المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الرياضيات التطبيقية — الصف الثاني الثانوي

الوحدة الأولى: الاستاتيكا

0/30

الوحدة الثانية: الهندسة الفراغية والتحليلية

0/30
نص الدرس

معادلة الدائرة

الرياضيات التطبيقية — الصف الثاني الثانوي

معادلة الدائرة

معادلة الدائرة بمعلومية المركز ونصف القطر

معادلة الدائرة بمعلومية المركز ونصف القطر

  • الدائرة هي مجموعة النقط في المستوى التي تبعد بُعداً ثابتاً عن نقطة ثابتة تسمى المركز، وهذا البعد الثابت يسمى نصف القطر.
دائرة مركزها (2، −3) ونصف قطرها 4، والنقطة (2، 1) تقع عليها
دائرة مركزها (2، −3) ونصف قطرها 4، والنقطة (2، 1) تقع عليها
  1. إذا كان مركز الدائرة (د
  2. هـ) ونصف قطرها نق
  3. فإن النقطة (س
  4. ص) تقع على الدائرة إذا وفقط إذا تحققت المعادلة:

(س − د)2 + (ص − هـ)2 = نق2

  • وهذه هي الصورة القياسية لمعادلة الدائرة. فإذا كان المركز نقطة الأصل (0، 0) تصبح المعادلة: س2 + ص2 = نق2.
معادلة الدائرة · 1 / 6
الصورة العامة لمعادلة الدائرة

الصورة العامة لمعادلة الدائرة

  • بفك الأقواس في الصورة القياسية وترتيب الحدود نحصل على الصورة العامة:

س2 + ص2 + 2ل س + 2ك ص + ج = 0

  • ومن هذه الصورة نستخرج عناصر الدائرة كالآتي:
مركز الدائرة(−ل، −ك)
نصف القطرنق = √(ل2 + ك2 − ج)

شرط أن تمثل المعادلة دائرة حقيقية

  • لكي تمثل المعادلة دائرة حقيقية يجب أن يكون ل2 + ك2 − ج أكبر من الصفر.
  • فإذا كانت هذه القيمة صفراً فإن الدائرة تتحول إلى نقطة، وإذا كانت سالبة فلا توجد نقط تحقق المعادلة.
معادلة الدائرة · 2 / 6
وضع النقطة بالنسبة للدائرة

وضع النقطة بالنسبة للدائرة

  • لمعرفة وضع النقطة (س1، ص1) بالنسبة للدائرة التي مركزها (د، هـ) ونصف قطرها نق، نحسب البعد بين النقطة والمركز، ثم نقارنه بنصف القطر:
الحالة وضع النقطة
(س1 − د)2 + (ص1 − هـ)2 < نق2 داخل الدائرة
(س1 − د)2 + (ص1 − هـ)2 = نق2 على الدائرة
(س1 − د)2 + (ص1 − هـ)2 > نق2 خارج الدائرة
معادلة الدائرة · 3 / 6
أمثلة محلولة

أمثلة محلولة

مثال (1): كتابة المعادلة بمعلومية المركز ونصف القطر

  • أوجد معادلة الدائرة التي مركزها (2، −3) ونصف قطرها 4، ثم تحقق هل النقطة (2، 1) تقع عليها.
  • الحل:
  1. (س − 2)2 + (ص + 3)2 = 42 = 16.
  2. (2 − 2)2 + (1 + 3)2 = 0 + 16 = 16.
  3. الطرفان متساويان، إذن النقطة (2، 1) تقع على الدائرة.

مثال (2): تحويل المعادلة العامة إلى الصورة القياسية

  • أوجد مركز الدائرة ونصف قطرها إذا كانت معادلتها س2 + ص2 − 4س + 6ص − 3 = 0.
  • الحل:
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
بالمقارنة مع الصورة العامة
  • 2ل = −4
  • إذن ل = −2
  • و2ك = 6
  • إذن ك = 3
  • و ج = −3
•
  • المركز = (−ل
  • −ك) = (2
  • −3)
المركز
نصف القطر
  • نق2 = ل2 + ك2 − ج = 4 + 9 + 3 = 16
  • إذن نق = 4
التحقق بالتكملة إلى مربع كامل(س − 2)2 + (ص + 3)2 = 16

