حلول الأسئلة

السؤال

دائرة قطرها A C ¯ , A B ¯ عمودي على مستويها، D نقطة تنتمي للدائرة برهن أن ( C D A ) ( C D B ) .

الشكل

الحل

المعطيات:

A B ¯ قطرة في دائرة، (مستوي الدائرة) A C ¯

D نقطة تنتمي للدائرة

المطلوب إثباته:

( C D A ) ( C D B )

البرهان:

  • < ) A D B زاوية محيطية مرسومة في نصف دائرة قياسها 90 (لأن قياس الزاوية المحيطية يساوي نصف قياس الزاوية المركزية).
  • A D ¯ D B ¯ (إذا كانت الزاوية بين مستقيمين قائمة فإن المستقيمين متعامدين).
  • A C ¯ عمودي على مستوى الدائرة (معطى).
  • C D ¯ D B ¯ (مبرهنة الأعمدة الثلاثة).
  • أصبح لدينا كلاً من C D ¯ , A D ¯ D B ¯ (بالبرهان).
  • D B ¯ C D A (المستقيم العمودي على مستقيمين متقاطعين من نقطة تقاطعهما يكون عمودياً على مستويهما).
  • لكن D B ¯ ( C D B )
  • ( C D A ) ( C D B ) (كل مستوي مار بمستقيم عمودي على مستوي معلوم يكون عمودياً عليه) (و. هـ. م).

مشاركة الحل

تمارين (1-6)

(1)- برهن أن مستوي الزاوية المستوية العائدة لزاوية زوجية يكون عمودياً على حرفها.

الشكل

المعطيات:

الزاوية الزوجية (X)AB(Y)

والزاوية المستوية العائدة لها <)CDE

المطلوب إثباته:

AB¯(Z)

البرهان:

<)CDE زاوية عائدة للزاوية الزوجية (X)AB(Y) (معطى).

AB¯DC¯AB¯DE¯

  • (من تعريف الزاوية العائدة لزاوية زوجية).
  • (هي الزاوية الناتجة من اتحاد شعاعين عموديين على حرف الزاوية الزوجية من نقطة تنتمي إليه وكل منهما في أحد وجهي الزاوية الزوجية).
  • ليكن (Z) مستوي المستقيمين المتقاطعين CD,DE (لكل مستقيمين متقاطعين يوجد مستوٍ وحيد يحتويهما).
  • AB¯(Z) (المستقيم العمودي على مستقيمين متقاطعين من نقطة تقاطعهما يكون عمودياً على مستويهما).
  • (و . هـ . م).

(2)- برهن أنه إذا وازی مستقيم مستوياً وكان عمودياً على مستوٍِ آخر فإن المستويين متعامدان.

الشكل

المعطيات: AB¯//(Y),AB¯(X)

المطلوب إثباته: (X)(Y)

البرهان: لتكن C(Y) نرسم CD(X) (يمكن رسم مستقيم وحيد..).

  • AB(X) (معطی).
  • AB//CD (المستقيمان العموديان على مستوي واحد متوازيان).
  • C(Y)CD(Y) (إذا وازی مستقيم مستوياً معلوماً فالمستقيم المرسوم من أية نقطة من نقط المستوي الموازي للمستقيم المعلوم يكون محتوى فيه).
  • (X)(Y) (يتعامد المستويان احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر) (و. هـ. م).

(3)- برهن أن المستوي العمودي على أحد مستويين متوازيين يكون عمودياً على الآخر أيضاً.

الشكل

المعطيات: (Z)(X)=AB,(Z)(X),(X)//(Y)

المطلوب إثباته: (Z)(Y)

البرهان: نرسم EF(Z) بحيث EFAB (في المستوي الواحد يمكن رسم مستقيم وحيد عمودي على مستقيم معلوم من نقطة معلومة).

