سؤال 2: رؤوس الشكل الرباعي QRST هي Q(-8, -4), R(0, 8), S(6, 8), T(-6, -10). بين أن QRST شبه منحرف، وحدد ما إذا كان متطابق الساقين. ووضح إجابتك.
الإجابة: 2 الميول: $m_{QR} = \frac{3}{2}, m_{ST} = \frac{3}{2} \Rightarrow QR \parallel ST$ $m_{RS} = 0, m_{TQ} = -3$ إذن الشكل شبه منحرف. المسافة: $RS = 6, TQ = \sqrt{40}$ بما أن $RS \neq TQ$ فإن شبه المنحرف ليس متطابق الساقين.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - إحداثيات رؤوس الشكل الرباعي QRST: Q(-8, -4), R(0, 8), S(6, 8), T(-6, -10). - المطلوب: إثبات أن الشكل شبه منحرف، ثم تحديد ما إذا كان متطابق الساقين.
- **الخطوة 2 (الفكرة):** نتذكر تعريف شبه المنحرف: هو شكل رباعي فيه ضلعان متقابلان متوازيان على الأقل. لإثبات التوازي، نحسب ميل كل ضلع. ميل الخط المستقيم الذي يمر بالنقطتين $(x_1, y_1)$ و $(x_2, y_2)$ هو: $$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$ إذا كان ميلا ضلعين متقابلين متساويين، فهما متوازيان. بعد إثبات أنه شبه منحرف، نتحقق مما إذا كان متطابق الساقين. شبه المنحرف متطابق الساقين هو الذي فيه الضلعان غير المتوازيين (الساقان) متساويان في الطول. لحساب طول قطعة مستقيمة بين نقطتين، نستخدم قانون المسافة: $$d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$$
- **الخطوة 3 (حساب الميل):** لنحسب ميل كل ضلع: 1. ميل الضلع QR: $$m_{QR} = \frac{8 - (-4)}{0 - (-8)} = \frac{8 + 4}{0 + 8} = \frac{12}{8} = \frac{3}{2}$$ 2. ميل الضلع RS: $$m_{RS} = \frac{8 - 8}{6 - 0} = \frac{0}{6} = 0$$ 3. ميل الضلع ST: $$m_{ST} = \frac{-10 - 8}{-6 - 6} = \frac{-18}{-12} = \frac{3}{2}$$ 4. ميل الضلع TQ: $$m_{TQ} = \frac{-4 - (-10)}{-8 - (-6)} = \frac{-4 + 10}{-8 + 6} = \frac{6}{-2} = -3$$ نلاحظ أن: $$m_{QR} = \frac{3}{2} \quad \text{و} \quad m_{ST} = \frac{3}{2}$$ إذن، $QR \parallel ST$ (الضلعان متوازيان). بما أن الشكل الرباعي فيه ضلعان متقابلان متوازيان (QR و ST)، فهو شبه منحرف.
- **الخطوة 4 (التحقق من تطابق الساقين):** الضلعان غير المتوازيان هما RS و TQ (الساقان). لنحسب طول كل منهما: 1. طول الضلع RS: $$RS = \sqrt{(6 - 0)^2 + (8 - 8)^2} = \sqrt{6^2 + 0^2} = \sqrt{36} = 6$$ 2. طول الضلع TQ: $$TQ = \sqrt{(-8 - (-6))^2 + (-4 - (-10))^2} = \sqrt{(-8 + 6)^2 + (-4 + 10)^2} = \sqrt{(-2)^2 + (6)^2} = \sqrt{4 + 36} = \sqrt{40}$$ نلاحظ أن: $$RS = 6 \quad \text{و} \quad TQ = \sqrt{40}$$ بما أن $6 \neq \sqrt{40}$، فإن الضلعين غير المتوازيين غير متساويين في الطول. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن: - الشكل الرباعي QRST هو **شبه منحرف** لأن فيه ضلعان متقابلان متوازيان (QR و ST). - شبه المنحرف هذا **ليس متطابق الساقين** لأن ساقيه (RS و TQ) غير متساويتين في الطول.