تعريف الزاوية الخارجية للمثلث
المثلث هو عبارة عن شكل ثلاثي الأضلاع له ثلاث زوايا داخلية مجموعها يساوي دائمًا 180 درجة، أما عن الزوايا الخارجية للمثلث (بالإنجليزية: Exterior Angles) فهي الزاوية المحصورة بين أحد أضلاع المثلث وامتداد ضلع المثلث المجاور له، كما هو موضّح في الشكل أدناه، ويوضّح الشكل أدناه المثلث (س ص ع) الذي يحتوي على ثلاث زوايا داخلية هي: أ، ب، جـ، وثلاث زوايا خارجية هي: د، هـ، و، ويجدر بالذكر هنا أنّ كل زاوية من الزوايا الداخلية والزاوية الخارجية المجاورة لها هي عبارة عن زوايا متكاملة؛ أي أن مجموع قياسهما يساوي 180 درجة.[١]
نظرية الزاوية الخارجية للمثلث
تنص نظرية الزاوية الخارجية على أنّ: "قياس كل زاوية خارجية في المثلث يساوي مجموع الزوايا الداخلية المقابلة لها والبعيدة عنه وغير المجاورة لها".[١]
- مثال: في الشكل أعلاه يكون قيمة الزوايا:
- هـ = ب+جـ
- د = أ+جـ
- و = أ+ب
مجموع الزاوية الخارجية والزاوية الداخلية المجاورة لها يساوي 180 درجة، وبتطبيق ذلك على المثلث أعلاه ينتج أنّ:
- ب+د = 180 درجة.
- أ+هــ = 180 درجة.
- جـ+و = 180 درجة.
إثبات نظرية الزاوية الخارجية للمثلث
انظر الشكل أدناه الذي يوضّح المثلث ABC، حيث تم تمديد الضلع BC ورسم خط موازٍ للضلع AB.[٢]
الإثبات:
- نلاحظ أن ∠1=∠x؛ وذلك بسبب أنهما زوج من الزوايا المتبادلة.
- نلاحظ أنّ ∠2 =∠y؛ وذلك بسبب أنهما زوايا متناظرة في المثلث.
- ينتج لدينا ممّا سبق أنّ:
- ∠1+∠2 = الزاوية X + الزاوية Y
- ∠ACD = الزاوية X + الزاوية Y (من الشكل أعلاه)، وعليه:
- ∠1+∠2 = ∠ACD (وذلك من الجملتين السابقتين).
- يمكن ملاحظة أنّ ∠ACD هي الزاوية الخارجية للمثلث ABC، وهي تساوي مجموع الزاويتين الداخليتين البعيدتين غير المجاورتين لها.
كيف تجد الزوايا الخارجية للمثلث؟
جد قيمتي س، ص كما في الشكل الآتي؟[١]
يبين الشكل أعلاه أن الرمز ص يمثل إحدى الزاويا الداخلية للمثلث، والرمز س يمثل الزاوية الخارجية له، ويمكن إيجاد قيمة (س، ص) من خلال نظرية الزاويا الخارجية للمثلث كما يلي:
- س = 60° + 80° = 140؛ زاوية خارجة عن المثلث.
- س+ ص= 180، زوايا متكاملة.
- 140° + ص = 180°
- ص = 180° – 140°
- ص = 40°
جد قيمة س،ص كما في الشكل أدناه؟[١]
- مجموع الزوايا الداخلية = 180 درجة، إذاً:
- ص + 41° + 92° = 180°، ومنه:
- ص + 133° = 180°
- ص = 47°
- أما لإيجاد قيمة ص فعلينا تطبيق نظرية الزاوية الخارجية كما يلي:
- س = 41° + 47°
- س = 88°
خصائص الزاوية الخارجية للمثلث
من خصائص الزاوية الخارجية للمثلث ما يلي:[٣]
- إن قياس أي زاوية خارجية للمثلث يكون أكبر من أي من الزاويتين الداخليتين البعيديتن عنها.
- إجمالي مجموع الزوايا الخارجية للمثلث هو 360 درجة.
المراجع
- ^ أ ب ت ث "exterior angle theorem", storyofmathematics.
- ↑ "Triangles, Exterior Angle Theorem", byjus.
- ↑ "Exterior Angle of a Triangle and its Properties With Examples", embibe.