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]


شرح عن الزاوية الخارجية للمثلث


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]

شرح عن الزاوية الخارجية للمثلث

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؟


السؤال:

جد قيمتي س، ص كما في الشكل الآتي؟[١]

شرح عن الزاوية الخارجية للمثلث

الحل:

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°




السؤال:

جد قيمة س،ص كما في الشكل أدناه؟[١]

شرح عن الزاوية الخارجية للمثلث

الحل:
  • 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

  1. ^ أ ب ت ث "exterior angle theorem", storyofmathematics.
  2. "Triangles, Exterior Angle Theorem", byjus.
  3. "Exterior Angle of a Triangle and its Properties With Examples", embibe.