وطولها نصفه.
نسب الأشكال المتشابهةالمحيطان = k ، المساحتان = k2 ، الحجوم = k3k معامل التشابه.

رابعًا: التحويلات الهندسية

التحويلالقاعدة
انعكاس حول المحور x(x, y) → (x, −y)
انعكاس حول المحور y(x, y) → (−x, y)
انعكاس حول المستقيم y = x(x, y) → (y, x)
انسحاب بمقدار (a, b)(x, y) → (x + a, y + b)
دوران 90° عكس عقارب الساعة حول الأصل(x, y) → (−y, x)
دوران 180° حول الأصل(x, y) → (−x, −y)
دوران 270° عكس عقارب الساعة (90° مع عقارب الساعة)(x, y) → (y, −x)
تمدد مركزه الأصل ومعامله k(x, y) → (kx, ky)

تحويلات متساوية القياس

  • الانعكاس والانسحاب والدوران
  • تنتج أشكالًا مطابقة

التمدد

  • ينتج شكلًا مشابهًا
  • تكبير إذا كان k > 1
  • تصغير إذا كان 0 < k < 1
  • التماثل: المضلع المنتظم ذو n ضلعًا له n محور تماثل، وأصغر زاوية لتماثله الدوراني 360 ÷ n.
مثال محلول 1

في متوازي الأضلاع PQRS: m∠P = (5x − 20)° و m∠R = (3x + 30)°. أوجد m∠Q.

  1. الزاويتان المتقابلتان متطابقتان: 5x − 20 = 3x + 30 ⇐ x = 25.
  2. m∠P = 105°.
  3. ∠Q متتالية معها: 180 − 105.
الإجابة: m∠Q = 75°.
مثال محلول 2

في ΔABC، النقطة D على AB و E على AC و DE ∥ BC، حيث AD = 5 و DB = 10 و AE = 4. أوجد AC.

  1. AD/DB = AE/EC ⇐ 5/10 = 4/EC ⇐ EC = 8.
  2. AC = 4 + 8.
الإجابة: AC = 12.
مثال محلول 3

مثلث رؤوسه A(2, 1) و B(5, 1) و C(2, 4) دُوِّر 90° عكس عقارب الساعة حول الأصل. أوجد صورة B.

  1. القاعدة: (x, y) → (−y, x).
الإجابة: B(5, 1) → B'(−1, 5).
مثال محلول 4

مضلعان منتظمان متشابهان، معامل التشابه بينهما 3 : 4، ومساحة الأكبر 80 سم مربع. أوجد مساحة الأصغر ونسبة محيطيهما.

  1. نسبة المحيطين تساوي معامل التشابه نفسه: 3 : 4.
  2. نسبة المساحتين مربع المعامل: 9 : 16.
  3. مساحة الأصغر = 80 × 9 ÷ 16 = 45 سم مربع.
الإجابة: 45 سم مربع، ونسبة المحيطين 3 : 4.
تذكّرالأطوال والمحيطات تتغير بالمعامل، والمساحات بمربعه، والحجوم بمكعبه.

استراتيجية الحل في الاختبار

  1. الأشكال الرباعية: ارسم أولًاارسم الشكل بسرعة ولو تقريبيًا، واكتب بجانبه أهم خصائصه قبل التعويض.
  2. حدّد نوع الزاويتينمتتاليتان أم متقابلتان؟ فهذا يحدد هل تساوي بينهما أو تجعل مجموعهما 180 درجة.
  3. التشابه: رتّب التناسباكتبه بترتيب الرؤوس نفسه في عبارة التشابه؛ فالضلع الأول في المثلث الأول يقابل الضلع الأول في الثاني.
  4. التحويلات: جرّب نقطة بسيطةطبّق القاعدة على نقطة بسيطة، أو ارسم النقطة وصورتها على المستوى الإحداثي.

قراءة الشكل وصورته على الشبكة

قارن إحداثيات رأس واحد وصورته:

تغيّر إشارة السيني وحده

  • انعكاس حول محور الصادات

تغيّر إشارة الصادي وحده

  • انعكاس حول محور السينات

تغيّر الإشارتين معًا

  • دوران بزاوية مستقيمة

خدع شائعة

  • نسبة المساحتين مربع معامل التشابه لا المعامل نفسه.
  • قطرا متوازي الأضلاع ينصف كل منهما الآخر لكنهما لا يتطابقان إلا في المستطيل.
  • الخلط بين قاعدتي الدوران 90° و 270°؛ جرّب بنقطة بسيطة مثل (1, 0) التي تذهب إلى (0, 1) بدوران 90° عكس عقارب الساعة.
  • القطعة المتوسطة لشبه المنحرف نصف مجموع القاعدتين، لا نصف الفرق.
  • كل مربع مستطيل ومعيّن، لكن ليس كل مستطيل أو معيّن مربعًا.

الخلاصة

  • مجموع الداخلية (n − 2) × 180°، ومجموع الخارجية 360°.
  • متوازي الأضلاع: تقابل وتوازي وتنصيف القطرين؛ المستطيل: قطران متطابقان؛ المعيّن: قطران متعامدان.
  • التشابه: AA أو SSS أو SAS؛ المحيطات بنسبة k والمساحات بنسبة k2.
  • الانعكاس والانسحاب والدوران تحافظ على القياسات، والتمدد يغيّرها بمعامل k.

اختبر فهمك لهذا الدرس

29 سؤالًا — سؤال واحد في كل مرة، 10 ثوانٍ لكل سؤال، والتصحيح والتقرير بعد آخر سؤال.

ابدأ الاختبار ←

تحدَّ نفسك: أسئلة مبتكرة على هذا الدرس

5 أسئلة بصيغ متنوعة على نمط الاختبار (جدول، خطوة خاطئة، سياق حياتي، «عدا»…) مبنية على محتوى هذا الدرس فقط، مع التفسير وسبب خطأ كل خيار.

1
تفسير جدول

يبيّن الجدول مجموع قياسات الزوايا الداخلية لبعض المضلعات:

عدد الأضلاع n567n
مجموع الزوايا الداخلية540°720°900°1440°
إذا كان المضلع الأخير منتظمًا، فما قياس زاويته الخارجية؟

2
كل ما يلي صحيح عدا

كل ما يلي من خصائص كل معيّن عدا:

3
تناسب / ماذا لو

كُبّرت لوحة مستطيلة بمعامل تشابه 3 مع الحفاظ على شكلها. كم مرة تصبح مساحتها الجديدة مقارنة بالأصلية؟

4
سياق حياتي — فخ الوحدات

خريطة لمدينة الرياض مقياس رسمها 1 : 50000. إذا كانت المسافة بين حيّين على الخريطة 4 cm، فما المسافة الحقيقية؟

5
اكتشاف الخطأ في الحل

أراد طالب إيجاد صورة النقطة A(3, −2) بعد ثلاثة تحويلات متتالية:
الخطوة 1: انعكاس حول المحور x: (3, −2) ← (3, 2)
الخطوة 2: دوران 90° عكس عقارب الساعة حول الأصل: (3, 2) ← (2, 3)
الخطوة 3: إزاحة (x − 1, y + 1): (2, 3) ← (1, 4)
في أي خطوة وقع الخطأ؟