حساب زوايا المثلث

نظرة عامة حول زوايا المُثلث

يضم المثلث ثلاث زوايا، ويساوي مجموع زوايا المُثلث الداخلية 180 درجة دائِماً مهما اختلف نوعه؛ فمثلاً المثلث (أب ج) فيه قِياس الزاوية أ يساوي 68 درجة، وقياس الزاوبة ب يساوي 41 درجة، وقياس الزاوية ج يساوي 71 درجة، وعند جمع زوايا هذا المُثلث معاً (68+ 41+ 71) فإن المجموع سيساوي 180 درجة كحال بقية المثلثات الأخرى.^[١] ويُمكن إثبات أن مجموع زوايا المُثلث يساوي 180 درجة دائماً ببساطة من خلال ما يلي:^[١]

• رسم مثلث ولنفترض أنه (أب ج)، ثم رسم مستقيم موازٍ لقاعدته (ب ج) ويمر بالنقطة (أ)، أو رأس المثلث.
• من الرسم يتضّح أن قياس الزاوية المحصورة بين الخط المستقيم وبين الضلع (أج) يساوي قياس الزاوية (ج)، بالتبادل، كما يتضّح أن قياس الزاوية المحصورة بين الخط المستقيم وبين الضلع (أب) يساوي قياس الزاوية (ب)، بالتبادل.
• مجموع الزوايا الثلاث (أ+ب+ج) يساوي 180 درجة؛ لأنهما تشكلان معاً زاوية مستقيمة قياسها هو 180 درجة.

لمزيد من المعلومات حول الزاويا يمكنك قراءة المقال الآتي: بحث رياضيات عن المثلثات، خصائص المثلث.

حساب زوايا المُثلث

فيما يلي طُرق حساب قيمة زوايا المُثلث، مع مثال لكل منها:^[٢]

• إذا عُلِمت قيمة زاويتين في المثلث: إذا عُلِمت قِيمة زاويتين في مثلث ما، وكان قياس الزاوية الثالثة مجهولاً؛ فيمكن حساب قياسها عن طريق طرح مجموع الزاويتين من 180 درجة؛ فمثلاً:
  • المُثلث أ ب ج، فيه قِيمة الزاوية أ تُساوي 30 درجة، وقيمة الزاوية ب تُساوي 45 درجة، فما قياس الزاوية ج؟
  • قياس الزاوية ج هو: 180= (45+ 30) +ج، وبحل المسألة ينتج أن: ج تُساوي 105 درجة.
• المثلث متساوي الأضلاع: قياس كل زاوية من زوايا المثلث متساوي الأضلاع يساوي دائماً 60 درجة؛ لأن المثلث متساوي الأضلاع هو مثلث متساوي الزوايا أيضاً، وعليه: س+س+س=180، ومنه: 3س=180، وبقسمة الطرفين على (3) ينتج أن قيمة س= 60 درجة، وهو قياس كل زاوية من زواياه.
• إذا عُلِمت قِيمة زاوية واحدة في المثلث: في هذه الحالة يجب أن يكون المثلث إما مُتساوي الساقين، أو مُثلثاً قائم الزاوية حتى نتمكن من حساب زواياه المتبقية، وذلك كما يلي:
  • المثلث قائم الزاوية: إذا كان المثلث قائماً فإن قياس إحدى زواياه يساوي 90 درجة، وعليه: س+ص+90=180، ومنه: س+ص=90؛ حيث:
    • س، ص: قياس زاويا المثلث القائم غير القائمتين.
  • المثلث متساوي الساقين: إذا كان المثلث متساوي الساقين فإن زوايا القاعدة متساوية، وعليه: مجموع زوايا المثلث متساوي الساقين= 2س+ص= 180؛ حيث:
    • س: قياس زاويتي القاعدة.
    • ص: قياس زاوية الرأس.

لمزيد من المعلومات حول الزوايا يمكنك قراءة المقال الآتي: أنواع الزوايا.

تصنيف المثلثات حسب قياس زواياها الداخلية

هناك العديد من التصنيفات للمثلثات، ومنها تصنيف المثلث حسب قياس الزوايا الداخلية الخاصَّة به، وذلك كما يلي:^[٣]

• مُثلث حاد الزاويا (بالإنجليزية: Acute Triangle): هو عبارة عن مُثلث لديه ثلاث زوايا حادة.
• مُثلث قائم الزاوية (بالإنجليزية: Right Triangle):هو عبارة عن مُثلث لديه زاوية قائِمة واحدة.
• مُثلث مُنفرج الزاوية (بالإنجليزية: Obtuse Triangle): هو عبارة عن مُثلث لديه زاوية مُنفرجة واحدة.

