الدروس التعليمية

 

الزاوية المركزية والزاوية المحيطية

يجب على السفن عندما تقترب من سواحل البحار أن تتجنب المياه الضحلة والصخور الخطرة. وبناءً على ملاحظات البحّارة يتم تحديد مناطق المياه الخطرة ، وتمثَّل منطقة الخطر بدائرة كما في الشكل المجاور . تمر هذه الدائرة بمنارتين على خط الساحل هما أ ، ب. وإذا كانت جـ نقطة على قوس الدائرة المار في الماء فإن الزاوية أ جـ ب تسمى زاوية الخطر .

إذا كانت النقطة د تمثل موقع السفينة في البحر ، يمكن للبحارة معرفة قياس الزاوية أ د ب بواسطة أجهزة موجودة في السفينة . فكيف يتجنب البحارة منطقة الخطر؟

للإجابة عن هذا السؤال لا بد من أن تتعرف العلاقات بين الزوايا المرتبطة بالدائرة ومنها الزاوية المركزية والزاوية المحيطية .

في الشكل المجاور الزاوية س م ع زاوية مركزية ، الزاوية س ص ع زاوية محيطية ، وهما مرسومتان على قوس واحد هو س ع.

نظرية

قياس الزاوية المركزية يساوي ضع قياس الزاوية المحيطية المرسومة معها على القوس نفسه.

المعطيات

الزاوية أ م ب زاوية مركزية ، الزاوية أ جـ ب زاوية محيطية مرسومتان على القوس أ ب في الدائرة التي مركزها م، انظر الشكل المجاور

المطلوب

إثبات أن قياس الزاوية أ م ب = 2 قياس الزاوية أ جـ ب

البرهان

صل ج م ومده إلى د

المثلث أ م جـ متساوي الساقين فيه م أ = م جـ

قياس الزاوية 1 = قياس الزاوية 2 ( زاويتا القاعدة في المثلث المتساوي الساقين).

الزاوية 5 زاوية خارجة بالنسبة للمثلث أ م جـ

إذا قياس الزاوية 5 = قياس الزاوية 1 + قياس الزاوية 2

قياس الزاوية 5 = 2 قياس الزاوية 2

بالمثل يمكن إثبات أن قياس الزاوية 6 = 2 قياس الزاوية 4

لكن قياس الزاوية أ م ب = قياس الزاوية 5 + قياس الزاوية 6

إذا قياس الزاوية أ م ب = 2 قياس الزاوية 2 + 2 قياس الزاوية 4

                       = 2 ( قياس الزاوية 2 + قياس الزاوية 4 )

                        = 2 قياس الزاوية أ جـ ب ( وهو المطلوب ).

برهن النظرية السابقة إذا كان أحد ضلعي الزاوية المحيطية قطراً للدائرة كما في الشكل المجاور

في الشكل إذا كان قياس الزاوية أ جـ ب = 40˚ وكانت م مركز الدائرة احسب قياس كل من الزاوية أ م ب ، الزاوية أ ب م .

الحل الزاوية أ م ب ، الزاوية أ جـ ب مركزية ومحيطية مرسومتان على القوس أ ب ، قياس الزاوية أ م ب = 2 قياس الزاوية أ جـ ب.

 

 

( قياس الزاوية المركزية يساوي ضعف قياس الزاوية المحيطية المرسومة معها على القوس نفسه ).

قياس الزاوية أ م ب = 2 × 40˚ = 80˚

قياس الزاوية أ ب م = قياس الزاوية م أ ب ( المثلث أ م ب متساوي الساقين فيه أ م = م ب )

قياس الزاوية أ ب م = 0.5 ÷ (180˚ - 80˚)

قياس الزاوية أ ب م = 50 ˚

 احسب قياس الزاوية أ م ب في الشكل المجاور إذا كان م مركز الدائرة ، قياس الزاوية م أ جـ = 30˚ ، قياس الزاوية م ب جـ = 20˚

نظرية

الزاويتان المحيطيتان المرسومتان على قوس واحد في الدائرة لهما القياس نفسه.

جد قسمة س في الشكل المجاور

الحل

قياس الزاوية د جـ ب = قياس الزاوية د أ ب

                                                            = 180˚ - (95˚ + 35˚ )

                                                            = 50˚

                                         إذا س = 50˚

 

 

 

 

في الشكل المجاور

إذا علمت أن قياس الزاوية د أ ب = 50˚ ، أب //جـ د فجد قيمة س.

 

 

 

في الشكل المجاور إذا كان أ ب = د و فأثبت أن قياس الزاوية أ جـ ب = قياس الزاوية د هـ و

 

الحل

صل م أ ، م ب، م د، م و، يتطابق المثلثان م أ ب ، م د و  بثلاثة أضلاع.

م أ = م د ( طولا نصفي قطرين في الدائرة ).

م ب = م و ( طولا نصفي قطرين في الدائرة).

أ ب = د و ( معطى ).

وينتج أن قياس الزاوية أ م ب = قياس الزاوية د م و

لكن قياس الزاوية أ جـ ب = 0.5 قياس الزاوية أ م ب ، قياس الزاوية د هـ و = 0.5 قياس الزاوية د م و ، إذا قياس الزاوية أ جـ ب = قياس الزاوية د هـ و.

وبصورة عامة فإن : الزوايا المحيطية المرسومة على أوتار متطابقة أو أقواس متطابقة تكون متطابقة .

 

عد للمسألة التي طرحت في بداية الدرس إذا كان قياس أ جـ ب = 50˚

تذكر !

تتطابق زاويتان إذا كان لهما القياس نفسه . وتتطابق قطعتان مستقيمتان إذا كان لهما الطول نفسه . أب أن التطابق يعني تساوي القياس.

 

 

 

 

1) حدد العلاقة بين قياس الزاوية أ جـ ب ، وقياس الزاوية أ د ب حيث د تمثل موقع السفينة ، إذا كانت :

                      أ  ) د على الدائرة      ب  ) د خارج الدائرة .       ج ) د داخل الدائرة .

2) لإبعاد السفينة عن منطقة الخطر ماذا يجب أن يكون قياس الزاوية أ د ب ؟

 

 

هذا الدرس مقتبس من كتاب الصف العاشر الأردني .