ملخص الهندسة وحساب المثلثات

ملخص الهندسة الوحدة الثالثة كاملة

الصف الثالث الإعدادي - الترم الأول

نسبة الإنجاز 0%

فهرس ملخص الهندسة

الدرس الأول

تشابه المضلعات

المفهوم الأساسي

يقال لمضلعين لهما نفس عدد الأضلاع أنهما متشابهان إذا تحقق الشرطان معاً:

1 شروط تشابه المضلعات
١. زواياهما المتناظرة متطابقة (متساوية في القياس).
٢. أطوال أضلاعهما المتناظرة متناسبة.

معامل التشابه (نسبة التشابه)

إذا كان المضلع \(M_1\) يشابه المضلع \(M_2\)، فإن النسبة بين أي ضلعين متناظرين تسمى معامل التشابه \(k\):

\(k = \frac{\text{طول ضلع في } M_1}{\text{طول الضلع المناظر له في } M_2}\)
إذا كان \(k > 1\)

تكبير للمضلع الثاني

إذا كان \(0 < k < 1\)

تصغير للمضلع الثاني

إذا كان \(k = 1\)

المضلعان متطابقان

ملاحظة هامة جداً

نسبة محيطي مضلعين متشابهين تساوي معامل التشابه نفسه. بينما نسبة مساحتيهما تساوي مربع معامل التشابه (\(k^2\)).

أمثلة محلولة

مثال 1

مضلعان متشابهان، النسبة بين طولي ضلعين متناظرين فيهما \(3 : 5\). فإذا كان محيط المضلع الأصغر \(15\text{ سم}\)، فما هو محيط الأكبر؟

بما أن المضلعين متشابهان، فإن نسبة المحيطين تساوي نسبة الضلعين:

\(\frac{\text{محيط الأصغر}}{\text{محيط الأكبر}} = \frac{3}{5}\)

\(\frac{15}{x} = \frac{3}{5} \Rightarrow x = \frac{15 \times 5}{3} = 25\)

✅ محيط المضلع الأكبر = \(25\text{ سم}\)

الدرس الثاني

تشابه المثلثات

حالات تشابه المثلثات

يكفي لتحقيق التشابه بين مثلثين توافر حالة واحدة من الحالات الثلاث التالية:

1 الحالة الأولى (زاوية-زاوية AA)

إذا تطابقت زاويتان في مثلث مع زاويتين في مثلث آخر، فإن المثلثين يتشابهان.

إذا كان \(\angle A = \angle D\) و \(\angle B = \angle E\)، فإن \(\triangle ABC \sim \triangle DEF\).

2 الحالة الثانية (ثلاثة أضلاع SSS)

إذا كانت الأضلاع المتناظرة لمثلثين متناسبة، فإن المثلثين يتشابهان.

إذا كان \(\frac{AB}{DE} = \frac{BC}{EF} = \frac{AC}{DF}\)، فإن \(\triangle ABC \sim \triangle DEF\).

3 الحالة الثالثة (ضلعان وزاوية محصورة SAS)

إذا تناسب طولا ضلعين في مثلث مع طولي الضلعين المناظرين لهما وتطابقت الزاويتان المحصورتان بينهما، فإن المثلثين يتشابهان.

إذا كان \(\frac{AB}{DE} = \frac{AC}{DF}\) و \(\angle A = \angle D\)، فإن \(\triangle ABC \sim \triangle DEF\).

نتائج هامة

  • الخط المستقيم الموازي لأحد أضلاع مثلث ويقطع الآخرين يقسم المثلث إلى مثلثين متشابهين.
  • في المثلث قائم الزاوية، العمود الساقط من رأس القائمة على الوتر يقسم المثلث إلى مثلثين متشابهين، وكلاهما يشابه المثلث الأصلي (نظرية إقليدس).

أمثلة محلولة

مثال 1

في \(\triangle ABC\) رسم \(DE \parallel BC\) حيث \(D \in AB\) و \(E \in AC\). إذا كان \(AD = 2\text{ سم}\)، \(DB = 4\text{ سم}\)، و \(BC = 9\text{ سم}\). احسب طول \(DE\).

بما أن \(DE \parallel BC\) فإن \(\triangle ADE \sim \triangle ABC\).