  • (Z)(X) (معطى).
  • EF(X) (إذا تعامد مستويان فالمستقيم المرسوم لأحدهما والعمودي على مستقيم التقاطع يكون عمودي على الآخر).
  • (X)//(Y) (معطی).
  • EF(Y) (المستقيم العمودي على أحد مستويين متوازيين يكون عمودياً على الآخر أيضاً).
  • (Z)(X) (يتعامد المستويان إذا احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر) (و- هـ. م).

(4)- A,B,C,D أربع نقاط ليست في مستو واحد بحيث EBC¯,AB=AC فإذا كانت <)AED عائدة للزاوية الزوجية ABC¯D برهن CD=BD.

الشكل

المعطيات:

  • A,B,C,D أربع نقاط مختلفة ليست في مستو واحد.
  • <)AED,EBC¯,AB=AC عائدة للزاوية الزوجية ABC¯D

المطلوب إثباته: CD=BD

البرهان:

  • AB=AC (معطی).
  • AEBC (حسب تعريف الزاوية العائدة).
  • BE=CE (العمود النازل من رأس المثلث المتساوي الساقين على القاعدة ينصفها).
  • DEBC (حسب تعريف الزاوية العائدة).
  • المثلثان DEC,DEB فيهما: mDEC=mDEB (قوائم).
  • ED ضلع مشترك في المثلثين.
  • المثلثان DEC,DEB متطابقان (يتطابق المثلثان بضلعين وزاوية محصورة بينهما).
  • ومن التطابق ينتج CD=BD (و . هـ . م).

(5)- برهن أنه إذا وازى كل من مستقيمين متقاطعين مستوياً معلوماً وكانا عمودين على مستويين متقاطعين فإن مستقيم المستويين المتقاطعين يكون عمودياً على المستوي المعلوم.

الشكل

المعطيات: AB//(Z),AC//(Z)(X)(Y)=EF¯,AB¯(X),AC¯(Y)

المطلوب إثباته: EF(Z)

البرهان:

  • AB¯,AC¯=M (لكل مستقيمين متقاطعين يحتويهما مستوٍ وحيد يحتويهما).
  • AB,AC//(Z) (معطی).
  • (Z)//(M) (إذا كان كل من مستقيمين متقاطعين يوازيان مستوياً معلوماً فإن مستويهما يوازي المستوى المعلوم).
  • AB¯(X) (معطی)، AB¯M (بالبرهان).
  • (M)(X) (يتعامد المستويان إذا احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر).
  • AC¯(Y) (معطی) AC¯M (بالبرهان).
  • (M)(Y) (يتعامد المستويان إذا احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر).
  • EF(M) (إذا كان كل من مستويين متقاطعين عمودياً على مستوٍ ثالث فإن مستقيم تقاطعهما يكون عمودياً على المستوي الثالث).
  • EF(Z) (المستقيم العمودي على أحد مستويين متوازيين يكون عمودياً على المستوى الآخر) (و، هـ، م).

(6)- دائرة قطرها AC¯,AB¯ عمودي على مستويها، D نقطة تنتمي للدائرة برهن أن (CDA)(CDB).

الشكل

المعطيات:

AB¯ قطرة في دائرة، (مستوي الدائرة) AC¯

D نقطة تنتمي للدائرة

المطلوب إثباته:

(CDA)(CDB)

البرهان:

  • <)ADB زاوية محيطية مرسومة في نصف دائرة قياسها 90 (لأن قياس الزاوية المحيطية يساوي نصف قياس الزاوية المركزية).
  • AD¯DB¯ (إذا كانت الزاوية بين مستقيمين قائمة فإن المستقيمين متعامدين).
  • AC¯ عمودي على مستوى الدائرة (معطى).
  • CD¯DB¯ (مبرهنة الأعمدة الثلاثة).
  • أصبح لدينا كلاً من CD¯,AD¯DB¯ (بالبرهان).
  • DB¯CDA (المستقيم العمودي على مستقيمين متقاطعين من نقطة تقاطعهما يكون عمودياً على مستويهما).
  • لكن DB¯(CDB)
  • (CDA)(CDB) (كل مستوي مار بمستقيم عمودي على مستوي معلوم يكون عمودياً عليه) (و. هـ. م).

