ریاضی هشتم صفحه 88 - فعالیت 2
۲- این دو مثلث با یکدیگر همنهشتاند: $\triangle ABC \cong \triangle GHF$. پس اجزای متناظر آنها نیز با هم مساوی هستند. با توجه به علامتهای روی شکلها، تساوی ضلعها و زاویههای متناظر این دو مثلث را کامل کنید.
$$\hat{A} = \_\_\_\_$$ ، $$\hat{B} = \_\_\_\_$$ ، $$\hat{\_\_\_\_} = \hat{G}$$
$$\overline{BC} = \_\_\_\_$$ ، $$\overline{\_\_\_\_} = \overline{HF}$$ ، $$\overline{\_\_\_\_} = \overline{FG}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هشتم صفحه 88 - فعالیت 2
مفهوم **همنهشتی مثلثها** (Congruence) به این معنی است که تمام اجزای متناظر دو مثلث (یعنی سه ضلع و سه زاویه) با هم برابرند. ترتیب نوشتن نام مثلثها در عبارت همنهشتی ($\triangle ABC \cong \triangle GHF$) بسیار مهم است، زیرا **تناظر** بین رأسها را مشخص میکند:
* رأس اول ($A$) متناظر با رأس اول ($G$) است.
* رأس دوم ($B$) متناظر با رأس دوم ($H$) است.
* رأس سوم ($C$) متناظر با رأس سوم ($F$) است.
با توجه به این تناظر و علامتهای روی شکل، تساوی اجزای متناظر را کامل میکنیم:
### **تساوی زاویهها:**
زاویهی متناظر با $\hat{A}$ (رأس اول) برابر است با $\hat{G}$ (رأس اول):
$$\mathbf{\hat{A} = \hat{G}}$$
زاویهی متناظر با $\hat{B}$ (رأس دوم) برابر است با $\hat{H}$ (رأس دوم):
$$\mathbf{\hat{B} = \hat{H}}$$
زاویهی متناظر با $\hat{G}$ (رأس اول) برابر است با $\hat{A}$ (رأس اول):
$$\mathbf{\hat{C} = \hat{F}}$$ (از روی تناظر $C$ با $F$)
### **تساوی ضلعها:**
ضلع متناظر با $\overline{BC}$ (رأسهای دوم و سوم) برابر است با $\overline{HF}$ (رأسهای دوم و سوم):
$$\mathbf{\overline{BC} = \overline{HF}}$$
ضلع متناظر با $\overline{HF}$ (رأسهای دوم و سوم) برابر است با $\overline{BC}$ (رأسهای دوم و سوم):
$$\mathbf{\overline{AB} = \overline{GH}}$$ (از روی تناظر $A$ با $G$ و $B$ با $H$)
ضلع متناظر با $\overline{FG}$ (رأسهای سوم و اول) برابر است با $\overline{CA}$ (رأسهای سوم و اول):
$$\mathbf{\overline{CA} = \overline{FG}}$$
**تذکر:** میتوانید تناظر را از روی علائم هندسی روی شکل نیز تأیید کنید. مثلاً زاویهی $\hat{A}$ (رنگ زرد و یک کمان) متناظر با $\hat{G}$ (رنگ زرد و یک کمان) است.
ریاضی هشتم صفحه 88 - فعالیت 3
۳- مثلثهای $XYZ$ و $LMN$ با یکدیگر همنهشتاند.
میخواهیم ببینیم مثلث $XYZ$ با چه تبدیل یا تبدیلهایی بر مثلث $LMN$ منطبق میشود. راه حل دو دانشآموز در اینجا آمده است.
شما هم راه دیگری برای منطبق کردن مثلث $XYZ$ بر مثلث $LMN$ پیدا کنید و آن را توضیح دهید؛ سپس راه حل خود را با راه حلهای دوستانتان مقایسه کنید. خوب است بدانید که راهحلهای درستی بیشماری برای این مسئله وجود دارد.
(تصویر مثلث $XYZ$ با اضلاع $\overline{XY}=6 \text{ cm}$، $\overline{XZ}=4 \text{ cm}$ و $\overline{YZ}=9 \text{ cm}$. زاویهی $\hat{X}$ دو کمان آبی دارد. زاویهی $\hat{Z}$ یک کمان قرمز دارد.
