Dabour Hub EGالمنهج المصري · ثانوية عامة وإعدادية
الدرس 3-1: المستقيمات المتوازية والأجزاء المتناسبة

الدرس 3-1: المستقيمات المتوازية والأجزاء المتناسبة

النقطة 1 من 2 — الوحدة الثالثة: المستقيمات المتوازية والأجزاء المتناسبة ومنصفا الزاويةبنك الأسئلة: 0 سؤال (0 مصوّر)

01 الدرس 3-1: المستقيمات المتوازية والأجزاء المتناسبة

3-1-1 نظرية: المستقيم الموازي لأحد أضلاع المثلث

إذا رُسم مستقيم يوازي أحد أضلاع مثلث ويقطع الضلعين الآخرين فإنه يقسمهما إلى قطع أطوالها متناسبة.

في △ABC إذا كان D على AB و E على AC و DE ∥ BC فإن:

\[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \,\text{AE} \div \,\text{EC}\end{gathered}\]

  • يمكن كتابة نسب أخرى: \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{AB} = \,\text{AE} \div \,\text{AC} = \,\text{DE} \div \,\text{BC}\end{gathered}\].
  • البرهان: △ADE ~ △ABC لأن A مشتركة وقياس ADE = قياس ABC (متناظرتان).
  • من التشابه \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{AB} = \,\text{AE} \div \,\text{AC}\end{gathered}\]، ومنه بالتجزئة \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \,\text{AE} \div \,\text{EC}\end{gathered}\].
  • القطع المتناسبة هي أجزاء الضلعين على جانبي المستقيم الموازي.

لاحظ: نكتب القطعة العليا ÷ القطعة السفلى في الطرفين، فلا نخلط بين AD و AB في النسبة نفسها.

علّل:

  • لماذا تؤدي النسبة \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{AB} = \,\text{AE} \div \,\text{AC}\end{gathered}\] إلى \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \,\text{AE} \div \,\text{EC}\end{gathered}\]؟
  • نقلب النسبتين فنحصل على \[\begin{gathered}\,\text{AB} \div \,\text{AD} = \,\text{AC} \div \,\text{AE}\end{gathered}\]، ثم نطرح 1 من الطرفين فيكون \[\begin{gathered}(\,\text{AB} - \,\text{AD}) \div \,\text{AD} = (\,\text{AC} - \,\text{AE}) \div \,\text{AE}\end{gathered}\] أي \[\begin{gathered}\,\text{DB} \div \,\text{AD} = \,\text{EC} \div \,\text{AE}\end{gathered}\]، ثم نقلب مرة أخرى.
✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: في △ABC النقطة D على AB والنقطة E على AC و DE ∥ BC. إذا كان AD = 3 و DB = 5 و AE = 6 فأوجد EC.

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \,\text{AE} \div \,\text{EC}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}3 \div 5 = 6 \div \,\text{EC}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{EC} = 6 \times 5 \div 3 = 10\end{gathered}\]

التحقق: AD = 3 و AE = 2 ثم \[\begin{gathered}3 \div 6 = 2 \div 4 = \dfrac{1}{2}\end{gathered}\].

تذكر:

  • الأخطاء الشائعة: كتابة \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \,\text{EC} \div \,\text{AE}\end{gathered}\] (بالمقلوب)؛
  • استعمال AD في نسبة وAB في الأخرى؛
  • نسيان أن DE ∥ BC شرط للنظرية.

3-1-2 عكس النظرية

إذا قسم مستقيم ضلعين في مثلث إلى قطع أطوالها متناسبة فهو يوازي الضلع الثالث.

إذا كان \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \,\text{AE} \div \,\text{EC}\end{gathered}\] فإن DE ∥ BC.

  • نحسب النسبتين AD ÷ DB و AE ÷ EC ونقارن بينهما.
  • إذا تساوتا فالمستقيم DE يوازي BC، وإلا فلا يوازيه.
  • يلزم أن تقع D على AB و E على AC من جهة الرأس A نفسها (القطع الأصلية، لا الامتدادات).

لاحظ: عكس النظرية يُستعمل لإثبات التوازي بالحسابات من دون استعمال الزوايا.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: في △ABC النقطة D على AB والنقطة E على AC، AD = 4 و DB = 6 و AE = 6 و EC = 9. هل DE ∥ BC؟

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = 4 \div 6 = \dfrac{2}{3}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{AE} \div \,\text{EC} = 6 \div 9 = \dfrac{2}{3}\end{gathered}\]

النسبتان متساويتان.

DE ∥ BC

✍️ أمثلة محلولة

مثال 2: في △ABC النقطة D على AB والنقطة E على AC، AD = 3 و DB = 5 و AE = 4 و EC = 7. هل DE ∥ BC؟

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = \dfrac{3}{5} = 0.6\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{AE} \div \,\text{EC} = \dfrac{4}{7} \approx 0.571\end{gathered}\]

النسبتان غير متساويتين.

