Mathématiques

الدوران — المضلعات المنتظمة — الزوايا — الهندسة في الفضاء الهندسة في الفضاء

التكبير و التصغير

🔊 La maîtresse lit pour toi
مجسم مصغر لسيارة: كل بعد فيه أصغر من بعد السيارة الحقيقية بالعدد نفسه، فتبدو لنا السيارة نفسها لكن في راحة اليد. إذا ضربنا كل أبعاد مجسم في العدد نفسه، فبأي عدد تُضرب مساحته؟ وبأي عدد يُضرب حجمه؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • التمييز بين التكبير والتصغير انطلاقا من السلم
  • حساب أبعاد مجسم بعد تكبيره أو تصغيره
  • معرفة ما لا يتغير عند التكبير أو التصغير
  • حساب مساحة مجسم وحجمه بعد تغيير أبعاده بسلم معلوم
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • حساب مساحة مستطيل وحجم مكعب
  • الضرب في عدد عشري وفي كسر
  • معنى مربع عدد ومكعب عدد
احتفظ منذ الآن بهذه الفكرة: الأبعاد أطوال، والمساحة سطح، والحجم حيز. عدد الأبعاد هو نفسه الأس الذي يُرفع إليه السلم: 1 ثم 2 ثم 3.

معارف — السلم k: متى نكبّر ومتى نصغّر؟

إذا ضربنا كل أبعاد مجسم في العدد نفسه، قلنا إننا كبّرنا المجسم أو صغّرناه، ويسمى هذا العدد سلم التكبير أو سلم التصغير. وهو عدد موجب دائما، ويطبَّق على كل بعد بلا استثناء: الطول والعرض والارتفاع والحرف ونصف القطر.

أثر السلم على كل بعد
a' = k × a
aبعد من أبعاد المجسم قبل التغيير(cm)a'البعد نفسه بعد التغيير(cm)kسلم التكبير أو التصغير

فإذا كان هذا العدد أكبر من 1 كبرت الأبعاد وكان الأمر تكبيرا، وإذا كان محصورا بين 0 و1 صغرت الأبعاد وكان الأمر تصغيرا.

شرط التكبير
k > 1
شرط التصغير
0 < k < 1

والمحيط مجموع أطوال، وكل طول فيه ضُرب في السلم، فالمحيط نفسه يُضرب في السلم.

أثر السلم على المحيط
P' = k × P
Pالمحيط قبل التغيير(cm)P'المحيط بعد التغيير(cm)
السلم 1 لا يكبّر ولا يصغّر: هو يترك المجسم كما هو. والسلم لا يكون سالبا ولا معدوما، لأن الأبعاد أطوال، والأطوال موجبة.

معارف — ما لا يتغيّر: الطبيعة والزوايا

التكبير والتصغير لا يغيّران طبيعة المجسمات: المكعب يبقى مكعبا، والكرة تبقى كرة، والهرم ذو القاعدة المربعة يبقى كذلك. ما يتغير هو المقاس، لا النوع.

وهما كذلك لا يغيّران أقياس الزوايا: الزاوية القائمة تبقى قائمة، وزاوية قيسها 35 درجة تبقى 35 درجة مهما كبّرنا أو صغّرنا. ولهذا يبقى الشكل الجديد صورة وفية للأول.

أقياس الزوايا لا تتغير
A' = A
Aقيس زاوية من المجسم قبل التغييرA'قيس الزاوية نفسها بعد التغيير
هذا هو الفرق بين التكبير والتشويه: لو ضربنا الطول في 3 والعرض في 2 لتغيرت النسبة بين أبعاده وتشوه الشكل، ولما بقي وفيا للأصل. التكبير يضرب كل الأبعاد في العدد نفسه.

معارف — المساحة تُضرب في k²

المساحة جداء بعدين، وكل بعد ضُرب في السلم، فالمساحة تُضرب في السلم مرتين، أي في مربعه. فإذا ثلّثنا الأبعاد صارت المساحة تسعة أضعاف، لا ثلاثة.

أثر السلم على المساحة
S' = k² × S
Sالمساحة قبل التغيير(cm²)S'المساحة بعد التغيير(cm²)
أثر السلم على مساحة مستطيل
المستطيلالطول ⁦(cm)⁩العرض ⁦(cm)⁩المساحة ⁦(cm²)⁩
الأصلي6318
المكبّر بالسلم 3189162
المصغّر بالسلم ⁦1/3⁩212
الأبعاد في 3 والمساحة في 9، والأبعاد في ثلث والمساحة في تسع: المساحة تتبع مربع السلم.
على الرسم أبعاد فقط. المساحة تُحسب، ولا تُقرأ.

معارف — الحجم يُضرب في k³

والحجم جداء ثلاثة أبعاد، وكل بعد ضُرب في السلم، فالحجم يُضرب في السلم ثلاث مرات، أي في مكعبه. فإذا ربّعنا الأبعاد صار الحجم أربعة وستين ضعفا.

أثر السلم على الحجم
V' = k³ × V
Vالحجم قبل التغيير(cm³)V'الحجم بعد التغيير(cm³)
أثر السلم على حجم مكعب
المكعبالحرف ⁦(cm)⁩الحجم ⁦(cm³)⁩
الأصلي28
المكبّر بالسلم 48512
المصغّر بالسلم ⁦1/4⁩0,50,125
الحرف في 4 والحجم في 64، والحرف في ربع والحجم في جزء من أربعة وستين.
حرف واحد يكفي لوصف المكعب، وهو وحده ما نقيسه هنا.
لا تضرب المساحة في السلم ولا الحجم في السلم: هذا أشيع خطأ في هذا الدرس. المساحة تُضرب في مربع السلم، والحجم في مكعبه.

