يط ْي قاعدتي ِه م َ جمموع حُ ِ ِ نصف ِ اء جلذع اهلر ِم املنتظ ِم تساوي ِج َد َ ِ اجلانبي ُة َّ املِساح ُة
بعامدهِ: ِ
جلذع اهلر ِم املنتظمِ: ِ املِساح ُة ال ُكل َِّّي ُة
ني ني القائم ِ من تشابُ ُه املُثلَّث ِ ْ .2
ِد: نجَ ُ
ارتفاع اهلرمِ: ُ ومن ُه عامد اهلرمِ: ُ عامدهِ. ِ حميط قاعدتِ ِه يف ِ نصف ِ جداء َ اجلانبي ُة للهر ِم تُساوي َّ املِساح ُة اجلانبيةُ: َّ املِساح ُة حج ُم اهلرمِ:
تدريب: ٌ
طول َح ْر ِف ِه يُساوِي: ُباعي الوجوهِ املنتظ ِم الذي ُ أن حج َم ر ِّ ِن َّ .1بَره ْ
110
دون ُب ٍ ُمبرَ ْ َه َن ٌةُ ( :ت ْق َب ُل منْ ِ رهان)
حيث ُ ،
هل َر ِم جذع ا َ ِ حج ُم ارتفاعهُ. ُ
مساحتَا قاعدتَيهِ ،و َ
مترينٌ حملولٌ :
مبستو يوازِي قاعدتَ ُه ٍ ُط ََع ضلع قاعدتِ ِه ،12ق ِ طول ِ رباعي منتظمٌُ ، ٌّ هر ٌم
املطلوب: ُ احلاصل.16 ِ املقطع ِ فكانت مِساح ُة ْ ُد عنها ،3 يَ ْبع ُ
ِّي. سطح ِه ال ُكل ِّ ِ َّاتج ومِساح َة جذع اهلر ِم الن ِ ِ اح ُس ْب حج َم ْ .1 اجلانبي َة للهر ِم وحج َمهُ. َّ ب املِساح َة اح ُس ِ ْ .2
احللُّ :
هلرم منتظمٍ. جذع ٍ ٌ منتظمٌ ألنَّ ُه
َّاتج اجلذع الن َ َ إن َّ .1 اجلذع: ِ حج ُم
يشابِ ُه القاعدةَ
املقطع ُ
كل. الش ِ َّ
َّع ،فه َو مرب ُ
املقطع: ِ ضلع طول ِ ُ
املقطع: ِ عامد ُ
الشكل()•13-7
عامد القاعدةِ: ُ ِتكن ل ْ
مرتس َم
فيثاغورس:
على
َّث القائ ِم .ويف املُثل ِ
109
َسب ِد حب ِ نجَ ُ
املجَ �سَّ مَاتُ
َّر�س ال�سَّ ا ِبعُ: الد ُ 1-7املو�شو ُر والأُ�سطوان ُة تعريفٌ :
ُسمَّى: سطوح مستويٍة متقاطعٍة َم ْثنَى َم ْثنَى ي َ ٍ من بأجزاء ْ ٍ الفراغ حُم َّد ٍد ِ كل مجَُ َّسٍم يف ُّ
تقاطع ِ ِقاط َحرُفاً ،ون ُ ُسمَّى :أ ْ السطوح املستوي ِة ت َ تقاطع ُّ ِ وخطوط ُ طوح، الس ِ ري ُّ كث َ ني ني متتالي ِ املحَُد ُد حبرف ِ َّ وجزء املستوي ُ طوح، الس ِ ري ُّ رؤوس كث ِ َ ُسمَّى: األحرف ت َ ِ
ُسمَّى :وجهاً جانب ّياً. يَ
�أوالً -1:املو�شو ُر القائ ُم The Right Prism
تعريفٌ :
ني يقطعا ِن ني متوازي ِ طوح مبستوي ِ الس ِ ري ُّ ُط َع كث ُ إذا ق ِ
واملحَُد ِد َّ طوح الس ِ ري ُّ من كث ِ اجلزء ْ ُ ُسمَّى أح ُر َفهُ ،ي َ
من املقطعنيِ: كل َ ُسمَّى ٌّ باملستوينيِ :موشوراً ،وي َ قاع َدتا املوشورِ .نَر ُم ُز هلما بـ : ِ
و
كل بالش ِ َّ أو
ُسمَّى من مستوي القاعدتنيِ ،وي َ ُل ْ عمودي على ك ٍّ ٌّ
ارتفاعاً .