لمزيد من المعلومات حول أنواع المثلثات يمكنك قراءة المقال الآتي: انواع المثلثات.

الزوايا الخارجة عن المثلث

يُمكن الحصول على زاوية خارجية أو زاوية خارجة عن المثلث (بالإنجليزية: Exterior Angle)، عن طريق إطلاق شُعاع أو خط مُستقيم مُمتد من أحد أضلاع هذا المُثلث، لتكون الزاوية الخارجية لهذا المثلث هي الزاوية المحصورة بين هذا الامتداد وضلع المثلث المجاور لها؛ فعلى سبيل المثال، المُثلث أ ب ج، يُمكن الحصول على زاوية خارجيَّة عنه عن طريق رسم خط مُستقيم من ب ج كامتداد له من النقطة ج، لتكون الزاوية المحصورة بين هذا الامتداد، والضلع أج عِبارة عن زاوية خارِجَة عن المُثلث ذات قِياس مُساوٍ لقياس الزاويتين أ، ب؛ فقياس الزاوية الخارجة عن المثلث يساوي دائماً مجموع الزاويتين الداخليتين البعيدتين عنها.^[٤]

أمثلة متنوعة حول زوايا المثلث

فيما يلي بعض الأسئلة المحلول حول حساب زوايا المُثلث:^[٥][٦]

• المثال الأول: ما هو قياس الزاوية أ، الواقعة في المُثلث أ ب ج، إذا كان قياس الزاوية ب يُساوي 32 درجة، وقياس الزاوية ج يُساوي 24 درجة.
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: أ +(24 +32)= 180، س+56 =180، س =180 -56، ومنه: س =124 درجة.

• المثال الثاني: مُثلث يحتوي على زاوية قياسها 70 درجة، وزاوية أُخرى قياسها 50 درجة، فما هو قياس الزاوية الثالثة؟
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: س+(70+50)= 180، س =180-120، ومنه: س =60 درجة.

• المثال الثالث: مُثلث يحتوي على زاوية قياسها 80 درجة، وزاوية أُخرى قياسها 50 درجة، فما هو قياس الزاوية الثالثة؟
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: س +80 +50= 180، س =180-130، ومنه: س =50 درجة.

• المثال الرابع: المثلث هـ و ي، هو مُثلث له زاوية مُنفرجة قياسها 120 درجة واسمها هـ، ويحتوي على زاوية أُخرى اسمها وقياسها 35 درجة، ما هو قياس الزاوية ي؟
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: ي+120+35 =180، ي =180-155، ومنه: ي =25 درجة.

• المثال السادس: المُثلث أ ب ج يحتوي على الزاوية أ وقياسها 17 درجة، والزاوية ب قياسها 38 درجة، فما هو قياس الزاوية ج الموجودة في هذا المثلث؟
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: ج +17 +38 =180، ج =180-55، ومنه: ج = 125 درجة.

• المثال السابع: مُثلث ف ق ك يحتوي على زاوية اسمها ف وقياسها 91 درجة، وزاوية أُخرى اسمها ق وقياسها 41 درجة، فما هو قياس الزاوية ك الموجودة في هذا المثلث؟
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: ك +91 +41 =180، ك =180 -132، ومنه: ك =48 درجة.

• المثال الثامن: المُثلث أ ب ج يحتوي على الزاوية أ وقياسها 7س-5 درجة، والزاوية ب قياسها 2س+3 درجة، والزاوية ج قياسها 6س-13، فما هو قياس زوايا هذا المثلث؟
  • الحل: مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: (7س-5) + (2س+3) + (6س-13) =180، وبترتيب المعادلة وجمع الحدود المتشابهة ينتج أن: 15س-15=180، 15س=185، ومنه: س= 13، وبتعويض قيمة س في قيم الزوايا ينتج أن:
    • قياس الزاوية أ= 7س-5 = 7(13)-5= 86 درجة.
    • قياس الزاوية ب= 2س+3 = 2(13)+3= 29 درجة.
    • قياس الزاوية ب= 6س-13 = 6(13)-13= 65 درجة.

