۱- میخواهیم در صفحۀ شطرنجی خطی موازی خط d رسم کنیم. راه حل سه دانشآموز را مشاهده کنید و توضیح دهید هر کدام از آنها چگونه خط موازی را رسم کرده است.
هر سه دانشآموز با روشی متفاوت و صحیح، خطی موازی با خط $d$ رسم کردهاند.
- **روش اول (شکل سمت چپ):**
این دانشآموز از مفهوم **شیب خط** استفاده کرده است. او مشاهده کرده که برای رفتن از یک سر خط $d$ به سر دیگر آن، باید $۷$ واحد به راست و $۳$ واحد به بالا حرکت کرد. سپس، با شروع از نقطهای جدید، همین حرکت ($۷$ واحد راست و $۳$ واحد بالا) را تکرار کرده و خط موازی را رسم نموده است. خطوطی که شیب یکسان دارند، با هم موازی هستند.
- **روش دوم (شکل وسط):**
این دانشآموز از تعریف خطوط موازی یعنی **حفظ فاصله ثابت** استفاده کرده است. او دو نقطه روی خط $d$ را انتخاب کرده و از هر کدام به یک فاصله عمودی یکسان (مثلاً ۲ واحد) به بالا حرکت کرده است. با وصل کردن این دو نقطه جدید، خطی موازی با خط $d$ به دست آورده است.
- **روش سوم (شکل سمت راست):**
این دانشآموز از یک ابزار ساده یعنی **خطکش** استفاده کرده است. از آنجایی که دو لبه یک خطکش استاندارد با هم موازی هستند، او یک لبه خطکش را بر خط $d$ منطبق کرده و از لبه دیگر آن برای رسم خط جدید استفاده کرده است.
۲- مانند نمونه برای هر کدام شکل بکشید و جاهای خالی را پر کنید.
این تمرین به بررسی سه قضیه مهم در مورد خطوط موازی و عمود میپردازد.
- **الف) دو خط عمود بر یک خط:**
- **قضیه:** اگر دو خط مختلف بر یک خط سوم عمود باشند، آن دو خط با یکدیگر **موازی** هستند.
- **رابطه:** $ (a \perp b \text{ و } a \perp c) \implies b || c $
- **ب) اگر خطی بر یکی از دو خط موازی عمود شود:**
- **قضیه:** اگر خطی بر یکی از دو خط موازی عمود باشد، بر خط دیگر نیز **عمود** است.
- **رابطه کامل شده:** $ (g || h \text{ و } k \perp h) \implies k \perp g $
- **ج) دو خط موازی با یک خط:**
- **قضیه:** اگر دو خط مختلف با یک خط سوم موازی باشند، آن دو خط با یکدیگر نیز **موازی** هستند (خاصیت تعدی).
- **رابطه کامل شده:** $ (d || e \text{ و } d || f) \implies e || f $
۳- در هر متوازی الاضلاع، ضلعهای روبهرو با هم موازیاند. چهارضلعی ABCD یک متوازی الاضلاع است.
الف) ضلعهای موازی را با علامت گذاری مشخص کنید.
ب) جاهای خالی را در رابطههای زیر کامل کنید.
**الف) علامتگذاری ضلعهای موازی:**
برای علامتگذاری، روی دو ضلع موازی $AB$ و $DC$ یک علامت فلش یکسان قرار میدهیم. سپس روی دو ضلع موازی دیگر یعنی $AD$ و $BC$ یک علامت فلش دوتایی قرار میدهیم تا از جفت اول متمایز شوند.
**ب) تکمیل جاهای خالی:**
با توجه به خاصیت خطوط موازی و مورب، روابط صحیح بین زوایا به شرح زیر است. (توجه: رابطهای که در صورت سوال به عنوان نمونه آورده شده از نظر هندسی نادرست است. پاسخهای زیر بر اساس اصول صحیح هندسی نوشته شدهاند.)
- **اگر $AB||DC$ و مورب $BC$ باشد:**
- زوایای متبادل داخلی برابرند: $ \hat{B}_۲ = \hat{C}_۱ $
- زوایای داخلی یک طرف مکملاند: $ \hat{B} + \hat{C} = ۱۸۰^\circ $
- **اگر $AD||BC$ و مورب $AB$ باشد:**
- زوایای متبادل داخلی برابرند: $ \hat{A}_۲ = \hat{B}_۱ $ (با امتداد دادن اضلاع)
- زوایای داخلی یک طرف مکملاند: $ \hat{A} + \hat{B} = ۱۸۰^\circ $
- **اگر $AD||BC$ و مورب $DC$ باشد:**
- زوایای متبادل داخلی برابرند: $ \hat{D}_۱ = \hat{C}_۲ $
- زوایای داخلی یک طرف مکملاند: $ \hat{D} + \hat{C} = ۱۸۰^\circ $