خوا�ص املو�شو ِر القائمِ : ُّ
الشكل()1-7 َّ
أضالع قاعدتِهِ. ِ ْق َع َد ِد ُسمَّى املوشو ُر ثالث ّياً أو رباع ّياً أو مخاس ّياًَ ......وف َ -1ي َ -2قاعدتا املوشو ِر متوازيتا ِن ومتطابقتانِ.
اجلانبي ُة متوازيةٌ ومتطابقةٌ. َّ األحرف ُ -3
ني (موشو ٌر قائمٌ). من القاعدت ِ كل َ اجلانبي ُة عموديَّةٌ على ٍّ َّ األحرف ُ -4
كل. الش ِ مستطيل َّ ُ كل منها اجلانبي ُة ٌّ َّ -5األوج ُه 95
ني من النُّقطت ِ ُر َ أوجد معادل َة املستقي ِم الذي مي ُّ ْ .2
أوجد معادل َة املستقي ِم ْ .3
احللُّ :
إن معادل َة املستقي ِم َّ .1
ني من النُّقطت ِ ُر َ الذي مي ُّ
كل: الش ِ من َّ َ
من النُّقط ِة ُر َ أن املستقي َم مي ُّ كما َّ
و
و .
،ولكن
إذاً:
إذاً إحداثياتُها تحُ ِّق ُق معادل َة أي:
بالتّايل تكو ُن معادل ُة املستقي ِم هي. : أن فاصل َة نالحظ َّ ُ .2
.
عن فاصل ِة خمتلفةٌ ْ
كل: الش ِ من َّ وبالتَّايل فمعادلتُ ُه َ
اتيب، ،فاملستقي ُم ال يوازي حمو َر الترَّ ِ
،لنحدد إذاً
و .
أي: حتق ُق معادلتَ ُه ْ من النُّقط ِة ،فإحداثياتُها ِّ ُر َ أن يمَ ُّ مبا َّ وكذلك األم ُر بالنِّسب ِة للنُّقط ِة َ
،إذاً:
الشكل ()6-4
ن�ستنت ُج �أ َّن : ِّض يف املعادل ِة نُعو ُ
ني .3للنُّقطت ِ
و
فنجد: ُ
نفسها ،إذاً الفاصل ُة ُ
هي: ،بالتّايل معادل ُة املستقي ِم َ
اتيب ومعادلتُ ُه يوازي حمو َر الترَّ ِ
49
.
مثال:
.
هي معادلة مستقيم ميله يساوي 2ويقطع حمور الرتاتيب عند
.2كَيفَ نُوجِ ُد مي َل م�ستقيمٍ ُع ِرفَتْ مُعا َد َل ُتهُ؟
إن معا َدلَ َة املستقي ِم َّ أو:
كل بالش ِ َب َّ تُكت ُ
جند: ومن املعادلَ ِة (ُ )2
()1
()2
()َ2
جند أنَّ: لطرف ُ ٍ ني ( )1و( )2طرفاً مبقارن ِة املعادلتَ ِ
�أ�ستنت ُج �أ َّن:
أمثال يف املعادلةِ: ِ على
أمثال ِ سالب ميل املستقي ِم يساوي َ َ
أمثال َ ويساوي
يف املعادلَ ِة
.
مثالٌ :
ميل املستقيمِ: أوجد َ ْ
احللُّ : َ .3 كيف ُن نِّ ُ م�ستقيم؟ عي معادل َة ٍ
بإحدى احلالتنيِ: َ يتعينَّ ُ املستقي ُم يف املستوي -معرف ُة ميلِ ِه ونقطٍة منهُ.
-معرف ُة نقطتا ِن خمتلفتا ِن منهُ.
مترينٌ حملولٌ :
ِس ُعطى يف َم ْعلٍَم مُتجان ٍ م ً
و
ِّقاط األربع ُة اآلتيةُ: الن ُ و
48
و
.
ّر�س الرَّابعُ :تطبيقاتٌ فـي امل ُ�سْ َتوِي الإِحْ دَاثِيٍّ الد ُ متهي ٌد (حتديثُ امل�ستوي) حتديث املستقي ِم َ إن َّ
حقيقي ٍّ بعدد ٍ كل نقطٍة من ُه يعين جعلَ ُه حِموَراً ،ومقابل َة ِّ
َاط املستقي ِم ِل منطل ِق ِه جمموع َة نِق ِ بذلك تُقَاب ُ َ هذهِ النُّقطةِ .يَتعينَّ ُ ندعوه :فاصل َة ِ
ومستقرهِ ِّ
.
