ما هو قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع ؟

12/05/2020

0 23٬009 4 دقائق

قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع

يُعتبر المثلث من الأشكال الهندسية المهمة، ولذلك فإن حساب زوايا المثلث من أساسيات علم الهندسة، والتي تُعتبر أهم أحد فروع علم الرياضيات، ولكن ما هو قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع؟

وتختلف قياسات زوايا المثلث وطول الأضلاع باختلاف قياسات كل مثلث عن الآخر، فالمثلث عبارة عن شكل هندسي مكون من ثلاث رؤوس بينها خطوط مستقيمة وهي الأضلاع، وبالتالي تتكون ثلاث زوايا.

خصائص المثلث ومميزاته

كل شكل من الأشكال الهندسية له ميزاته وخصائصه التي تجعله مميز عن غيره من باقي الأشكال الهندسية، ومن المؤكد أن هذا يجعل كل شكل من هذه الأشكال له قوانينه الخاصة به، والطرق المختلفة لحساب زواياه، وبالتالي تختلف العلاقات بين بعضها البعض.

ولكي نصل إلى قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع يجب أن نتعرف على خصائص المثلث التي تميزه عن غيره من باقي الأشكال الهندسية، وهي كالتالي:

أن مجموع الزوايا الداخلية للمثلث تتساوى مع مجموع زاويتين قائمتين، ومن المعلوم أن الزاوية القائمة تساوي 90 درجة، وبالتالي فإن مجموع زوايا المثلث الداخلية تساوي (2*90)=180 درجة.

وعلى حسب نوع المثلث وباختلاف أطوال الأضلاع تختلف توزيع هذه الدرجات، أيضًا من الخصائص التي تُميز المثلث أن الزاوية الخارجية له تساوي مجموع الزاويتين الداخليتين البعيدتين عن هذه الزاوية.

الضلعين القصيرين في المثلث إذا تم جمع طولهما يكون الناتج أكبر من الضلع الكبير في المثلث، جميع الخطوط المستقيمة في المثلث يجب وأن تتقاطع جميعها في نقطة واحدة.

أنواع المثلث

قسم علماء الرياضيات والهندسة المثلثات بناء على نوعين:

المثلث حسب الزاوية.
ومثلث حسب طول الضلع.

وبالتالي فإنه من السهل الحصول على قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع، حيث أن

من المعروف أن المثلث به ثلاث زوايا، وعليه فيُمكن أن يتم تقسيم المثلثات على حسب هذه الزوايا، ويُمكن بيان ذلك كالتالي:

مثلث قائم الزاوية: وهو مثلث يكون بين أضلاعه زاوية قياسها 90 درجة.
مثلث حاد الزوايا: وهو مثلث تكون زواياه جميعها أقل من 90 درجة، ومن هنا جاء اسم حاد.
مثلث منفرج الزاوية: وفيه تكون هناك زاوية واحدة من بين زواياه قياسها أكبر من 90 درجة، في حين أن باقي الزوايا اقل من 90 درجة.

أما الطريقة الثانية لبيان أنواع المثلث على حسب طول الضلع، فيُمكن تقسيم أنواع المثلثات كالتالي:

مثلث مختلف الأطراف: وهو المثلث الذي يكون فيه أطوال أضلاعه مختلفة عن بعضها، وهذا بالطبع يؤثر على قياس زواياه، حيث تختلف باختلاف الزوايا.

أما المثلث متساوي الطرفين: وهو الذي يكون فيه طول ضلعين من المثلث متساويين، وينتج عن ذلك تساوي زاويتي القاعدة لهذين الطرفين من الأضلاع، ويُمكن معرفة الزاوية المتبقية عن طريق حساب مجموع الزاويتين المتساويتان وطرحهم من المجموع الكلي لزوايا المثلث.

في حين أن المثلث متساوي الأطراف: والذي يكون جميع أضلاعه متساوية، الأمر الذي يؤثر على مجموع الزوايا للمثلث، حيث تصبح جميع الزوايا متساوية أيضًا.

ومن المعروف أن مجموع زوايا المثلث مساوي لـ 180 درجة فيُمكن تحديد قيمة هذه الزوايا عن طريق قسمة 180/3 فيكون الناتج 60 درجة وهو قياس كل زاوية من زوايا المثلث المتساوي الأضلاع، وعليه فإنه أصبح من السهل الآن بعد تحديد أنواع المثلثات على حسب الزوايا والأضلاع إيجاد قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع.

