قوانين ونظريات الهندسة المستوية

الدائرة
الاوتار والزوايا بالدائرة :



(1) (أ) نصف القطر العامودي على الوتر بالدائرة ينصفه .
(ب) جملة عكسية : نصف القطر الذي ينصف الوتر يكون عامودي عليه.

(2) (أ)الاوتار المتساوية بالدائرة تبقى بابعاد متساوية عن مركز الدائرة .
(ب) جملة عكسية : اذا ابعاد الاوتار عن مركز الدائرة متساوية فان الاوتار متساوية.

(3) (أ) اذا تباينت الاوتار في الدائرة تباين ابعادها عن المركز . (بحيث ان اكبرها هو اقربها عن المركز) .
(ب) جملة عكسية : الوتر الاقرب من مركز الدائرة هو الاكبر.

• الزاوية المحيطية : هي الزاوية التي رأسها على المحيط واضلاعها هم اوتار الدائرة .
• الزاوية المركزية : هي زاوية التي رأسها في مركو الدائرة واضلاعها انصاف اقطار في الدائرة .

(4) الزاوية المحيطية في الدائرة تساوي نصف الزاوية المركزية الواقعة على نفس الوتر .

(5) (أ) يقابل الزوايا المركزية المتساوية في الدائرة اوتار متساوية (اقواس متساوية) في نفس الدائرة او في الدوائر المتساوية نفس طول القطر ونصف القطر.
(ب) جملة عكسية : يقابل الاوتار المتساوية زوايا مركزية متساوية .

(6) (أ) يقابل الزوايا المحيطية المتساوية في نفس الدائرة اقواس متساوية و اوتار متساوية .
(ب) جملة عكسية : على اقواس متساوية بالدائرة ينتج زوايا محيطية متساوية .
جملة عكسية : على اوتار متساوية بالدائرة تكون الزوايا المحيطية او الزوايا المركزية مجموعهما 180.


* ( النظريات (5) , (6) تتحقق اذا كانت الزوايا بنفس الدائرة او بدائرتين منفردتين متساويتين (لهما نفس نصف القطر ))


(7) (أ) الزاوية المحيطية الواقعة على القطر تساوي 90 درجة .
(ب) جملة عكسية : الزاوية المحيطية التي تساوي 90 درجة تكون مقابلة للقطر في الدائرة .

( قوس الدائرة هي المحل الهندسي للنقطة التي يُرى منها الوتر , التي تكون عليه , بنفس الزاوية .


(9) الزاوية المحصورة بين وترين اللذان يتقاطعان بداخل الدائرة (زاوية داخلية) تساوي نصف مجموع الاقواس المحصورات بين ضلعي الزوايا وامتدادهن.

(10) الزاوية المحصورة بين وترين اللذان امتداددهما يتقاطعان خارج الدائرة (زاوية خارجية) يساوي نصف الفرق بين الاقواس اللمنقسمان من الدائرة بواسطة اضلاع الزوايا .





مــــــــــــــماس الدائـــــــــــــــــرة :

(11)

(أ) المماس للدائرة عامودي على نصف القطر في نقطة التماس .
(ب) جملة عكسية : المستقيم العامودي على نصف القطر في طرفه يكون مماس للدائرة .

(12) المماسان الخارجان من نفس النقطة متساويان .

(13) الزاوية المحصورة بين مماس ووتر مشتركان في نقطة تساوي الزاوية المحيطية الواقعة على نفس الوتر من الجهة الثانية .

مضلعات تحصر دائرة ومضلعات تنحصر في دائرة :

(14) (أ) الشكل الرباعي الذي يحصر دائرة فيه مجموع كل ضلعين متقابلين متساويين .
(ب) جملة عكسية : شكل رباعي الذي فيه مجموع كل ضلعين متقابلين متساويين يمكن ان ينحصر في دائرة .

(15) (أ) في الشكل الرباعي المحصور داخل دائرة مجموع كل زاويتين متقابلتين متساوي ويساوي 180 درجة .
(ب) جملة عكسية : شكل رباعي الذي فيه مجموع كل زاويتين متقابلتين متساوي ويساوي 180 درجة يمكن حصره داخل دائرة .

