الثانوية العامة 2026الاستعلام عن النتيجةاعرف الكليات المناسبة لمجموعكتنسيق 2026

الرياضيات البحتة · الصف الثاني الثانوي · الترم الأول

قانون قاعدة جيب التمام

قاعدة جيب التمام في أي مثلث واستنتاجها من نظرية فيثاغورث، واستخدامها في إيجاد طول ضلع بمعلومية ضلعين والزاوية المحصورة، وإيجاد قياسات الزوايا بمعلومية الأضلاع الثلاثة، وحل المثلث، ونمذجة مسائل حياتية.

آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى

أهداف التعلم

  • أن يستنتج الطالب قاعدة جيب التمام ويكتب صورها الثلاث.
  • أن يوجد الطالب طول ضلع بمعلومية طولي ضلعين والزاوية المحصورة بينهما.
  • أن يوجد الطالب قياسات زوايا مثلث بمعلومية أطوال أضلاعه الثلاثة.
  • أن يحدد الطالب نوع المثلث (حاد الزوايا، قائم، منفرج) من أطوال أضلاعه.
  • أن يحل الطالب المثلث مستخدمًا القاعدتين معًا في مسائل حياتية.

شرح الدرس

نص القاعدة

في أي مثلث ABCABC:

a2=b2+c2−2bccos⁡Aa^2=b^2+c^2-2bc\cos A b2=a2+c2−2accos⁡Bb^2=a^2+c^2-2ac\cos B c2=a2+b2−2abcos⁡Cc^2=a^2+b^2-2ab\cos C

أي أن مربع طول أي ضلع يساوي مجموع مربعي الضلعين الآخرين مطروحًا منه ضعف حاصل ضربهما في جيب تمام الزاوية المحصورة بينهما.

العلاقة بنظرية فيثاغورث

إذا كانت CC قائمة فإن cos⁡90∘=0\cos90^{\circ}=0، فتصبح القاعدة c2=a2+b2c^2=a^2+b^2، وهي نظرية فيثاغورث. لذلك يمكن النظر إلى الحد −2abcos⁡C-2ab\cos C على أنه «تصحيح» لفيثاغورث في المثلث غير القائم. ويمكن استنتاج القاعدة برسم ارتفاع من أحد الرءوس وتطبيق فيثاغورث في المثلثين القائمين الناتجين، ثم استخدام sin⁡2A+cos⁡2A=1\sin^2A+\cos^2A=1.

مثلث رءوسه A وB وC، والضلع a يقابل الزاوية A، والضلع b يقابل الزاوية B، والضلع c يقابل الزاوية C

صورة القاعدة لإيجاد الزوايا

بإعادة ترتيب القاعدة:

cos⁡A=b2+c2−a22bc,cos⁡B=a2+c2−b22ac,cos⁡C=a2+b2−c22ab\cos A=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc},\qquad \cos B=\frac{a^2+c^2-b^2}{2ac},\qquad \cos C=\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}

إشارة جيب التمام تحدد نوع الزاوية:

  • cos⁡A>0\cos A>0: الزاوية AA حادة.
  • cos⁡A=0\cos A=0: الزاوية AA قائمة.
  • cos⁡A<0\cos A<0: الزاوية AA منفرجة.

ولمعرفة نوع المثلث يكفي فحص الزاوية المقابلة لأكبر ضلع.

أي القاعدتين نستخدم؟

المعلومالقاعدة المناسبة
ضلع وزاويتانقاعدة الجيب
ضلعان والزاوية المحصورة بينهماقاعدة جيب التمام لإيجاد الضلع الثالث
الأضلاع الثلاثةقاعدة جيب التمام لإيجاد الزوايا

وبعد إيجاد عنصر بقاعدة جيب التمام يمكن إكمال الحل بقاعدة الجيب، أو بجيب التمام مرة أخرى (وهو أدق لتحديد الزوايا المنفرجة).

أمثلة وتطبيقات

مثال 1: في المثلث ABCABC: b=5b=5 سم، c=8c=8 سم، m(∠A)=60∘m(\angle A)=60^{\circ}. أوجد aa.

a2=25+64−2(5)(8)cos⁡60∘=89−40=49 ⇒ a=7 سمa^2=25+64-2(5)(8)\cos60^{\circ}=89-40=49\ \Rightarrow\ a=7\ \text{سم}

مثال 2: مثلث أطوال أضلاعه a=7a=7 سم، b=8b=8 سم، c=13c=13 سم. أوجد قياس أكبر زاوية فيه.

أكبر زاوية تقابل أكبر ضلع cc:

cos⁡C=49+64−1692×7×8=−56112=−12 ⇒ m(∠C)=120∘\cos C=\frac{49+64-169}{2\times7\times8}=\frac{-56}{112}=-\frac{1}{2}\ \Rightarrow\ m(\angle C)=120^{\circ}

إذن المثلث منفرج الزاوية.