مشاركة الدرس

السؤال

دائرة قطرها A C ¯ , A B ¯ عمودي على مستويها، D نقطة تنتمي للدائرة برهن أن ( C D A ) ( C D B ) .

الشكل

الحل

المعطيات:

A B ¯ قطرة في دائرة، (مستوي الدائرة) A C ¯

D نقطة تنتمي للدائرة

المطلوب إثباته:

( C D A ) ( C D B )

البرهان:

  • < ) A D B زاوية محيطية مرسومة في نصف دائرة قياسها 90 (لأن قياس الزاوية المحيطية يساوي نصف قياس الزاوية المركزية).
  • A D ¯ D B ¯ (إذا كانت الزاوية بين مستقيمين قائمة فإن المستقيمين متعامدين).
  • A C ¯ عمودي على مستوى الدائرة (معطى).
  • C D ¯ D B ¯ (مبرهنة الأعمدة الثلاثة).
  • أصبح لدينا كلاً من C D ¯ , A D ¯ D B ¯ (بالبرهان).
  • D B ¯ C D A (المستقيم العمودي على مستقيمين متقاطعين من نقطة تقاطعهما يكون عمودياً على مستويهما).
  • لكن D B ¯ ( C D B )
  • ( C D A ) ( C D B ) (كل مستوي مار بمستقيم عمودي على مستوي معلوم يكون عمودياً عليه) (و. هـ. م).

تمارين (1-6)

(1)- برهن أن مستوي الزاوية المستوية العائدة لزاوية زوجية يكون عمودياً على حرفها.

الشكل

المعطيات:

الزاوية الزوجية (X)AB(Y)

والزاوية المستوية العائدة لها <)CDE

المطلوب إثباته:

AB¯(Z)

البرهان:

<)CDE زاوية عائدة للزاوية الزوجية (X)AB(Y) (معطى).

AB¯DC¯AB¯DE¯

  • (من تعريف الزاوية العائدة لزاوية زوجية).
  • (هي الزاوية الناتجة من اتحاد شعاعين عموديين على حرف الزاوية الزوجية من نقطة تنتمي إليه وكل منهما في أحد وجهي الزاوية الزوجية).
  • ليكن (Z) مستوي المستقيمين المتقاطعين CD,DE (لكل مستقيمين متقاطعين يوجد مستوٍ وحيد يحتويهما).
  • AB¯(Z) (المستقيم العمودي على مستقيمين متقاطعين من نقطة تقاطعهما يكون عمودياً على مستويهما).
  • (و . هـ . م).

(2)- برهن أنه إذا وازی مستقيم مستوياً وكان عمودياً على مستوٍِ آخر فإن المستويين متعامدان.

الشكل

المعطيات: AB¯//(Y),AB¯(X)

المطلوب إثباته: (X)(Y)

البرهان: لتكن C(Y) نرسم CD(X) (يمكن رسم مستقيم وحيد..).

  • AB(X) (معطی).
  • AB//CD (المستقيمان العموديان على مستوي واحد متوازيان).
  • C(Y)CD(Y) (إذا وازی مستقيم مستوياً معلوماً فالمستقيم المرسوم من أية نقطة من نقط المستوي الموازي للمستقيم المعلوم يكون محتوى فيه).
  • (X)(Y) (يتعامد المستويان احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر) (و. هـ. م).

(3)- برهن أن المستوي العمودي على أحد مستويين متوازيين يكون عمودياً على الآخر أيضاً.

الشكل

المعطيات: (Z)(X)=AB,(Z)(X),(X)//(Y)

المطلوب إثباته: (Z)(Y)

البرهان: نرسم EF(Z) بحيث EFAB (في المستوي الواحد يمكن رسم مستقيم وحيد عمودي على مستقيم معلوم من نقطة معلومة).

  • (Z)(X) (معطى).
  • EF(X) (إذا تعامد مستويان فالمستقيم المرسوم لأحدهما والعمودي على مستقيم التقاطع يكون عمودي على الآخر).
  • (X)//(Y) (معطی).
  • EF(Y) (المستقيم العمودي على أحد مستويين متوازيين يكون عمودياً على الآخر أيضاً).
  • (Z)(X) (يتعامد المستويان إذا احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر) (و- هـ. م).

