Dabour Hub EGالمنهج المصري · ثانوية عامة وإعدادية
الدرس 4-2: القياس الستيني والقياس الدائري لزاوية

الدرس 4-2: القياس الستيني والقياس الدائري لزاوية

النقطة 2 من 6 — الوحدة الرابعة: حساب المثلثات — الزاوية الموجهة والقياس الدائري والدوال المثلثيةبنك الأسئلة: 0 سؤال (0 مصوّر)

02 الدرس 4-2: القياس الستيني والقياس الدائري لزاوية

4-2-1 القياس الستيني: الدرجات والدقائق والثواني

في القياس الستيني تُقسم الدرجة الواحدة إلى 60 دقيقة والدقيقة إلى 60 ثانية.

1° = 60′

1′ = 60″

1° = 3600″

  • ندوّن القياس على الصورة 37° 15′ 20″.
  • لتحويل الدقائق والثواني إلى جزء من الدرجة نقسم الدقائق على 60 والثواني على 3600.
  • لتحويل الكسر العشري للدرجة إلى دقائق نضرب في 60، والباقي العشري للدقائق إلى ثوان نضربه في 60.

تذكر: نقرأ ′ دقيقة و ″ ثانية، ولا نخلطها مع علامة الفاصلة العليا.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: حوّل 25.5° إلى درجات ودقائق.

الحل:

\[\begin{gathered}0.5 \times 60 = 30'\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}25.5{}^{\circ} = 25{}^{\circ} 30'\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}0.76 \times 60 = 45.6'\end{gathered}\] ومنه 45′

\[\begin{gathered}0.6 \times 60 = 36''\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}45.76{}^{\circ} = 45{}^{\circ} 45' 36''\end{gathered}\]

✍️ أمثلة محلولة

مثال 4: حوّل 12° 20′ 30″ إلى درجات عشرية.

الحل:

\[\begin{gathered}20' = 20 \div 60 = 0.3333{}^{\circ}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}30'' = 30 \div 3600 = 0.00833{}^{\circ}\end{gathered}\]

القياس = \[\begin{gathered}12 + 0.3333 + 0.00833 \approx 12.3417{}^{\circ}\end{gathered}\]

تذكر: الأخطاء الشائعة: القسمة على 100 بدل 60؛ كتابة 0.5° على أنها 50′.

4-2-2 القياس الدائري والراديان

القياس الدائري لزاوية مركزية في دائرة هو النسبة بين طول القوس المقابل لها وطول نصف قطر الدائرة، وحدته الراديان.

θ = l ÷ r

  • θ القياس الدائري بالراديان، l طول القوس، r نصف القطر.
  • الراديان الواحد هو قياس الزاوية المركزية التي تقابل قوسًا طوله يساوي نصف القطر.
  • هذه النسبة ثابتة في جميع الدوائر لزاوية مركزية معينة.
  • الدورة الكاملة: l = 2πr فالقياس = 2π راديان.
  • الراديان قياس عددي بلا وحدة طول، ونكتب rad أو نتركها.

علّل:

  • لماذا يكون القياس الدائري ثابتًا لزاوية واحدة مهما تغير نصف القطر؟
  • لأن الدوائر متشابهة، فتتناسب أطوال الأقواس مع أنصاف الأقطار فتبقى النسبة l ÷ r ثابتة.
✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: زاوية مركزية تقابل قوسًا طوله 15 سم في دائرة نصف قطرها 6 سم. أوجد قياسها الدائري.

الحل:

\[\begin{gathered}\theta = l \div r = 15 \div 6\end{gathered}\]

θ = 2.5 راديان

✍️ أمثلة محلولة

مثال 2: ما القياس الدائري للزاوية المركزية التي تقابل نصف الدائرة؟

الحل:

طول نصف الدائرة l = πr

\[\begin{gathered}\theta = \pi r \div r = \pi \end{gathered}\] راديان

✍️ أمثلة محلولة

مثال 3: زاوية مركزية قياسها 2 راديان في دائرة نصف قطرها 5 سم. أوجد طول القوس المقابل.

الحل:

\[\begin{gathered}l = r\theta = 5 \times 2\end{gathered}\]

l = 10 سم

تذكر: الأخطاء الشائعة: استعمال θ بالدرجات في l = rθ؛ نسيان أن π راديان تساوي 180°.

4-2-3 التحويل بين الدرجات والراديان

π راديان = 180°، ومنه: \[\begin{gathered}1{}^{\circ} = \pi \div 180\end{gathered}\] راديان و 1 راديان = \[\begin{gathered}180{}^{\circ} \div \pi \approx 57.3{}^{\circ}\end{gathered}\].