DE ليس موازيًا لـ BC.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 3: أوجد قيمة x التي تجعل DE ∥ BC إذا كان AD = 6 و DB = 9 و AE = x و EC = x + 3.

الحل:

\[\begin{gathered}6 \div 9 = x \div (x + 3)\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}6(x + 3) = 9x\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}6x + 18 = 9x\end{gathered}\]

3x = 18

x = 6

AE = 6 و EC = 9.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 4: △ABC فيه AB = 20 و AC = 25، والنقطة D على AB حيث AD = 8 والنقطة E على AC حيث AE = 10. أثبت أن DE ∥ BC.

الحل:

DB = 12 و EC = 15

\[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = 8 \div 12 = \dfrac{2}{3}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{AE} \div \,\text{EC} = 10 \div 15 = \dfrac{2}{3}\end{gathered}\]

النسبتان متساويتان فيكون DE ∥ BC.

تذكر: الأخطاء الشائعة: مقارنة AD ÷ DB مع EC ÷ AE؛ نسيان حساب DB و EC من الطول الكلي؛ الحكم بالتوازي لأن العددين متقاربان.

3-1-3 نتائج: قطعة المنتصفين

القطعة المستقيمة الواصلة بين منتصفي ضلعين في مثلث توازي الضلع الثالث وطولها يساوي نصف طوله.

إذا كانت D منتصف AB و E منتصف AC فإن:

DE ∥ BC

DE = ½ BC

  • النتيجة الأولى: \[\begin{gathered}\,\text{AD} \div \,\text{DB} = 1 = \,\text{AE} \div \,\text{EC}\end{gathered}\] فبالعكس DE ∥ BC.
  • النتيجة الثانية: المستقيم المار بمنتصف ضلع ويوازي ضلعًا آخر ينصف الضلع الثالث.
  • المثلث الواصل بين منتصفات الأضلاع الثلاثة محيطه نصف محيط المثلث الأصلي.
  • في الشكل الرباعي: القطع الواصلة بين منتصفات الأضلاع تكوّن متوازي أضلاع.

تذكر: DE = ½ BC لا تعني DE = BC ÷ 2 فقط، بل أيضًا DE ∥ BC.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: D و E منتصفا AB و AC في △ABC، و BC = 14. أوجد DE.

الحل:

DE = ½ × 14 = 7

DE ∥ BC

✍️ أمثلة محلولة

مثال 2: أطوال أضلاع △ABC هي 10 و 14 و 16. أوجد محيط المثلث الواصل بين منتصفات أضلاعه.

الحل:

محيط △ABC = 40

كل ضلع في المثلث الجديد نصف الضلع المقابل له.

المحيط الجديد = 40 ÷ 2 = 20

✍️ أمثلة محلولة

مثال 3: D منتصف AB في △ABC، رُسم DE ∥ BC ويقطع AC في E. إذا كان AC = 18 فأوجد AE و EC.

الحل:

AD ÷ DB = 1 فإن AE ÷ EC = 1

E منتصف AC

AE = EC = 9

✍️ أمثلة محلولة

مثال 4: الشكل الرباعي ABCD قطراه AC = 10 و BD = 14، و P و Q و R و S منتصفات AB و BC و CD و DA على الترتيب. أوجد محيط PQRS.

الحل:

في △ABC: PQ = ½ AC = 5 و PQ ∥ AC

في △BCD: QR = ½ BD = 7

بالمثل SR = 5 و PS = 7

PQRS متوازي أضلاع.

المحيط = \[\begin{gathered}5 + 7 + 5 + 7 = 24\end{gathered}\]

تذكر: الأخطاء الشائعة: ضرب الطول في 2 بدل القسمة؛ نسيان أن النتيجة تشترط أن تكون النقطتان منتصفين؛ الخلط بين محيط المثلث الأصلي والجديد.

3-1-4 نظرية تاليس العامة

إذا قطع مستقيمان عدة مستقيمات متوازية فإن أطوال القطع الناتجة على أحد القاطعين تكون متناسبة مع أطوال القطع المناظرة لها على القاطع الآخر.

إذا كانت l₁ ∥ l₂ ∥ l₃ تقطع القاطع الأول في A و B و C والثاني في D و E و F فإن:

\[\begin{gathered}\,\text{AB} \div \,\text{BC} = \,\text{DE} \div \,\text{EF}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{AB} \div \,\text{DE} = \,\text{BC} \div \,\text{EF} = \,\text{AC} \div \,\text{DF}\end{gathered}\]

  • إذا كانت القطع على قاطع واحد متساوية، فالقطع على أي قاطع آخر متساوية أيضًا.
  • يمكن بهذه النظرية تقسيم قطعة مستقيمة إلى أجزاء متساوية أو بنسبة معلومة.
  • البرهان: نرسم قاطعًا موازيًا ونطبق نظرية المستقيم الموازي في المثلثات الناتجة.