(4)- A,B,C,D أربع نقاط ليست في مستو واحد بحيث EBC¯,AB=AC فإذا كانت <)AED عائدة للزاوية الزوجية ABC¯D برهن CD=BD.

الشكل

المعطيات:

  • A,B,C,D أربع نقاط مختلفة ليست في مستو واحد.
  • <)AED,EBC¯,AB=AC عائدة للزاوية الزوجية ABC¯D

المطلوب إثباته: CD=BD

البرهان:

  • AB=AC (معطی).
  • AEBC (حسب تعريف الزاوية العائدة).
  • BE=CE (العمود النازل من رأس المثلث المتساوي الساقين على القاعدة ينصفها).
  • DEBC (حسب تعريف الزاوية العائدة).
  • المثلثان DEC,DEB فيهما: mDEC=mDEB (قوائم).
  • ED ضلع مشترك في المثلثين.
  • المثلثان DEC,DEB متطابقان (يتطابق المثلثان بضلعين وزاوية محصورة بينهما).
  • ومن التطابق ينتج CD=BD (و . هـ . م).

(5)- برهن أنه إذا وازى كل من مستقيمين متقاطعين مستوياً معلوماً وكانا عمودين على مستويين متقاطعين فإن مستقيم المستويين المتقاطعين يكون عمودياً على المستوي المعلوم.

الشكل

المعطيات: AB//(Z),AC//(Z)(X)(Y)=EF¯,AB¯(X),AC¯(Y)

المطلوب إثباته: EF(Z)

البرهان:

  • AB¯,AC¯=M (لكل مستقيمين متقاطعين يحتويهما مستوٍ وحيد يحتويهما).
  • AB,AC//(Z) (معطی).
  • (Z)//(M) (إذا كان كل من مستقيمين متقاطعين يوازيان مستوياً معلوماً فإن مستويهما يوازي المستوى المعلوم).
  • AB¯(X) (معطی)، AB¯M (بالبرهان).
  • (M)(X) (يتعامد المستويان إذا احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر).
  • AC¯(Y) (معطی) AC¯M (بالبرهان).
  • (M)(Y) (يتعامد المستويان إذا احتوى أحدهما على مستقيم وكان عمودياً على الآخر).
  • EF(M) (إذا كان كل من مستويين متقاطعين عمودياً على مستوٍ ثالث فإن مستقيم تقاطعهما يكون عمودياً على المستوي الثالث).
  • EF(Z) (المستقيم العمودي على أحد مستويين متوازيين يكون عمودياً على المستوى الآخر) (و، هـ، م).

(6)- دائرة قطرها AC¯,AB¯ عمودي على مستويها، D نقطة تنتمي للدائرة برهن أن (CDA)(CDB).

الشكل

المعطيات:

AB¯ قطرة في دائرة، (مستوي الدائرة) AC¯

D نقطة تنتمي للدائرة

المطلوب إثباته:

(CDA)(CDB)

البرهان:

  • <)ADB زاوية محيطية مرسومة في نصف دائرة قياسها 90 (لأن قياس الزاوية المحيطية يساوي نصف قياس الزاوية المركزية).
  • AD¯DB¯ (إذا كانت الزاوية بين مستقيمين قائمة فإن المستقيمين متعامدين).
  • AC¯ عمودي على مستوى الدائرة (معطى).
  • CD¯DB¯ (مبرهنة الأعمدة الثلاثة).
  • أصبح لدينا كلاً من CD¯,AD¯DB¯ (بالبرهان).
  • DB¯CDA (المستقيم العمودي على مستقيمين متقاطعين من نقطة تقاطعهما يكون عمودياً على مستويهما).
  • لكن DB¯(CDB)
  • (CDA)(CDB) (كل مستوي مار بمستقيم عمودي على مستوي معلوم يكون عمودياً عليه) (و. هـ. م).