الراديان = الدرجات × π ÷ 180

الدرجات = الراديان × 180 ÷ π

  • لتحويل الدرجات إلى راديان نضرب في π ÷ 180.
  • لتحويل الراديان إلى درجات نضرب في 180 ÷ π.
  • نترك π في الجواب إن أمكن، أو نعوّض π ≈ 3.14 عند طلب تقريب.

لاحظ:

  • القيم المهمة: \(30{}^{\circ} = \dfrac{\pi}{6}\) و \(45{}^{\circ} = \dfrac{\pi}{4}\) و \(60{}^{\circ} = \dfrac{\pi}{3}\) و \(90{}^{\circ} = \dfrac{\pi}{2}\) و 180° = π و \(270{}^{\circ} = \dfrac{3\pi}{2}\) و 360° = 2π.
✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: حوّل إلى راديان: 60° و 135° و 225°.

الحل:

\[\begin{gathered}60{}^{\circ} = 60 \times \pi \div 180 = \dfrac{\pi}{3}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}135{}^{\circ} = 135\pi \div 180 = \dfrac{3\pi}{4}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}225{}^{\circ} = 225\pi \div 180 = \dfrac{5\pi}{4}\end{gathered}\]

2 × 180° ÷ π

= 360° ÷ 3.14159...

≈ 114.59°

✍️ أمثلة محلولة

مثال 4: حوّل 37.5° إلى راديان.

الحل:

37.5 × π ÷ 180

= 5π ÷ 24

≈ 0.6545 راديان

تذكر: الأخطاء الشائعة: الضرب في π ÷ 180 عند التحويل من الراديان؛ استعمال π = 180 مباشرة داخل العمليات الأخرى.

4-2-4 طول القوس في الدائرة

طول القوس l المقابل لزاوية مركزية θ (بالراديان) في دائرة نصف قطرها r هو: l = r × θ.

l = rθ

  • إذا كانت الزاوية بالدرجات نحولها أولًا إلى راديان.
  • الصيغة بالدرجات: \[\begin{gathered}l = (\theta {}^{\circ} \div 360{}^{\circ}) \times 2\pi r\end{gathered}\].
  • يمكن إيجاد θ = l ÷ r أو r = l ÷ θ.

تذكر: يجب أن يكون l و r بوحدة الطول نفسها.

✍️ أمثلة محلولة

مثال 1: أوجد طول القوس الذي يقابل زاوية مركزية \(\dfrac{\pi}{3}\) في دائرة نصف قطرها 6 سم.

الحل:

\[\begin{gathered}l = r\theta = \dfrac{6 \times \pi}{3}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}l = 2\pi \approx 6.28\end{gathered}\] سم

✍️ أمثلة محلولة

مثال 2: أوجد طول القوس الذي يقابل زاوية مركزية 150° في دائرة نصف قطرها 12 سم.

الحل:

\[\begin{gathered}\theta = 150{}^{\circ} \times \pi \div 180 = \dfrac{5\pi}{6}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}l = \dfrac{12 \times 5\pi}{6}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}l = 10\pi \approx 31.42\end{gathered}\] سم

✍️ أمثلة محلولة

مثال 3: عقرب الدقائق في ساعة طوله 14 سم. ما طول القوس الذي تقطعه نهايته في 20 دقيقة؟

الحل:

20 دقيقة = \(\dfrac{1}{3}\) ساعة = \(120{}^{\circ} = \dfrac{2\pi}{3}\) راديان

\[\begin{gathered}l = \dfrac{14 \times 2\pi}{3}\end{gathered}\]

\[\begin{gathered}l = \dfrac{28\pi}{3} \approx 29.32\end{gathered}\] سم

✍️ أمثلة محلولة

مثال 4: عجلة نصف قطرها 35 سم تدور أربع دورات كاملة. ما المسافة التي تقطعها؟

الحل:

دورة واحدة = 2πr = 70π سم

أربع دورات = \[\begin{gathered}4 \times 70\pi = 280\pi \end{gathered}\]

≈ 879.6 سم

✍️ أمثلة محلولة

مثال 5: قوس طوله 8 سم يقابل زاوية مركزية قياسها 2 راديان. أوجد نصف قطر الدائرة.

الحل:

\[\begin{gathered}r = l \div \theta = 8 \div 2\end{gathered}\]

r = 4 سم

تذكر: الأخطاء الشائعة: ترك الزاوية بالدرجات في l = rθ؛ خلط محيط الدائرة مع طول القوس.

📝 بنك أسئلة هذه النقطة

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