مثال 3: حدد نوع المثلث الذي أطوال أضلاعه 66 و88 و99 سم.

نفحص الزاوية المقابلة لأكبر ضلع (99): cos⁡θ=36+64−812×6×8=1996>0\cos\theta=\frac{36+64-81}{2\times6\times8}=\frac{19}{96}>0. إذن أكبر زاوية حادة، والمثلث حاد الزوايا.

مثال 4 (حل مثلث): في المثلث ABCABC: a=10a=10 سم، b=7b=7 سم، m(∠C)=50∘m(\angle C)=50^{\circ}. حل المثلث.

c2=100+49−140cos⁡50∘≈149−89.99=59.01 ⇒ c≈7.68 سمc^2=100+49-140\cos50^{\circ}\approx149-89.99=59.01\ \Rightarrow\ c\approx7.68\ \text{سم} cos⁡B=a2+c2−b22ac≈100+59.01−492×10×7.68≈0.7162 ⇒ m(∠B)≈44.3∘\cos B=\frac{a^2+c^2-b^2}{2ac}\approx\frac{100+59.01-49}{2\times10\times7.68}\approx0.7162\ \Rightarrow\ m(\angle B)\approx44.3^{\circ}

m(∠A)≈180∘−50∘−44.3∘=85.7∘m(\angle A)\approx180^{\circ}-50^{\circ}-44.3^{\circ}=85.7^{\circ}.

مثال 5 (تطبيق): انطلقت سفينتان من ميناء في الوقت نفسه، الأولى بسرعة 2020 كم/ساعة والثانية بسرعة 1515 كم/ساعة، والزاوية بين اتجاهيهما 70∘70^{\circ}. كم تبعد السفينتان بعد ساعتين؟

قطعت الأولى 4040 كم والثانية 3030 كم:

d2=402+302−2(40)(30)cos⁡70∘≈2500−820.8=1679.2 ⇒ d≈41.0 كمd^2=40^2+30^2-2(40)(30)\cos70^{\circ}\approx2500-820.8=1679.2\ \Rightarrow\ d\approx41.0\ \text{كم}

ملاحظات مهمة

  • الزاوية في القاعدة هي الزاوية المحصورة بين الضلعين، والمقابلة للضلع المطلوب.
  • إذا كانت الزاوية منفرجة فإن cos⁡\cos سالب، فيصبح الحد −2bccos⁡A-2bc\cos A موجبًا ويزيد طول الضلع.
  • عند إيجاد زاوية من الأضلاع ابدأ بأكبر زاوية؛ فإن كانت حادة كانت الأخريان حادتين.
  • تحقق في النهاية أن مجموع قياسات الزوايا 180∘180^{\circ} (مع فرق تقريب بسيط).

المفاهيم الأساسية

  • a2=b2+c2−2bccos⁡Aa^2=b^2+c^2-2bc\cos A وصورتاها المناظرتان.
  • cos⁡A=b2+c2−a22bc\cos A=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}.
  • إشارة جيب تمام الزاوية المقابلة لأكبر ضلع تحدد نوع المثلث.
  • نستخدم جيب التمام مع ضلعين وزاوية محصورة، أو مع الأضلاع الثلاثة.

ملخص الدرس

قاعدة جيب التمام تعمم نظرية فيثاغورث على أي مثلث، فتربط الأضلاع الثلاثة بإحدى الزوايا. نستخدمها لإيجاد ضلع مقابل لزاوية محصورة بين ضلعين معلومين، ولإيجاد الزوايا عندما تكون الأضلاع الثلاثة معلومة، ومنها نعرف نوع المثلث. ومع قاعدة الجيب تصبح لدينا أداة لحل أي مثلث.

أسئلة للتدريب

  1. في المثلث ABCABC: a=4a=4 سم، b=6b=6 سم، m(∠C)=120∘m(\angle C)=120^{\circ}. أوجد cc.
  2. مثلث أطوال أضلاعه 55 و77 و88 سم. أوجد قياس الزاوية المقابلة للضلع 77.
  3. حدد نوع المثلث الذي أطوال أضلاعه 44 و55 و77 سم.
  4. قطعة أرض مثلثة الشكل، طولا ضلعين فيها 6060 مترًا و4545 مترًا، والزاوية بينهما 80∘80^{\circ}. أوجد طول الضلع الثالث ومساحة الأرض.
  5. في المثلث ABCABC أثبت أن: a2+b2+c2=2(bccos⁡A+accos⁡B+abcos⁡C)a^2+b^2+c^2=2(bc\cos A+ac\cos B+ab\cos C).
حلّ أسئلة هذا الدرساختبر فهمك بأسئلة اختيار من متعدد وأسئلة مقالية مع نموذج إجابة، أو خض اختبارًا تفاعليًا سريعًا
أبلغ عن خطأ في هذا الدرس