الشكل ()1-4
نسميهما احملورين
مثل حمورين ِ ِ يعن نسبتَ ُه إىل وحتديث املستوي يِ ُ
من ُنائيٍة َ من هذا املستوي بث َّ كل نقطٍة ْ َم مقابل ُة ِّ ومن ث َّ كل (ْ )3-4 الش ُ االحداثينيَّ . نقط املستوي ُل منطل ِق ِه جمموع َة ِ ْق تقَاب ِ َوف َ
كل الش ِ َّ
.
كل نقطة يف املستوي مثل
مثل
متثل بثنائية
كما يف الشكل (.)2-4
احملورين ِ وسنقتص ُر يف دراستِنا على اتخِّ ا ِذ ني . نظامي ِ َّ متعامدين ِ
الشكل ()2-4
ِس ًة نظامي ًة متجان َ َّ ِدةً بأن يكو َن َم ْعلَُم املستوي مجل ًة متعام َ ْ
43
.
ومستقرهِ ِّ
الوحدة الثانية
الهند�سة التحليلية
الدر�س الرابع :تطبيقات يف املستوي االحداثي. الدر�س اخلام�س :املتجهات.
يتوقع يف نهاية الوحدة أن يكون املتعلم قادراً على:
.1إجياد طول قطعة مستقيمة.
.2حتديد املستقيمات املتوازية واملتعامدة ،والعالقة بني ميليهما.
.3إجياد البعد بني نقطة معلومة ومستقيم معلوم ،والبعد بني مستقيمني متوازيني يف املستوي.
.4إجياد معادلة الدائرة.
.5إجياد نسبة التشابه يف املثلث.
.6نعريف املتجهات وخصائصها.
.7حتديد االرتباط اخلطي وحساب املسافة حتليلياً.
41
مترينات ()1 رجات: ِ بالد قياسها َّ ُ من الزَّوايا التيِ ُل َ قياس ك ٍّ ُحس ْب بالرَّاديا ِن َ .1ا ُ )b )d
)d
قياسها بالرَّاديان هوَ: ُ القياسي والتيِ ِّ الوضع ِ املوجه َة يف َرس ُم الزَّوايا َّ .2ا ُ )b
)a
) c
)a
)c
نفسها. قياسات أُخرَى للزَّاوي ِة ِ ٍ ثالث ُب َ ،فا ْكت ْ قياس .3إذا كا َن ُ فندق على ٍ اخنفاض قاعدةِ ِ قياس زاوي ِة َ أن ُجد َّ ارتفاع ُه 25مرتاً و ِ ُ َاء ِم ِة بِن ٍ من ق َّ ْ .4 ِم ِة الفند ِق ارتفاع ق َّ ِ وقياس زاوي ِة َ ،
أفقي تُساوي شارع ٍّ ٍ من اجلانب اآلخ ِر ْ ِ ارتفاع الفندقِ؟ ُ فما
،
من أما ِم َهر يمَ ُّر ْ عرض ن ٍ َ أن حُي ِّد َد ارتفاع ُه 40مرتاً ،أرا َد ْ ُ َاء سطح بِن ٍ ِ يقف رج ٌل على ُ .5
اخنفاض النُّقط ِة ِ قياس زاوي ِة أن َ فوجد َّ َ َاء البِن ِ
تُساوي
اخنفاض ِ وقياس زاوي ِة َ ،
تُساوي
كانت النُّقطتا ِن .فإذا ِ
النُّقط ِة
الض َّف ِة البعيدةِ للنَّه ِر على ِّ
الض َّّف ِة ال َق ِر ْيبَ ِة للنَّه ِر على ِّ
َاء على استقامٍة وقاعدةُ البِن ِ
رض النَّهرِ؟ الشكل واحدٍة فما َع ُ
( )20-1
الشكل ()20-1
18
واحلاالت (ِّ )4( ،)3( ،)2( ،)1 توض ُح ُ َ َ األوضاع املُ ْم ِكنَ ِة ُّ قبل عاع بعض للش ِ ِ وبعد َد َو َرانِ ِه . َ
()3
الش ُ َّ كل ()4-1
()4
