- في أي مثلث أ ب ج
- إذا كانت أ و ب و ج أطوال الأضلاع المقابلة للزوايا A و B و C على الترتيب
- فإن:
حبلان طولاهما 5 م و7 م بينهما 60 درجة يمثلان قاعدة جيب التمام فالبعد بين الوتدين جذر 39 أي 6.24 م.أ2 = ب2 + ج2 − 2 ب ج جتا A
- وبالمثل ب2 = أ2 + ج2 − 2 أ ج جتا B، و ج2 = أ2 + ب2 − 2 أ ب جتا C.
- ويمكن كتابة القاعدة على صورة أخرى لإيجاد الزاوية:
جتا A = (ب2 + ج2 − أ2) / (2 ب ج)
| وجه المقارنة | الفكرة الأساسية | كلمات مفتاحية |
|---|
| • | وتستخدم القاعدة في حالتين | وتستخدمالقاعدةحالتين |
| ضلعان والزاوية المحصورة بينهما | لإيجاد الضلع الثالث | لإيجادالضلعالثالث |
| الأضلاع الثلاثة | لإيجاد أي زاوية من زوايا المثلث | لإيجادزاويةزواياالمثلث |
| ملاحظة | - إذا كانت الزاوية A قائمة فإن جتا A = 0
- فتصبح القاعدة هي نظرية فيثاغورس: أ2 = ب2 + ج2
| كانتالزاويةقائمةفتصبح |
- نستخدم الصيغة جتا A = (ب2 + ج2 − أ2) / (2 ب ج) لتحديد نوع الزاوية:
| إشارة البسط (ب2 + ج2 − أ2) |
نوع الزاوية A |
| موجب |
حادة |
| صفر |
قائمة |
| سالب |
منفرجة |
- وهذا يعني أن أكبر ضلع في المثلث هو المقابل لأكبر زاوية
- وإذا كان مربع أكبر ضلع أكبر من مجموع مربعي الضلعين الآخرين
- فالمثلث منفرج الزاوية.
المثال الأول: إيجاد الضلع الثالث
- في مثلث ب = 5 سم، ج = 7 سم، و A = 60°. أوجد أ.
- الحل أ2 = 52 + 72 − 2 × 5 × 7 × جتا 60° = 25 + 49 − 70 × 0.5 = 74 − 35 = 39. إذن أ = √39 ≈ 6.25 سم.
المثال الثاني: إيجاد زاوية من الأضلاع الثلاثة
- في مثلث أ = 7 سم، ب = 8 سم، ج = 9 سم. أوجد الزاوية A.
- الحل جتا A = (82 + 92 − 72) / (2 × 8 × 9) = (64 + 81 − 49) / 144 = 96 / 144 = 2/3. إذن A ≈ 48.2°.
المثال الثالث: تحديد الزاوية الكبرى
- مثلث أضلاعه 5 سم و 6 سم و 8 سم. أوجد الزاوية C المقابلة للضلع 8 سم، وحدد نوعها.
- الحل جتا C = (52 + 62 − 82) / (2 × 5 × 6) = (25 + 36 − 64) / 60 = −3 / 60 = −0.05. إذن C ≈ 92.9°.
- البسط سالب، لذلك الزاوية C منفرجة. وهي أكبر زاوية في المثلث لأنها تقابل أكبر ضلع.
المثال الرابع: التحقق من مثلث قائم
شكل 1 - إشارات الدوال المثلثية وقوانين الجيب وجيب التمام في المثلث.png- مثلث أضلاعه 5 و 12 و 13. هل هو قائم الزاوية؟
- الحل أكبر ضلع هو 13. نحسب جتا الزاوية المقابلة له: (52 + 122 − 132) / (2 × 5 × 12) = (25 + 144 − 169) / 120 = 0. إذن الزاوية 90°، والمثلث قائم الزاوية.
المثال الخامس: مسألة حياتية
| وجه المقارنة | الفكرة الأساسية | كلمات مفتاحية |
|---|
| • | - سارت سيارة 8 كم في اتجاه
- ثم تحركت سيارة أخرى 15 كم من نفس النقطة
- وكانت الزاوية بين الاتجاهين 60°. ما المسافة بين السيارتين؟
| سارتسيارةاتجاهتحركت |
| الحل | المسافة هي الضلع المقابل للزاوية 60°، أي: د2 = 82 + 152 − 2 × 8 × 15 × جتا 60° = 64 + 225 − 120 = 169. إذن د = 13 كم. | المسافةالضلعالمقابلللزاوية |
| التحقق | 169 = 132، والنتيجة صحيحة. | والنتيجةصحيحة |
المثال السادس: ضلع بقيمة عشرية
- في مثلث أ = 10 سم، ب = 12 سم، و C = 40°. أوجد ج، وهو الضلع المقابل للزاوية C.
- الحل ج2 = 102 + 122 − 2 × 10 × 12 × جتا 40° = 100 + 144 − 240 × 0.7660 ≈ 244 − 183.8 = 60.2. إذن ج ≈ √60.2 ≈ 7.76 سم.
نسيان الحد −2 ب ج جتا Aالقاعدة لا تساوي مجموع مربعي الضلعين فقط، بل تطرح الحد الذي يحتوي على جيب التمام.
نسيان الجذر التربيعيالقاعدة تعطي مربع الضلع، فيجب أن نأخذ الجذر في النهاية.
الخلط بين الضلع المقابل والضلع المحصورالضلع المقابل للزاوية هو الضلع الذي لا يلمس رأسها، وهو الذي نحسبه بالقاعدة.
إشارة جيب التمام للزاوية المنفرجةإذا كانت الزاوية منفرجة فإن جتا تكون سالبة، فيزيد الحد المطروح ويصبح الضلع أطول.
- أ2 = ب2 + ج2 − 2 ب ج جتا A، وبالمثل لبقية الأضلاع.
- جتا A = (ب2 + ج2 − أ2) / (2 ب ج).
- تُستخدم القاعدة عند معلومية ضلعين والزاوية بينهما، أو الأضلاع الثلاثة.
- إذا كانت A قائمة تصبح القاعدة نظرية فيثاغورس.