مثال (3): دائرة أحد قطريها معلوم

  • أوجد معادلة الدائرة التي طرفا قطر فيها النقطتان A(1، 2) وB(5، 6).
  • الحل:
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مركز الدائرة هو منتصف القطر
  • ((1 + 5) ÷ 2
  • (2 + 6) ÷ 2) = (3
•
  • طول AB = √((5 − 1)2 + (6 − 2)2) = √32 = 4√2
  • ونصف القطر = 2√2
ونصفالقطر
نق2 = 8، إذن المعادلة(س − 3)2 + (ص − 4)2 = 8
التحقق بالنقطة A(1 − 3)2 + (2 − 4)2 = 4 + 4 = 8

مثال (4): وضع نقطة بالنسبة لدائرة مركزها نقطة الأصل

  • أوجد معادلة الدائرة التي مركزها نقطة الأصل وتمر بالنقطة (3، 4)، ثم بيّن وضع النقطة (4، 4) بالنسبة لها.
  • الحل:
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
نق2 = 32 + 42 = 25، إذن المعادلةس2 + ص2 = 25
بالتعويض عن (4، 4)42 + 42 = 32
•
  • لأن 32 > 25
  • فالنقطة (4
  • 4) تقع خارج الدائرة
فالنقطةخارجالدائرة

مثال (5): دائرة تمس محور الصادات

  • أوجد معادلة الدائرة التي مركزها (−1، 2) وتمس محور الصادات (ص).
  • الحل:
  1. بُعد المركز عن محور الصادات = |−1| = 1، وهو يساوي نصف القطر لأن الدائرة تمس المحور.
  2. (س + 1)2 + (ص − 2)2 = 1.

مثال (6): معادلة لا تمثل دائرة حقيقية

  • بيّن هل المعادلة س2 + ص2 + 2س − 4ص + 6 = 0 تمثل دائرة حقيقية.
  • الحل:
  1. ل = 1، ك = −2، ج = 6.
  2. ل2 + ك2 − ج = 1 + 4 − 6 = −1 < 0.
  3. إذن المعادلة لا تمثل دائرة حقيقية، لأنه لا توجد نقط تحقق المعادلة.
معادلة الدائرة · 4 / 6
أخطاء شائعة

أخطاء شائعة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةمثالكلمات مفتاحية
الخطأ
  • كتابة المركز بالإشارة نفسها الموجودة في المعادلة العامة
  • فيُكتب المركز (−2
  • 3) بدلاً من (2
  • −3) في
  • (2). الصواب: المركز = (−ل
  • −ك)
  • أي نغير إشارتي معامل س ومعامل ص
كتابةالمركزبالإشارةنفسها
الخطأ
  • كتابة نصف القطر بالصيغة r = ل2 + ك2 − ج دون جذر
  • أو نسيان الجذر التربيعي. الصواب: نق = √(ل2 + ك2 − ج)
—كتابةالقطربالصيغةنسيان
الخطأكتابة نق بدلاً من نق2 في الطرف الأيمن من المعادلة القياسية. الصواب: الطرف الأيمن هو مربع نصف القطر—كتابةبدلاالطرفالأيمن
الخطأنسيان التحقق من أن ل2 + ك2 − ج موجب قبل القول إن المعادلة دائرة—نسيانالتحققموجبالقول
معادلة الدائرة · 5 / 6
ملخص الدرس

ملخص الدرس

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
معادلة الدائرة التي مركزها (د، هـ) ونصف قطرها نق(س − د)2 + (ص − هـ)2 = نق2
الصورة العامة
  • س2 + ص2 + 2ل س + 2ك ص + ج = 0
  • مركزها (−ل
  • −ك)
  • ونصف قطرها نق = √(ل2 + ك2 − ج)
مركزهاونصفقطرها
•
  • تكون النقطة داخل الدائرة إذا كان بعدها عن المركز أقل من نصف القطر
  • وعليها إذا كان البعد يساوي نصف القطر
  • وخارجها إذا كان أكبر
تكونالنقطةداخلالدائرة
معادلة الدائرة · 6 / 6