تقوم حاسبة نظريات المثلث بحل مثلث من أي ثلاثة قياسات أو أضلاع أو زوايا معروفة، من خلال تطبيق أي نظرية كلاسيكية تناسب المجموعة المحددة: نظرية مجموع الزوايا، أو قانون جيب التمام، أو قانون جيب التمام. أدخل ثلاث قيم، وستقوم الأداة بتعريف الحالة، وتسمية النظرية التي استخدمتها، وإرجاع كل جانب وزاوية وقياس مشتق متبقي.
تعتمد هندسة المثلثات على مجموعة صغيرة من النظريات التي يمكنها مجتمعة حل أي مثلث من خلال ثلاثة قياسات معروفة. معرفة النظرية التي تنطبق على أي مجموعة من المعارف هي المهارة الفعلية؛ تسمي هذه الصفحة هذه النظرية في كل خطوة بدلاً من إخفاء الطريقة خلف إجابة مربع أسود واحد.
تطبيق نظرية مجموع الزوايا
مجموع الزوايا الداخلية الثلاث لكل مثلث يصل إلى 180 درجة بالضبط، بغض النظر عن شكل المثلث أو حجمه. هذه هي أبسط النظريات الثلاثة وأسرعها في التطبيق عندما تكون زاويتان معروفتان بالفعل.
A + B + C = 180°
مثال عملي: المثلث له زوايا A = 50° وB = 60°. أوجد الزاوية C.
ج = 180 − 50 − 60 = 70°.
تطبيق قانون الجيب
قانون الجيب يربط كل ضلع بجيب الزاوية المقابلة له، وهو مفيد عندما يكون الضلع والزاوية المقابلة له معلومين.
a / sin(A) = b / sin(B) = c / sin(C)
هذه النظرية تحل حالات ASA وAAS وSSA مباشرة. يقدم ASA وAAS دائمًا إجابة واحدة بمجرد أن تجد نظرية مجموع الزوايا الزاوية الثالثة. SSA هي الحالة الغامضة، والتي يمكن أن تنتج صفرًا أو واحدًا أو مثلثين صالحين اعتمادًا على القيم المحددة المعنية.
تطبيق قانون جيب التمام
قانون جيب التمام يعمم نظرية فيثاغورس على أي مثلث، وهو مفيد عندما لا يتوفر زوج من أضلاع الزاوية للبدء بقانون الجيب.
c² = a² + b² − 2ab·cos(C)
تحل هذه النظرية حالة SSS (التي أعيد ترتيبها لحل كل زاوية) وحالة SAS (تُستخدم مباشرة للعثور على الجانب المفقود). بمجرد العثور على زوج من الزوايا الجانبية بهذه الطريقة، يمكن لقانون الجيب أن ينهي العناصر المجهولة المتبقية بشكل مباشر أكثر.
حدد النظرية التي تنطبق على حالتك
| Case | You know | Theorem |
|---|---|---|
| Two angles | أي زاويتين من الزوايا الثلاث | angle sum theorem |
| ASA / AAS | زاويتان وضلع | law of sines |
| SSA | وجهان وزاوية غير متضمنة | law of sines (ambiguous) |
| SSS | three sides | law of cosines |
| SAS | الجانبين والزاوية المدرجة | law of cosines |
إن تحديد الحالة بشكل صحيح قبل اختيار الصيغة هو الخطوة التي تتخطاها معظم الأخطاء في الكتب المدرسية، حيث أن تطبيق النظرية الخاطئة على مجموعة معينة إما يفشل تمامًا أو، الأسوأ من ذلك، ينتج رقمًا يبدو معقولاً ولكنه ليس المثلث الموصوف بالفعل.
العمل من خلال مثال مختلط كامل
المثلث له أضلاع أ = 7، ب = 9، وزاوية ج = 40 درجة (الزاوية بينهما، في حالة SAS). 1. طبّق قانون جيب التمام لإيجاد الضلع c. c² = 7² + 9² − 2(7)(9)cos(40°) = 49 + 81 − 126 × 0.766 ≈ 130 − 96.5 ≈ 33.5.
2. Take the square root. ج ≈ √33.5 ≈ 5.79.
3. Apply the law of sines to find angle A. الخطيئة(أ) = أ × الخطيئة(ج) / ج = 7 × الخطيئة(40°) / 5.79 ≈ 7 × 0.643 / 5.79 ≈ 0.777، إذن A ≈ 51.0°.
