علوم وفضاء

موازي القاعدتين عبر تقاطع القطرين: هل هو القطعة المتوسطة؟

قطعتان مختلفتان
المتوسطة زرقاء؛ الموازي عبر التقاطع ذهبي.

القطعة المارة بتقاطع القطرين: قارنها بالمتوسطة. [1][2]

الخلاصة السريعة

لا، إذا اختلفت القاعدتان. [1][2]

  • شبه منحرف محدب غير منعدم؛ AB=b>CD=a>0 وAB∥CD. O تقاطع القطرين؛ EF موازي القاعدتين عبره بين الساقين، وMN يصل منتصفيهما. [1][2]
  • نختار A=(0,0)، B=(b,0)، C=(x+a,h)، D=(x,h)؛ h>0. الإحداثي الرأسي للتقاطع th على القطرين؛ مساواة الأفقيين تعطي t(x+a)=b+t(x−b)، أي t=b/(a+b). [1][2]
  • من عرض المقطع b+t(a−b) ينتج EF=2ab/(a+b)؛ هذا متوسط القاعدتين التوافقي. [2]
  • المتوسطة عند h/2، وطولها MN=(a+b)/2. مثال مؤلف بقاعدتين 18 و8 سم: MN=13cm، لكن EF=144/13≈11.077cm. [1][2]
  • الفارق MN−EF=(b−a)²/[2(a+b)]>0 للقاعدتين المختلفتين. بامتداد النموذج إلى a=b، تتطابقان في متوازي الأضلاع. [1][2]

عين القطعتين

شبه منحرف محدب غير منعدم؛ AB=b>CD=a>0 وAB∥CD. O تقاطع القطرين؛ EF موازي القاعدتين عبره بين الساقين، وMN يصل منتصفيهما. [1][2]

لا يكفي التوازي.

احسب موضع التقاطع

نختار A=(0,0)، B=(b,0)، C=(x+a,h)، D=(x,h)؛ h>0. الإحداثي الرأسي للتقاطع th على القطرين؛ مساواة الأفقيين تعطي t(x+a)=b+t(x−b)، أي t=b/(a+b). [1][2]

اشتقاق إحداثي مؤلف؛ x إزاحة.

استخرج طول الموازي

من عرض المقطع b+t(a−b) ينتج EF=2ab/(a+b)؛ هذا متوسط القاعدتين التوافقي. [2]

طرفاه E=(tx,th) وF=(b+t(x+a−b),th).

قارن بالمتوسطة

المتوسطة عند h/2، وطولها MN=(a+b)/2. مثال مؤلف بقاعدتين 18 و8 سم: MN=13cm، لكن EF=144/13≈11.077cm. [1][2]

في المثال h=13cm وx=2cm: التقاطع عند ارتفاع 9 سم، والمنتصفان عند 6.5 سم. [1][2]

متى تتطابقان؟

الفارق MN−EF=(b−a)²/[2(a+b)]>0 للقاعدتين المختلفتين. بامتداد النموذج إلى a=b، تتطابقان في متوازي الأضلاع. [1][2]

تسمية القطعة تتبع موضع طرفيها، لا لونها في الرسم.

حالة تساوي القاعدتين
عند التساوي تتطابق القطعتان.

المراجع

  1. Math Open Reference: القطعة المتوسطة
  2. جامعة جورجيا: موازي التقاطع

شبه المنحرف

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