ما هي الطرق المتبعة لحساب زوايا المثلث

في البوابة الحديث عن قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع، يجب معرفة الطرق المتعددة التي يُمكن من خلالها إيجاد زوايا المثلث وهي كالتالي:

المنقلة، وهي من الأدوات الهندسية الخاصة بقياس الزوايا، ويتم ذلك عن طريق وضع رأس المنقلة على الزاوية، ووضع الخط المستقيم في المنقلة على الضلع الأول من المثلث الذي كون الزاوية، ثم البدء بالعد بداية من الصفر من عند الضلع إلى الوصول للضلع الآخر المكون للزاوية.

يُمكن معرفة قياس الزاوية عن طريق الزاويتين الأخريين المعروفتين القيمة، حيث أن القاعدة الرياضية تقول: أن مجموع زوايا أي مثلث أي إن كانت أضلاعه أو زواياه تساوي 180 درجة، وفي حال وجود قياس زاويتين من المثلث فإن الزاوية الثالثة يُمكن إيجادها بسهولة.

وذلك عن طريق طرح مجموع الزاويتين من 180 درجة، وبالتالي يكون الناتج هو قياس الزاوية الثالثة في المثلث.

استخدام قانون الجيب للحصول على قياس الزاوية في المثلث، عن طريق تطبيق القانون الذي يقول أن طول أي ضلع في مثلث مقسوم على جيب الزاوية المقابلة له يُساوي طول الضلع الآخر مقسوم على جيب الزاوية المقابلة له.

ولكي نتمكن من تطبيق هذا القانون يجب أن يكون معلوم طول ضلعين في المثلث، وقياس زاوية واحدة، ومنها يُمكن إيجاد الزوايا الأخرى، وعليه فإن قانون الجيب هو قانون حساب زوايا المثلث بمعلومية الأضلاع ، ويُمكن تطبيقه عن طريق معرفة ضلعين وزاوية واحدة فقط.

ما المقصود بالنسب المثلثية؟

المقصود لها هي تلك النسب التي بين أطوال أضلاع المثلث القائم الزاوية وعن طريقها يُمكن استنتاج قيم زوايا المثلث وأضلاعه، عن طريق معرفة جيب الزاوية الحادة والجتا والظل وذلك عن طريق القانون التالي:

قانون جيب الزاوية س= طول الضلع المقابل للزاوية س/ طول وتر المثلث القائم.

وبالتالي فلابد من معرفة بعض المصطلحات الخاصة بهذا القانون وهي كالتالي:

جيب الزاوية الحادة:

والمقصود به النسبة بين طول الضلع المقابل للزاوية الحادة إلى طول الوتر في المثلث قائم الزاوية.

ويرمز لـ جيب الزاوية بالرمز (جا) الزاوية، والعلاقة طردية بين قياس الزاوية وبين قيمة الجيب، أي أنه كلما قل قيمة قياس الزاوية الحادة كلما قلت قيمة الجيب ويُمكن بيان ذلك في القانون التالي:

قانون جيب الزاوية س= طول الضلع المقابل للزاوية س / طول وتر المثلث القائم.

جيب تمام الزاوية الحادة:

يُقصد به نسبة طول الضلع المجاور للزاوية الحادة إلى طول الوتر، ويُرمز له بالرمز (جتا)، حيث أن العلاقة بين (جتا) وبين قياس الزاوية علاقة عكسية، أي أنه كلما زاد قياس الزاوية الحادة كلما قلت قيمة جيب التمام.

قانون جيب تمام الزاوية س= طول الضلع المجاور للزاوية س/ طول وتر المثلث القائم.

ظلال زاوية الحادة:

وهو أحد النسب المثلثية في المثلث القائم الزاوية، وهي نسبة (جا) و(جتا) ويُرمز له بالرمز (ظا)، حيث تكون العلاقة بين قيمة ظل الزاوية وقياس الزاوية علاقة طردية.

قانون ظل الزاوية س= جا س/ جتا س.

قانون ظل الزاوية س= المقابل /الوتر/المجاور/الوتر.