4. Apply the angle sum theorem to find angle B. ب = 180 − 40 − 51.0 = 89.0°.
هذا التسلسل، قانون جيب التمام أولاً، ثم قانون الجيب، ثم نظرية مجموع الزوايا، هو المسار القياسي من خلال مشكلة SAS، ويظهر أن النظريات الثلاثة تعمل معًا في مثلث واحد.
افهم لماذا تكفي ثلاثة قياسات
المثلث له ستة قياسات إجمالاً: ثلاثة جوانب وثلاث زوايا. إن معرفة أي ثلاثة منها، طالما أن واحدًا على الأقل هو ضلع، يؤدي إلى إصلاح المثلث بأكمله (باستثناء حالة SSA الغامضة). ثلاث زوايا وحدها لا تكفي، لأن عددًا لا نهائيًا من المثلثات المتشابهة الشكل ذات الأحجام المختلفة تشترك في نفس الزوايا الثلاث.
الأسئلة الشائعة
ما هي نظريات المثلث الرئيسية المستخدمة لحل المثلث؟
نظرية مجموع الزوايا (مجموع الزوايا 180 درجة)، قانون الجيب (الضلع على جيب الزاوية المقابلة ثابت)، وقانون جيب التمام (تعميم نظرية فيثاغورس لأي مثلث).
كيف تعرف أي نظرية يجب استخدامها؟
حدد القياسات الثلاثة المعطاة. الزاويتان وحدهما تحتاجان فقط إلى نظرية مجموع الزوايا. زوج الزاوية الجانبية مع زاوية أو جانب آخر يستدعي قانون الجيب. ثلاثة جوانب، أو الجانبين والزاوية المحصورة، تستدعي قانون جيب التمام.
هل تستطيع ثلاث زوايا وحدها حل مثلث؟
لا، ثلاث زوايا تحدد شكل المثلث ولكن ليس حجمه، حيث أن العديد من المثلثات المتشابهة تشترك في نفس الزوايا الثلاث. هناك حاجة إلى طول جانب واحد على الأقل لتثبيت الأبعاد الفعلية.
ما هي القضية الغامضة؟
يمكن لـ SSA (ضلعان وزاوية غير محصورة) إنتاج مثلثات صحيحة صفر أو واحد أو اثنين من نفس القياسات الثلاثة، لأن خطوة الجيب العكسية لقانون الجيب يمكن أن تُرجع زاويتين صحيحتين مختلفتين.
هل تنطبق هذه النظريات على أي مثلث، وليس فقط المثلثات القائمة؟
نعم. ينطبق قانون الجيب وقانون جيب التمام على أي مثلث. يُختزل قانون جيب التمام على وجه التحديد إلى نظرية فيثاغورس كحالة خاصة عندما تكون الزاوية المشمولة 90 درجة.
ما القياسات الأخرى التي يمكن العثور عليها بمجرد حل المثلث؟
بمجرد معرفة القياسات الأساسية الستة (ثلاثة جوانب وثلاث زوايا)، يمكن حساب المساحة والمحيط والارتفاعات الثلاثة والمتوسطات ونصف قطر الدوائر المنقوشة والمحددة منها.
هل هناك اختصار للمثلثات القائمة على وجه التحديد؟
نعم. المثلث القائم له زاوية واحدة ثابتة عند 90 درجة، لذا فإن نظرية فيثاغورس والنسب المثلثية الأساسية تحلها بشكل مباشر أكثر من القانون العام للجيب أو قانون جيب التمام، دون الحاجة إلى مجموعة النظرية الكاملة.
ملخص
حل أي مثلث يتلخص في اختيار النظرية الصحيحة للقياسات الثلاثة المعروفة: نظرية مجموع الزوايا لزاويتين معروفتين، وقانون جيب الجيب لزوج من أضلاع الزاوية (ASA، AAS، أو SSA الغامض)، وقانون جيب التمام لـ SSS أو SAS.
مثال SAS مختلط مع الجانبين 7 و 9 وزاوية متضمنة 40 درجة يعمل من خلال النظريات الثلاثة بالتسلسل، ويجد ضلعًا ثالثًا يبلغ حوالي 5.79 والزاويتين المتبقيتين.
الآلات الحاسبة ذات الصلة
حاسبة المثلث · قانون المثلث حاسبة الجيب · قانون المثلث حاسبة جيب التمام