تصویر مثلث $LMN$ با اضلاع $\overline{LM}=4 \text{ cm}$، $\overline{MN}=6 \text{ cm}$ و $\overline{LN}=9 \text{ cm}$. زاویهی $\hat{M}$ دو کمان آبی دارد. زاویهی $\hat{N}$ یک کمان قرمز دارد.)
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هشتم صفحه 88 - فعالیت 3
هدف این فعالیت نشان دادن این است که وقتی دو شکل با هم **همنهشت** هستند، حتماً میتوان یکی را با استفاده از **تبدیلات هندسی** (انتقال، دوران، بازتاب) بر دیگری منطبق کرد.
### **۱. پیدا کردن تناظر بین رئوس:**
ابتدا اجزای متناظر دو مثلث را بر اساس علامتهای روی شکل پیدا میکنیم:
* ضلع $\overline{XY} = 6 \text{ cm}$ متناظر با $\overline{MN} = 6 \text{ cm}$ است.
* ضلع $\overline{XZ} = 4 \text{ cm}$ متناظر با $\overline{LM} = 4 \text{ cm}$ است.
* ضلع $\overline{YZ} = 9 \text{ cm}$ متناظر با $\overline{LN} = 9 \text{ cm}$ است.
از تساوی اضلاع، تناظر رئوس به دست میآید:
* رأس $X$ (بین اضلاع $6$ و $4$) متناظر با رأس $M$ (بین اضلاع $6$ و $4$) است. (همچنین $\hat{X} = \hat{M}$، هر دو دو کمان آبی دارند.)
* رأس $Z$ (بین اضلاع $4$ و $9$) متناظر با رأس $L$ (بین اضلاع $4$ و $9$) است. (در واقع تناظر $Z$ با $L$ نیست، بلکه $Z$ با $N$ است: $\overline{XZ}$ با $\overline{LM}$ و $\overline{YZ}$ با $\overline{LN}$، پس $Z$ مشترک در دو ضلع $\overline{XZ}$ و $\overline{YZ}$ است و $L$ در دو ضلع $\overline{LM}$ و $\overline{LN}$ مشترک است. $N$ هم در $\overline{MN}$ و $\overline{LN}$ مشترک است. با بررسی مجدد علائم متوجه میشویم:
* $\hat{X} = \hat{M}$ (دو کمان آبی)
* $\hat{Z} = \hat{N}$ (یک کمان قرمز)
* بنابراین $\hat{Y} = \hat{L}$ (زاویهی باقیمانده)
**تناظر صحیح:** $\triangle XYZ \cong \triangle MLN$
### **۲. راه حل برای انطباق (ترکیب تبدیلها):**
چون مثلث $XYZ$ باید بر $MLN$ منطبق شود (توجه کنید $LMN$ در صورت سوال آمده است اما تناظر $MLN$ است)، یعنی شکلها قرینهی یکدیگر نیستند و فقط جابهجا شدهاند (انتقال و دوران).
**راه حل پیشنهادی (دوران و انتقال):**
* **گام ۱: انتقال (Translation):** ابتدا مثلث $XYZ$ را با یک **انتقال**، جابهجا میکنیم تا رأس $X$ دقیقاً بر روی رأس متناظرش، یعنی $M$، قرار بگیرد.
* **گام ۲: دوران (Rotation):** حالا که $X$ بر $M$ منطبق شده است، مثلث $XYZ'$ (شکل جدید) را حول نقطهی $M$ **دوران** میدهیم تا ضلع $\overline{XZ}$ دقیقاً بر روی ضلع $\overline{ML}$ (یا $LM$) قرار بگیرد.
* **گام ۳: بررسی:** چون طول ضلع $\overline{XZ} = \overline{LM} = 4 \text{ cm}$ و زاویهی بین دو ضلع ($\hat{X}$ و $\hat{M}$) برابر است و $\overline{XY} = \overline{MN} = 6 \text{ cm}$، بنابراین در این حالت ضلع $\overline{XY}$ نیز بر $\overline{MN}$ منطبق میشود و در نتیجه رأس $Y$ بر $N$ و رأس $Z$ بر $L$ منطبق شده و دو مثلث کاملاً روی هم میافتند.
**نکته:** اگر مثلث $LMN$ حاصل یک بازتاب (قرینه) از $XYZ$ بود، به جای دوران باید از بازتاب استفاده میکردیم.