• المثال التاسع: مُثلث مُتساوي الساقين، قِيمة الزاوية ج فيه تساوي 80 درجة، وقِيمة الزاويتين أ و ب المجاورتين للساقين المتساويتين غير معلومتين، جد قياسهما.^[٢]
  • الحل: بِما أن المُثلث مُتساوي الساقين، فإنَّ الزاويتين المجاورتين للساقين المُتساويتين متساويتان أيضاً، وعليه: مجموع زوايا المثلث متساوي الساقين= 2س+ص= 180، وبتعويض قيمة الزاوية المعلومة (80)، ينتج أن: 2س+80= 180، وبحل المعادلة ينتج أن قيمة س تُساوي 50 درجة، أي أن الزاوية أ تُساوي 50 درجة، والزاوية ب تُساوي 50 درجة.

• المثال العاشر: إذا كانت الزاوية هـ زاوية خارجة عن المثلث أب ج ، وتقع بين امتداد القاعدة (ب ج)، والضلع (أب)، جد قياس الزاوية هـ علماً أن قياس الزاوية أ 61 درجة، وقياس الزاوية ج 65 درجة.^[٦]
  • الحل: قياس الزاوية الخارجة عن المثلث يساوي مجموع الزاويتين الداخليتين البعيدتين، وعليه قياس الزاوية هـ= قياس أ+ قياس ج = 65+61=126 درجة.

• المثال الحادي عشر: إذا كانت الزاوية هـ زاوية خارجة عن المثلث أب ج ، وتقع بين امتداد القاعدة (ب ج)، والضلع (أب)، وكان قياس الزاوية هـ 124، وقياس الزاوية ج 77 درجة، فما هو قياس الزاوية أ.^[٧]
  • الحل: قياس الزاوية الخارجة عن المثلث يساوي مجموع الزاويتين الداخليتين البعيدتين، وعليه قياس الزاوية هـ= قياس أ+ قياس ج ، ومنه: 124=77+قياس الزاوية ج، ومنه قياس الزاوية ج= 124-77= 47 درجة.

• المثال الثاني عشر: المُثلث أ ب ج يحتوي على الزاوية أ وقياسها 57 درجة، والزاوية ج قياسها 85 درجة، رُسم فيه خط مستقيم موازٍ للقاعدة (ب ج)، ويقطع الضلعين أب، أج في النقطتين د، هـ على الترتيب، فما هو قياس الزاوية أدهـ.^[٧]
  • الحل: الزاوية أدهـ تساوي في قياسها الزاوية ب؛ لأنهما زاويتان متناظرتان، وعليه يجب حساب قياس الزاوية ب، وذلك كما يلي:
    • مجموع الزوايا الداخلية لأي مثلث يساوي 180 درجة، وعليه: ب+57 +85 =180، ب =180-142، ومنه: ب =38 درجة= الزاوية أدهـ.

• المثال الثالث عشر: المُثلث أ ب ج قائم الزاوية في ب، والزاوية أج ب قياسها 40 درجة، رُسم خط مستقيم من الزاوية القائمة ب نحو منتصف الضلع أ ج قاطعاً إياه بالنقطة د، إذا كان ب د= أد = دج، جد قياس الزاوية أدب.^[٨]
  • الحل:
  • وفق خصائص المثلث تساوي الساقين إن زوايا القاعدة متساويتان، وعليه المثلث دب ج مثلث متساوي الساقين فيه الزاوية أج ب= الزاوية دب ج = 40 درجة.
  • الزاوية د ب ج زاوية خارجة عن المثلث د ب ج ، وتساوي مجموع الزاويتين الداخليتين البعيدتين، أي أدب=دب ج +أج ب= 40+40=80 درجة، وهو قياس الزاوية أدب.

لمزيد من المعلومات حول قوانين المثلثات يمكنك قراءة المقال الآتي: قوانين حساب المثلثات.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} “Triangles Contain 180°”, www.mathsisfun.com, Retrieved 27-4-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} Trisha Dawe (25-4-2017), “How to Find Triangle Angle Measurements”، sciencing.com , Retrieved 27-4-2019. Edited.
3. ↑ “Triangles”, www.mathplanet.com, Retrieved 29-4-2019. Edited.
4. ↑ “Exterior and Interior Angles of Triangle”, www.ask-math.com/, Retrieved 29-4-2019. Edited.
5. ↑ “Interior Angles Of A Triangle”, www.onlinemathlearning.com, Retrieved 29-4-2019. Edited.
6. ^ ^{أ ب} “Finding Angles in Triangles”, www.cimt.org.uk, Retrieved 29-4-2019. Edited.
7. ^ ^{أ ب} “The angle sum of a Triangle is 180° – lesson with proof & varied exercises”, www.homeschoolmath.net, Retrieved 9-4-2020. Edited.
8. ↑ “Triangles Contain 180 Degrees “, www.mathopolis.com, Retrieved 9-4-2020. Edited.