(16) كل مضلع منتظم يمكن حصره داخل دائرة ويمكن حصر دائرة داخله وللدائرتين نفس المركز .



دائــــــــــــــرتين :



(17) الدائرتين التي تشترك في نقطة واحده تسمى دائرتين متماستين والمستقيم الواصل بين مركزي الدائرتين يسمى بخط المركزين ويمر من نقطة التماس .

(18) خظ المركزين لدائرتين متقاطعتين يكون عامودي على الوتر المشترك وينصفه .






المحلات الهندسية و نقاط خاصة بالمثلث :


(1) العامود المتوسط لقطعة معينة هو المحل الهندسي لجميع النقاط التي تبعد بابعاد متساوية عن اطراف القطعة .

(2) الاعمدة المتوسطة في المثلث تلتقي في نقطة واحدة وهذه النقطة تسمى مركز الدائرة التي تحصر المثلث .

(3) الارتفاعات الثلاثه بالمثلث تلتقي بنقطة واحدة (لكن هذه النقطة غير معرفة بالمثلث )

(4) منصف الزاوية هو المحل الهندسي لجميع النقاط التي تبعد بابعاد متساوية عن ساقي الزاوية .

(5) منصفات الزوايا الثلاثة في المثلث تلتقي في نقطة واحدة وهذه النقطة تسمى مركز الدائرة المحصورة داخل المثلث .

.....................


مكان مركز الدائرة التي تحصر مثلث حسب نوع المثلث :


(نظرية عامة :
نقطة تلاقي الاعمدة المنصفة لاضلاع المثلث تمثل مركز الدائرة التي تحصر المثلث . )

*في مثلث حاد الزاوية الاعمدة المنصفة الثلاثة تلتقي بمركز الدائرة بداخل المثلث .
** في مثلث قائم الزاوية ثلاثة الاعمدة المنصفة تلتقي بمركز الدائرة الموجودة في وسط الوتر (في هذه الحالة ,,,, وتر المثلث = قطر الدائرة ) .
*** في مثلث منفرج الزاوية الاعمدة المنصفة الثلاثة تلتقي بمركز الدائرة الموجوده خارج المثلث .




المساحات :
+ المحيط + تعريفات :


المثلث :
مساحة المثلث : ( القاعدة * الارتفاع)/2
او
1/2 * (حاصل ضرب ضلعين من اضلاعه) * (الزاوية المحصورة بينهما )Sin

المحيط : مجموع اضلاعه الثلاثة .

..................

المربع :
هو عبارة عن شكل رباعي جميع زواياه قوائم وكذلك جميع اضلاعه متساوية ,
مساحة المربع : مربع طول ضلعه أي الضلع ضرب نفسه
المحيط : اربعة اضعاف طول ضلعه او مجموع الاضلاع الاربع .
اقطار الربع : متعامدة أي تصنع فيما بينها زاوية قائمة وتنصف بعضها البعض .
نقطة التقاء القطرين في المربع هي عبارة عن مركز الدائرة التي تحصر المربع فعليه تكون انصاف اقطار الربع بمثابة الدائرة المذكورة , اذا جميع الانصاف متساوية .

..........................

شبه المنحرف :
هو عبارة عن شكل رباعي فيه زوج من الاضلاع المتقابلة متوازية .
محيط شبه المنحرف : مجموع اضلاعه الاربعه .
مساحته : (مجموع القاعدتين * الارتفاع ) \2

......................

الدائرة :
هي عبارة عم المحل الهندسي لكافة النقاط التي تبعد بعداً ثابتاً عن نقطة معلومة .
البعد يعبر عن نصف قطرها والنقطة المعلومة هي مركز الدائرة .
الوتر في الدائرة : هي عبارة عن القطعة التي تصل بين نقطتين واقعتين على محيط الدائرة ولا تمر بالمركز .
القطر : القطعة التي تصل بين نقطتين مختلفتين على محيط الدائرة وتمر في مركزها , والقطر يقسم الى قسمين متساويين وكل قسم يرمز له ب r .
الزاوية المحيطية : هي الزاوية التي تقع على محيط الدائرة ومحصورة بين وترين من اوتارها او بين قطر ووتر .