ُ يف ِّ اجلديد ُّ نسمي عاع الوضع أن َ نالحظ َّ َ مرٍة يعينِّ ُ زاوي ًةِّ ، للش ِ كل َّ ْ َ الدورا َن ِّ لع حول نقط ِة بداي ِة الدورا ِن ِن َّ بدأنَا م ْن ُه َّ االبتدائي للزَّاوي ِة النَّاجت ِة م َ الض َ َّ ُ ُّ ومثل هذه ِّهائي للزَّاوي ِة النَّاجتةِ، ِّهائي سمي َ َ عاع ،كما نُ ِّ الش ِ الضلع الن َّ الوضع الن َّ الذي
ب( سمى زوايا َّ موجه ًة والز ُ َّوج املرتَّ ُ الزَّوايَا تُ َّ
،
) ميث ُ موجه ًة. ِّل زاوي ًة َّ
ملحوظة (:)2
الش ُ يبينِّ ُ َّ ني، ني َّ موجهت ِ كل ( )5-1زاويت ِ
عن دورا ِن ت ْ نتج ْ األوىل َ
جِّ باتاهِ
أن عكس ني َّ ِ ِ الساعةِ ،يف ح ِ عقارب َّ جِّ باتاهِ عن دورا ِن ت ْ نتج ْ الثّاني َة َ الساعةِ. ِ عقارب َّ
قياس الزَّاوي َة يكو ُن أن وقد اتُف َق على َّ َ ُموجباً إذا كانَ
الدورا ُن يف جِّ الدورا ُن جِّ اتاهِ باتاهِ عكس الساع ِة بينَ َما يكو ُن سالِباً إذا كا َن َّ َّ ِ ِ عقارب َّ الساعةِ. دورا ِن ِ عقارب َّ الشكل ()5-1
موجهةٍ: الو�ض ُع القيا�سي لزاوي ٍة َّ ُّ
ُ جه ِة املرسوم ِة يف َّ نالحظ ما يَأتي: كل ()6-1 بالنَّظ ِر إىل الزَّوايا امل َو َّ الش ِ رأس الزَّاوي ِة يف ٍّ األصل. يقع على نقط ِة ِ كل م ْن َها ُ �أ َّوالًُ : 8
الدر�س الأول:
الزَّوايا وقيا�سُ هَا
وقيا�سها: املوجه ُة 1-1ال َّزاوي ُة َّ ُ
حتديد جِّ جوانب نشاهد على اليومي ِة األهم َّيةِ ،ففي حياتِنَا أمر يف غاي ِة إن ُ َ َّ ِ ِّ االتاهِ ٌ َّ حتد ُد جِّ ُّ ِ ري، إشارات الطر ِق مرور ِّ الس ِ ٍ اتاهَ َّ َ السالم ِة ينبغي االلتزا ُم بِ َها حفاظاً على َّ الش ُ كل ( )1-1بعضاً العامةِ ،ويُبينِّ ُ َّ َّ ا.ولتحديد جِّ ِ أهم َّيةٌ أيضاً يف من َه التاهِ ِّ
الرياضيات . ِّ فالش ُ أن ُّ َّ كل (ِّ )2-1 عاع الش َ يوض ُح َّ الذي نقط ُة بدايتِ ِه oجَِّ ني. واتا ُه ُه إىل اليم ِ
الشكل ()1-1
كل ( )3-1ميث ُ الش َ كما أن َّ ميكن ِّل زاوي ًة ُ أوالزَّاوي ُة قرائتُ َهاكالتَّايل :الزَّاوي ُة
الش ُ َّ كل ()2-1
.
الش ُ َّ كل ()3-1
ملحوظة (:)1 ُ نالحظ يف َّ كل ( )4-1أَنَّ ُه إذا دا َر الش ِ َ حنص ُل على ٍ وضع حول النُّقط ِة oفإنَّنَا ُ ُ حنصل ،وبالتَّايل فإنَّنَا وليكن آخر له ْ ٍ رأسها النُّقط ُة و على زاويٍة بني ُ
()1
.o
7
()2
ملحة تاريخية: كان حلساب املثلثات دور كبري يف احلضارة الفرعونية عند بناء األهرامات الثالثة ،كما
كان له تأثري كبري على مالحظاتهم الفلكية يف ذلك الوقت.
كذلك كان للبابليني اهتمام كبري بالفلك ،ومن ثم حبساب املثلثات.
وبدورهم األغريق اعتمدوا على كثري من املعلومات اليت وصلت إليهم من البابليني
واملصريني ،وذلك عندما طوروا الساعة الشمسية أو ما يسمى باملقياس الشمسي سنة ألف ومخس مئة قبل امليالد.
