قانون الزوايا المتقابلة بالرأس

الزوايا المتقابلة بالرأس (بالإنجليزية: Vertical Angles) هي الزوايا التي تقع باتجاه معاكس لبعضها البعض عند تقاطع خطين مع بعضهما البعض في نقطة معينة، وتشتركان معاً في نفس الرأس،[١] وهي زوايا متساوية ومتطابقة، وبناءً على التعريف السابق، في الشكل المرفق أدناه يُطلق على الزاويتين 1، 3 اسم الزوايا المتقابلة بالرأس، وكذلك على الزاويتين 2،4 وبحسب القانون فإنّ:[٢]


  • الزاوية 1 = الزاوية 3
  • الزاوية 2 = الزاوية 4


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


السؤال:

أجب بنعم أو لا:

1- هل الزاوية أ د و والزاوية أ د ع هي زوايا متقابلة بالرأس؟


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


الحل:

نعم الزاويتان متقابلتان بالرأس لأنهما تشتركان معاً بالرأس نفسه، وهو الرأس د، والمتشكّل نتيجة تقاطع الخط المستقيم د ع مع الخط المستقيم أ و في النقطة د.




السؤال:

جد قياس الزوايا °a°, b°, c المبينة في الشكل الآتي:


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


الحل:
  • الزاوية b° متقابلة بالرأس مع الزاوية التي قياسها يساوي 40°؛ لذا فإنّ الزاوية (b°) = 40°.
  • وبما أن الزاوية الكاملة = 360°، فإنّ ما تبقى من الزوايا مجموعه يساوي: 360 - 80 = 280 درجة.
  • الزاويتان a ° و c ° زاويتان متقابلتان بالرأس أيضًا، لذا يجب أن تكونا متساويتين، وعليه قياس كل زاوية منهما = 280/2 = 140° لكل زاوية منهما.
  • الجواب النهائي:
  • الزاوية (a°) = 140°
  • الزاوية (b°) = 40°
  • الزاوية (c°) = 140°


السؤال:

ما هو قياس الزاوية ج حسب الشكل الآتي؟


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس

الحل:
  • الزاوية (ج) = 121 درجة؛ لأنها متقابلة بالرأس مع زاوية قياسها 121 درجة، ولإثبات ذلك إليك حل المسألة بطريقة أخرى:
  • إيجاد قيمة الزاوية الظاهرة باللون الوردي، والموضّحة في الشكل الآتي:


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


  • وبما أن الزاوية الظاهرة باللون الوردي تقع على خط مستقيم مع الزاوية المجاورة لها (زوايا مستقيمة) فإنّ مجموعهما يساوي 180 درجة، وبالتالي:
  • الزاوية الظاهرة باللون الوردي = 180 - 121 = 59 درجة.
  • بنفس الطريقة فإنّ الزاوية ج، والزاوية الظاهرة باللون الوردي على خط مستقيم واحد ومجموعهما يساوي 180 درجة، لذا:
  • الزاوية (ج) = 121 = 59 - 181 درجة
  • وهذا يُثبت أن الزاوية (ج) تساوي الزاوية المقابلة لها في الرأس وتساوي 121 درجة





السؤال:

احسب قياس الزاوية أ و د والزاوية ب و د من الشكل المجاور:


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس

الحل:
  • يتضح من الشكل السابق أنّ:
  • الزاوية أ و د = الزاوية ج و ب؛ لأنهما زاويتان متقابلتان بالرأس، وعليه فإنّ: الزاوية (أ و د) = 75 درجة.
  • الزاوية ب و د = الزاوية أ و ج لأنهما زاويتان متقابلتان بالرأس، وعليه:
  • الزاوية (ب و د) = 105 درجة.



السؤال:

جد قياس الزاوية س في الشكل المرفق، اعتماداً على نظرية الزوايا المتقابلة بالرأس:


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس

الحل:
  • نلاحظ في الشكل أن الخط ع ج والخط أ د وهما خطان مستقيمان يتقاطعان في النقطة و؛ لذا فإن الزاوية د و ع، والزاوية أ و ج هما زاويتان متقابلتان بالرأس وعليه، وعليه:
  • الزاوية د و ع = الزاوية أ و ج وتساوي 118 درجة
  • الزاوية أ و ج تتكوّن من الزاوية س، وزاوية قائمة قياسها 90 درجة مجاورة لها، لذا:
  • 118 درجة = 90 درجة + ∠س
  • الزاوية (س) = 90 - 118
  • الزاوية (س) = 28 درجة


السؤال:

في الشكل المجاور هل الزاوية (ص) تساوي 79 درجة، فسّر جوابك بناء على المعطيات الموجودة في المسألة:


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


الحل:

الزاوية التي تساوي في قياسها 79 درجة تقع في الاتجاه المعاكس للزاوية ص، لكنهما لا تُعدّان زاويتين متقابلتين بالرأس؛ لأنّ الخط ب ج ليس خطاً مستقيماً، والزوايا المتقابلة بالرأس تتكون عند تقاطع خطين مستقيمين في نقطة واحدة تشكّل الرأس المشترك بين الزاويتين، وهو الشرط الذي لم يتحقق في هذه الحالة، وعليه فإنّ الزاوية ص لا تساوي 79 درجة.[٣]



السؤال:

في الشكل الآتي الزاوية س تساوي في قياسها ثلاثة أضعاف قياس الزاوية ص، جد قيم الزاويتين س، ص باستخدام نظرية الزوايا المتقابلة بالرأس.


أسئلة على الزوايا المتقابلة بالرأس


الحل:
  • نلاحظ من الشكل أنّ الزاوية التي تساوي 80° هي زاوية متقابلة بالرأس مع الزاوية التي تتكون من الزاويتين س، ص معاً، وقياسها يعادل مجموع قياسهما، وعليه:
  • (س + ص) = 80°
  • ومن المعطيات:
  • (س) = 3 × (ص)
  • تعويض قيمة (س) = 3 × (ص) في المعادلة الأولى، لنحصل على المعادلة الآتية:
  • (3ص + ص) = 80
  • (4ص) = 80
  • (ص) = 4/80
  • زاوية (ص) = 20 درجة.
  • وبما أنّ: س = 3ص
  • (س) = 20 × 3
  • قياس الزاوية (س) = 60 درجة.


المراجع

  1. "Vertical Angles", Math is Fun, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  2. "Vertical Angles", Varsity Tutors, Retrieved 1/10/2021. Edited.
  3. "Vertical Angles", CUEMATH, Retrieved 1/10/2021. Edited.