...............

المستطيل :
هو عبارة عن شكل رباعي وجميع زواياه قوائم وكل ضلعين متقابلين فيه متساويين ومتوازيين , واقطاره متساوية وتنصف بعضها بعضاً .
المحيط : مجموع اضلاعه.
المساحة : الطول * العرض .

.................
متوازي الاضلاع :
هو عبارة عن شكل هندسي رباعي وكل ضلعين فيه متساويين ومتوازيين ايضاً .
مساحته : الطول * الارتفاع .
........................

المعين :
هو شكل رباعي جميع اضلاعه متساوية وهو عبارة عن متوبزي اضلاع ولكن اقطاره متعامدة .
مساحته : (حاصل ضرب القطرين ) * 1\2
..............

* كل زاويتين متقابلتين بالراس متساويتان.
** مجموع كل زاويتين متجاورتين واقعتين على خط استقامة واحد يساوي 180 درجة .





التناسب ونظرية طالس :
التناسب هو التساوي بين نسبتين او اكثر.


نظرية طاليس :
اذا قطع مستقيمان متوازيان ساقي زاوية فانهما يقطعان قطع متناسبة من ساقي الزاوية .
جملة عكسية :
اذا قطع مستقيمين ضلعي زاوية ونتج من التقاطع قطع متناسبة فان المستقيمين متوازيين .

نظرية طالس الموسعة :
المستقيم الذي يوازي احد اضلاع المثلث ينتج مثلثاً اضلاعه متناسبة مع المثلث المعطى .





*****
* منصف الزاوية في المثلث يقسم الضلع المقابل الى قسمين النسبة بينهما تساوي النسبة بين الاضلاع التي تحصر الزاوية والعكس صحيح .




تشابه المثلثات :

يتشابه المثلثات اذا توفر احد البنود :
أ‌) احدى نظريات تطابق المثلثات الاربع.
ب‌) اذا كانت الزوايا متساوية في المثلثين على التناظر .

(المثلثات المتطابقة = المثلثات المتشابهة , المثلثات المتشابهة # المثلثات المتطابقة)
يتشابه المثلثان حسب النظريات التالية :
(1) اذا تساوت زوايا المثلث الاول مع زوايا المثلث الثاني يتشابه المثلثان. (ز,ز,ز)
(2) اذا تناسب ضلعان بالمثلث الاول مع ضلعان بالمثلث الثاني والزوايا المحصورة بين الاضلاع متساوية ينتج ان المثلثين متشابهين . (ض,ز,ض)
(3) مثلثان متشابهين اذا تناسبت الاضلاع المتناظرة (ض,ض,ض)

النتائج التي تنتج من تشابه المثلثات :
(1) النسبة بين الارتفاعات المتناظرة في مثلثين متشابهين تساوي النسبة بين الاضلاع المتناظرة .
(2) النسبة بين منصفات الزوايا المتناظرة في المثلثين المتشابهة النسبة بينهما تساوي النسبة بين الاضلاع المتناظرة .
(3) النسبة بين المتوسطات المتناظرة في مثلثين متشابهين تساوي النسبة بين الاضلاع المتناظرة .
(4) النسبة بين محيطات المثلثات المتشابهة تساوي النسبة بين الاضلاع المتناظرة.
(5) النسبة بين انصاف اقطار الدائرة المحصورة في مثلثات متشابهة تساوي النسبة بين الاضلاع المتناظرة .
(6) النسبة بين انصاف اقطار الدائرة التي تحصر مثلثات متشابهة تساوي النسبة بين الاضلاع المتناظرة.
(7) النسبة بين مساحات المثلثات المتشابهة تساوي لمربع النسبة بين الاضلاع المتناظرة ....