لاحظ: تنطبق نظرية تاليس مهما كان القاطعان متوازيين أو متقاطعين.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: ثلاثة مستقيمات متوازية تقطع قاطعًا في A و B و C وقاطعًا آخر في D و E و F. إذا كان AB = 4 و BC = 6 و DE = 10 فأوجد EF.

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{AB} \div \,\text{BC} = \,\text{DE} \div \,\text{EF}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}4 \div 6 = 10 \div \,\text{EF}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{EF} = 10 \times 6 \div 4 = 15\end{gathered}\]

نرسم من A شعاعًا ونأخذ عليه ثلاث قطع متساوية متتالية.

نصل آخر نقطة بالنقطة B ونرسم من النقطتين الأخريين موازيين لهذا المستقيم.

كل جزء = 12 ÷ 3 = 4 سم

بالنسبة 5 : 7: \[\begin{gathered}\,\text{AX} = \dfrac{12 \times 5}{12} = 5\end{gathered}\] و XB = 7

تذكر:

  • الأخطاء الشائعة: مقارنة قطعة من قاطع بالقطعة غير المناظرة في الآخر؛
  • نسيان أن المستقيمات يجب أن تكون متوازية؛
  • الخلط بين نسبة القطعة إلى القاطع كله ونسبتها إلى القطعة الأخرى.

3-1-5 تطبيقات على شبه المنحرف

في شبه المنحرف ABCD الذي فيه AB ∥ CD: المستقيم الموازي للقاعدتين يقسم الساقين بنسبة واحدة.

  • إذا كان XY ∥ AB (و XY ∥ CD) و X على AD و Y على BC فإن \[\begin{gathered}\,\text{AX} \div \,\text{XD} = \,\text{BY} \div \,\text{YC}\end{gathered}\].
  • القطعة الواصلة بين منتصفي الساقين توازي القاعدتين وطولها نصف مجموع طولي القاعدتين.
  • المستقيم المار بنقطة تقاطع القطرين M والموازي للقاعدتين ينصفه M.
  • طول هذا المستقيم بين الساقين = 2ab ÷ (a + b) حيث a و b طولا القاعدتين.

لاحظ: كثير من مسائل شبه المنحرف نحلها برسم قطر أو مستقيم يشكل مثلثين ثم نطبق نظرية الموازي.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: في شبه المنحرف ABCD حيث AB ∥ CD رُسم XY ∥ AB حيث X على AD و Y على BC. إذا كان AX = 3 و XD = 2 و BC = 10 فأوجد BY و YC.

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{AX} \div \,\text{XD} = \,\text{BY} \div \,\text{YC} = \dfrac{3}{2}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{BY} + \,\text{YC} = 10\end{gathered}\]

BY = 6 و YC = 4

✍️ أمثلة محلولة
  • مثال 2: في شبه المنحرف ABCD حيث AB ∥ CD و AB = 12 و CD = 6 يتقاطع القطران في M، ورُسم من M مستقيم يوازي القاعدتين ويقطع AD في X و BC في Y.
  • أوجد XM و XY.

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{MA} \div \,\text{MC} = \,\text{AB} \div \,\text{CD} = 12 \div 6 = 2\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}\,\text{AM} \div \,\text{AC} = \dfrac{2}{3}\end{gathered}\]

في △ADC: XM ∥ DC فإن \[\begin{gathered}\,\text{XM} = \,\text{CD} \times \,\text{AM} \div \,\text{AC} = \dfrac{6 \times 2}{3} = 4\end{gathered}\]

بالمثل MY = 4

XY = 8

للتحقق: \[\begin{gathered}2\,\text{ab} \div (a + b) = 2 \times 12 \times 6 \div 18 = 8\end{gathered}\].

✍️ أمثلة محلولة

مثال 3: شبه منحرف قاعدتاه 12 و 8، أوجد طول القطعة الواصلة بين منتصفي ساقيه.

الحل:

الطول = ½ \[\begin{gathered}(12 + 8) = 10\end{gathered}\]

✍️ أمثلة محلولة

مثال 4: في △ABC النقطة D على AB حيث AD : DB = 2 : 3 ورُسم DE ∥ BC ويقطع AC في E، ثم رُسم EF ∥ AB ويقطع BC في F. أوجد BF : FC.

الحل:

\[\begin{gathered}\,\text{AE} \div \,\text{EC} = \,\text{AD} \div \,\text{DB} = \dfrac{2}{3}\end{gathered}\]

في △CAB حيث EF ∥ AB: \[\begin{gathered}\,\text{CF} \div \,\text{FB} = \,\text{CE} \div \,\text{EA} = \dfrac{3}{2}\end{gathered}\]

BF : FC = 2 : 3

تذكر:

  • الأخطاء الشائعة: جمع القاعدتين دون قسمة على 2 في القطعة الواصلة بين المنتصفين؛
  • الخلط بين الساقين والقاعدتين؛
  • نسيان أن المستقيم الموازي يجب أن يوازي القاعدتين.

📝 بنك أسئلة هذه النقطة

0 سؤال مرتبط بهذه النقطة فقط، منها 0 سؤال بالصور.