من التشابه: \(\frac{AD}{AB} = \frac{DE}{BC}\)

\(AB = AD + DB = 2 + 4 = 6\text{ سم}\)

\(\frac{2}{6} = \frac{DE}{9} \Rightarrow DE = \frac{2 \times 9}{6} = 3\)

✅ طول \(DE = 3\text{ سم}\)

الدرس الثالث

التمدد الهندسي (Dilation)

المفهوم الأساسي

التمدد هو تحويل هندسي يكبر الشكل أو يصغره بنسبة ثابتة تسمى معامل التمدد \(k\)، انطلاقاً من نقطة ثابتة تسمى مركز التمدد.

1 التمدد في المستوى الإحداثي (مركزه نقطة الأصل)

لإيجاد إحداثيات الصورة الناتجة عن تمدد مركزه نقطة الأصل \((0,0)\) ومعامله \(k\)، نضرب كلا الإحداثيين في \(k\):

\((x, y) \xrightarrow{\text{تمدد معامله } k} (kx, ky)\)

تأثير معامل التمدد \(k\)

إذا كان \(|k| > 1\)

تكون الصورة **تكبيراً** للشكل الأصلي.

إذا كان \(|k| < 1\)

تكون الصورة **تصغيراً** للشكل الأصلي.

أمثلة محلولة

مثال 1

ما هي صورة النقطة \(A(2, -3)\) بتمدد مركزه نقطة الأصل ومعامله \(k = 3\)؟

نضرب كل إحداثي في المعامل 3:

\(A'(x', y') = (2 \times 3, -3 \times 3) = (6, -9)\)

✅ صورة النقطة هي: \(A'(6, -9)\)

الدرس الرابع

النسب المثلثية الأساسية للزاوية الحادة

المفهوم الأساسي

في المثلث القائم الزاوية، تُعرّف النسب المثلثية للزاوية الحادة بناءً على أطوال أضلاع المثلث (المقابل، المجاور، والوتر):

جا جيب الزاوية (\(\sin\))
\(\sin \theta = \frac{\text{المقابل}}{\text{الوتر}}\)
جتا جيب تمام الزاوية (\(\cos\))
\(\cos \theta = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}}\)
ظا ظل الزاوية (\(\tan\))
\(\tan \theta = \frac{\text{المقابل}}{\text{المجاور}}\)

العلاقات المثلثية الهامة

ظل الزاوية

\(\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}\)

الزاويتان المتتامتان

إذا كان \(A + B = 90^\circ\) فإن \(\sin A = \cos B\)

أمثلة محلولة

مثال 1

في المثلث قائم الزاوية في \(B\)، إذا كان \(AB = 3\text{ سم}\) و \(BC = 4\text{ سم}\). احسب \(\sin A\) و \(\cos A\).

بفيثاغورس نجد الوتر \(AC\):

\(AC = \sqrt{AB^2 + BC^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9+16} = 5\text{ سم}\)

\(\sin A = \frac{\text{المقابل } (BC)}{\text{الوتر } (AC)} = \frac{4}{5} = 0.8\)

\(\cos A = \frac{\text{المجاور } (AB)}{\text{الوتر } (AC)} = \frac{3}{5} = 0.6\)

✅ \(\sin A = \frac{4}{5}\)، \(\cos A = \frac{3}{5}\)

الدرس الخامس

النسب المثلثية لبعض الزوايا الخاصة

الزاوية (\(\theta\)) \(30^\circ\) \(45^\circ\) \(60^\circ\)
جيب (\(\sin\)) \(\frac{1}{2}\) \(\frac{1}{\sqrt{2}}\) \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)
جيب تمام (\(\cos\)) \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) \(\frac{1}{\sqrt{2}}\) \(\frac{1}{2}\)
ظل (\(\tan\)) \(\frac{1}{\sqrt{3}}\) \(1\) \(\sqrt{3}\)
متطابقة فيثاغورس الأساسية:
\(\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1\)

أمثلة محلولة

مثال 1

احسب قيمة المقدار: \(\sin 30^\circ \cos 60^\circ + \cos 30^\circ \sin 60^\circ\)

