علوم وفضاء

تقاطع قطري شبه المنحرف: هل تتساوى مساحتا المثلثين الجانبيين؟

المساحات الأربع
مثال مؤلف؛ المثلثان الجانبيان باللون نفسه.

تقاطع قطري شبه المنحرف يحدد مثلثين جانبيين متساويَي المساحة. [1]

الخلاصة السريعة

نعم، عند تقاطع القطرين؛ لا يلزم تساوي الساقين. [1]

  • خذ شبه منحرف محدبًا غير منعدم، رؤوسه A,B,C,D متتالية وAB∥CD. يتقاطع AC وBD عند O. المقصود المثلثان AOD وBOC المجاوران للساقين. [1]
  • المثلثان ABC وABD لهما القاعدة AB نفسها والارتفاع h نفسه؛ الرأسان C,D على المستقيم الموازي. إذن مساحة كل منهما AB*h/2. [2]
  • المثلث AOB جزء مشترك: ABC=AOB+BOC وABD=AOB+AOD في المساحة. بطرح المساحة المشتركة من مقدارين متساويين، نحصل على تساوي مساحتَي BOC وAOD. [2]
  • مثال مؤلف: القاعدتان 14 و6 سم، والارتفاع 8 سم. مساحات AOB,BOC,COD,DOA بالترتيب: 39.2 و16.8 و7.2 و16.8 سم²؛ مجموعها 80 سم². [1]
  • التساوي يخص المثلثين الجانبيين، لا المساحات الأربع عمومًا. ولا نشترط شبه منحرف متساوي الساقين؛ التوازي ونقطة تقاطع القطرين هما أساس النتيجة. [1]

سمّ المنطقتين

خذ شبه منحرف محدبًا غير منعدم، رؤوسه A,B,C,D متتالية وAB∥CD. يتقاطع AC وBD عند O. المقصود المثلثان AOD وBOC المجاوران للساقين. [1]

اختيار نقطة داخلية أخرى لا يحقق الشرط.

قاعدة وارتفاع مشتركان

المثلثان ABC وABD لهما القاعدة AB نفسها والارتفاع h نفسه؛ الرأسان C,D على المستقيم الموازي. إذن مساحة كل منهما AB*h/2. [2]

الارتفاع عمودي؛ لا تستبدله بالساق المائلة.

اطرح الجزء المشترك

المثلث AOB جزء مشترك: ABC=AOB+BOC وABD=AOB+AOD في المساحة. بطرح المساحة المشتركة من مقدارين متساويين، نحصل على تساوي مساحتَي BOC وAOD. [2]

هذا برهان عام، لا يعتمد على شكل متماثل.

راجع المثال

مثال مؤلف: القاعدتان 14 و6 سم، والارتفاع 8 سم. مساحات AOB,BOC,COD,DOA بالترتيب: 39.2 و16.8 و7.2 و16.8 سم²؛ مجموعها 80 سم². [1]

نختار إحداثيات بالسنتيمتر: A=(0,0)، B=(14,0)، C=(9,8)، D=(3,8). حل مستقيمَي القطرين يعطي O=(6.3,5.6)؛ فتكون مساحتا المثلثين الكبيرين 56 سم²، و56−39.2=16.8 سم². [1][2]

لا تعمم المساواة

التساوي يخص المثلثين الجانبيين، لا المساحات الأربع عمومًا. ولا نشترط شبه منحرف متساوي الساقين؛ التوازي ونقطة تقاطع القطرين هما أساس النتيجة. [1]

في المثال، مربعَا طولي الساقين 73 و89 سم²؛ فهما مختلفتان. ولو استبدلنا O بالنقطة P=(7,4)، تصبح مساحتا DAP وBCP على الترتيب 22 و18 سم²، فلا تتساويان. [2]

المثلث المشترك
الوردي مشترك؛ الباقيان متساويان مساحةً.

المراجع

  1. MathWorld: مساحات التقاطع
  2. OpenStax: مساحة المثلث وفيثاغورس

شبه المنحرف

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.