يعرف حساب املثلثات على أنه قياس املثلث ،وهو قديم قدم حاجة اإلنسان ومعرفته
بالفلك واهلندسة ،ومبا أن قياس املثلث مفهوم يدخل حتت اهلندسة وتطبق مفاهيمه يف
الفلك ،فإن حساب املثلثات يتبع اهلندسة والفلك حبسب االستخدام واحلاجة حتى مت فصله
كعلم مستقل يف القرن التاسع امليالدي خالل نهضة احلضارة اإلسالمية.
6
الوحد ُة الأُوىل
ح�ساب املث َّل ِ ثات ُ
وقياسها. الدرس األول :الزَّوايَا ُ الدائريَّ ُة. ائري والقِطع ُة َّ الدرس الثاني :ال َق ّطاع َّ الد ُّ ثي ُة. الدرس الثالث :الن َ ِّس ُب املُثلَّ َّ يتوقع يف نهاية الوحدة أن يكون املتعلم قادراً على:
.1إجياد قيم اجليب وجيب التمام والظل لزاوية قياسها . .2اجياد زوايا االرتفاع واالخنفاض.
.3اجياد طول قوس ومساحة القطاع الدائري والقطعة الدائرية. .4استنتاج النسب املثلثية يف املثلث قائم الزاوية.
.5اجياد العالقات بني الدوال املثلثية على دائرة الوحدة (الدائرة املثلثية).
5
املحتويات الوحد ُة الأُوىل:
ح�ساب املث َّلثات ُ
5
وقياس َها األو ُل :الزَّوايا َّ رس َّ الد ُ ُ
7
ائري والقِطع ُة رس الثَّاني :ال َق ّطاع َّ َّ الد ُّ الد ُ
19
ثي ُة رس الث ُ ّ الد ُ َّالث :الن َ ِّس ُب املُثلَّ َّ
29
18
مترينات ( )1 ٌ
28
مترينات ()2
مترينات ( )3
الوحدة الثانية:
39
الهند�سة التحليلية
ِي ابع: ّ ٌ الر ُ الد ُ رس َّ تطبيقات يف املُ ْستَ ِوي اإلِ ْح َداث ٍّ مترينات ()4 هات و َ ِصها رس َّ اخلامس :املتَّ ِج ُ خصائ ُ الد ُ ُ
مترينات ()5
الوحد ُة ال َّثالث ُة:
الهند�س ُة الفراغ َّي ُة
ادس :الن َ واملستقيم واملستوي ُّقط ُة َّ الس ُ الد ُ رس َّ ُ
مترينات ( )6 ٌ
41 43
62
65
75
77 79
93 95
ات َّ املج َّس َم ُ السابِ ُعَ : الد ُ رس َّ
120
مترينات ( )7
4
حيم ب�سم ا ِ هلل ال َّر ِ حمن ال َّر ِ ِ امل ُ َق ِّد َم ُة نضع بني يدي أبنائنا األعزاء كتاب اهلندسة التحليلية للصف األول الثانوي العام،
والذي أعد وفق املعايري العامة اليت ضعتها وزارة الرتبية يف اجلمهورية العربية السورية.
وحرصنا يف إعداد هذا الكتاب على إغناء ثقافة الطالب مبفاهيم الرياضيات الرئيسة
وتقدميها يف مقاربة شاملة مركزة على فهم مبادئ الرياضيات وعالقتها باحلياة اليومية
يف ميادين شتى.
وقد احتوى الكتاب ثالث وحدات دراسة؛ األوىل حبثت يف الزوايا وقياسها والنسب
املثلثية وتطبيقات املثلث القائم ،والثانية:يف اهلندسة التحليلية ،وتعرضت لبعض
التطبيقات يف املستوى اإلحداثي واملتجهات ،والثالثة :يف اهلندسة الفراغية ،وتناولت هذه الوحدة النقطة واملستقيم واملستوى واملجسمات ،كما تضمنت كل وحدة دروساً عدة ،مت تعزيزها يف النهاية مبجموعة من األسئلة والتمرينات املتدرجة يف املستوى
لتمكني املدرس من متابعة مجيع طالبه وفق مستوياتهم.
وكلنا أمل يف زمالئنا املدرسني أن يعملوا على حتقيق األهداف املرجوة لبناء مستقبل وطننا وأمتنا العربية ،بناء مشيداً على العلم واملعرفة لتتبوأ مكانتها احلضارية. وأخرياً :نرجو أن نكون قد وفقنا يف إعداد منهج تتحقق من خالله األهداف
العلمية والرتبوية ،واهلل من وراء القصد.
امل�ؤلفون
3
ُ ُ
www.istishraf.org ُ
2