\(= \left(\frac{1}{2} \times \frac{1}{2}\right) + \left(\frac{\sqrt{3}}{2} \times \frac{\sqrt{3}}{2}\right)\)

\(= \frac{1}{4} + \frac{3}{4} = \frac{4}{4} = 1\)

✅ قيمة المقدار = \(1\)

الدرس السادس

علاقة ميل المستقيمين المتوازيين والمتعامدين

1 طريقة حساب ميل المستقيم (\(m\))
أولاً: بمعلومية نقطتين \((x_1, y_1)\) و \((x_2, y_2)\):
\(m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}\)
ثانياً: بمعلومية الزاوية \(\theta\) التي يصنعها مع الاتجاه الموجب لمحور السينات:
\(m = \tan \theta\)
المستقيمان المتوازيان

إذا كان المستقيمان متوازيين، فإن ميليهما متساويان:

\(m_1 = m_2\)
المستقيمان المتعامدان

إذا كان المستقيمان متعامدين، فإن حاصل ضرب ميليهما يساوي \(-1\):

\(m_1 \times m_2 = -1\)

أمثلة محلولة

مثال 1

إذا كان المستقيم \(L_1\) يمر بالنقطتين \((1, 2)\) و \((3, 6)\)، والمستقيم \(L_2\) يمر بالنقطتين \((-1, 1)\) و \((1, y)\). جد قيمة \(y\) إذا كان \(L_1 \parallel L_2\).

\(m_1 = \frac{6 - 2}{3 - 1} = \frac{4}{2} = 2\)

\(m_2 = \frac{y - 1}{1 - (-1)} = \frac{y - 1}{2}\)

بما أن \(L_1 \parallel L_2 \Rightarrow m_1 = m_2\)

\(2 = \frac{y - 1}{2} \Rightarrow y - 1 = 4 \Rightarrow y = 5\)

✅ قيمة \(y = 5\)

الدرس السابع

معادلة الخط المستقيم

1 صيغة الميل والمقطع
\(y = mx + c\)

حيث \(m\) هو الميل، و \(c\) هو الجزء المقطوع من محور الصادات.

2 صيغة ميل ونقطة \((x_1, y_1)\)
\(y - y_1 = m(x - x_1)\)
3 الصورة العامة لمعادلة الخط المستقيم
\(Ax + By + C = 0\)
- ميل المستقيم في هذه الحالة: \(m = -\frac{A}{B}\)
- الجزء المقطوع من محور الصادات: \(\text{المقطع الصادي} = -\frac{C}{B}\)
- الجزء المقطوع من محور السينات: \(\text{المقطع السيني} = -\frac{C}{A}\)

أمثلة محلولة

مثال 1

جد معادلة المستقيم الذي ميله \(3\) ويقطع جزءاً موجباً من محور الصادات طوله \(5\) وحدات.

بما أن الميل \(m = 3\)، والجزء المقطوع \(c = 5\)

نعوض في المعادلة \(y = mx + c\)

✅ المعادلة: \(y = 3x + 5\)

مثال 2

جد ميل ومقطع الصادات للمستقيم ذي المعادلة: \(2x - 3y + 6 = 0\)

نكتب المعادلة بدلالة \(y\):

\(-3y = -2x - 6 \Rightarrow y = \frac{2}{3}x + 2\)

بالمقارنة مع \(y = mx + c\)

✅ الميل = \(\frac{2}{3}\)، والجزء المقطوع من محور الصادات = \(2\)

مراجعة سريعة 🎯

قوانين الهندسة وحساب المثلثات في لمحة

التشابه والتمدد

  • التشابه يتطلب تناسب الأضلاع وتساوي الزوايا.
  • نسبة المحيطين = \(k\).
  • نسبة المساحتين = \(k^2\).
  • تمدد نقطة: \((x, y) \rightarrow (kx, ky)\).

حساب المثلثات

  • \(\sin \theta = \frac{\text{المقابل}}{\text{الوتر}}\).
  • \(\cos \theta = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}}\).
  • \(\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}\).
  • \(\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1\).

المستقيمات والميل

  • الميل: \(m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \tan \theta\).
  • التوازي: \(m_1 = m_2\).
  • التعامد: \(m_1 \times m_2 = -1\).
  • المعادلة: \(y = mx + c\).