طرائق — ما يجب أن تعرف كيف تفعله

طريقة 1: كيف نحسب أبعاد مجسم بعد تكبيره؟

اضرب كل بعد في السلم، بعدا بعدا، ثم احسب ما يُطلب منك انطلاقا من الأبعاد الجديدة. ولا تنس أن كل طول في الشكل، بما فيه المحيط، يُضرب في السلم نفسه.

مثال 1: مستطيل مكبّر بالسلم 3

مستطيل طوله a يساوي 5 سم وعرضه b يساوي 3 سم. كبّرناه بالسلم 3.

🎯المطلوب: احسب طول المستطيل الجديد وعرضه، ثم احسب محيطه.

🔹الخطوة 1: الطول الجديد

نضرب الطول في السلم: هذا هو معنى التكبير، ولا شيء غيره.

a'=3 × 5=15 cm
🔹الخطوة 2: العرض الجديد

ونضرب العرض في السلم نفسه، لا في عدد آخر.

b'=3 × 3=9 cm
🔹الخطوة 3: المحيط قبل التكبير
P=2 × (5 + 3)=16 cm
🔹الخطوة 4: المحيط بعد التكبير

المحيط الجديد يُحسب من البعدين الجديدين، كأي محيط مستطيل.

P'=2 × (15 + 9)=48 cm
✅النتيجة: أبعاد المستطيل الجديد ومحيطه
a' = 15 cm , b' = 9 cm , P' = 48 cm
تحقق من المحيط بالدستور: 48 يساوي ⁦3 × 16⁩. المحيط طول، فهو يُضرب في السلم مرة واحدة، لا في مربعه.

طريقة 2: كيف نعرف ما بقي على حاله بعد التصغير؟

ابدأ بقراءة السلم لتعرف إن كان تكبيرا أم تصغيرا، ثم تذكر أن الطبيعة والزوايا لا تتغيران. فكل زاوية معلومة تبقى كما هي، وما بقي من الزوايا يُحسب بقواعد الشكل.

مثال 2: مثلث قائم مصغّر بالسلم 0,4

مثلث قائم في A، قيس زاويته في B هو 35 درجة، ورأسه الثالث C. صغّرناه بالسلم 0,4، وسمّينا زوايا المثلث الجديد ⁦A′⁩ و ⁦B′⁩ و ⁦C′⁩.

🎯المطلوب: حدّد طبيعة المثلث الجديد وأحسب أقياس زواياه الثلاث.

الزوايا مكتوبة على المثلث الأول وحده: زوايا الثاني هي المطلوب.
🔹الخطوة 1: طبيعة التحويل

السلم محصور بين 0 و1، فالأمر تصغير لا تكبير.

0 < 0,4 < 1
🔹الخطوة 2: الزاوية القائمة

التصغير لا يغيّر طبيعة الشكل: المثلث يبقى مثلثا، والزاوية القائمة تبقى قائمة.

A' = 90°
🔹الخطوة 3: الزاوية المعطاة

والزاوية المعطاة تبقى بقيسها نفسه، لأن التصغير لا يغيّر أقياس الزوايا.

B' = 35°
🔹الخطوة 4: الزاوية الثالثة

مجموع زوايا أي مثلث 180 درجة، فنطرح الزاويتين المعروفتين.

C'=180° − 90° − 35°=55°
✅النتيجة: أقياس زوايا المثلث المصغر
A' = 90° , B' = 35° , C' = 55°
لاحظ أن السلم لم يظهر في أي حساب زاوية: الزوايا لا تعلم شيئا عن السلم. هو يخص الأطوال وحدها.

طريقة 3: كيف نحسب مساحة بعد التكبير؟

لك طريقان يعطيان النتيجة نفسها: إما أن تحسب الأبعاد الجديدة ثم مساحتها، وإما أن تضرب المساحة الأولى في مربع السلم مباشرة. والثاني أسرع، والأول يطمئنك.

مثال 3: مساحة مستطيل بعد تكبيره بالسلم 3

مستطيل طوله a يساوي 6 سم وعرضه b يساوي 3 سم. كبّرناه بالسلم 3.

🎯المطلوب: احسب مساحة المستطيل الجديد بطريقتين مختلفتين، وتحقّق أنهما تعطيان النتيجة نفسها.

🔹الخطوة 1: المساحة قبل التكبير
S=6 × 3=18 cm²
🔹الخطوة 2: البعدان بعد التكبير

نضرب كل بعد في السلم قبل حساب المساحة الجديدة.

a' = 3 × 6 = 18 cm , b' = 3 × 3 = 9 cm
🔹الخطوة 3: المساحة بالحساب المباشر
S'=18 × 9=162 cm²
🔹الخطوة 4: المساحة بالدستور

والآن الطريق الثاني: نضرب المساحة الأولى في مربع السلم، دون المرور بالأبعاد.

S'=3² × 18=9 × 18
✅النتيجة: المساحة بعد التكبير
S' = 162 cm²
الطريقان يتفقان دائما، وهذا ليس صدفة: ضرب البعدين في 3 هو نفسه ضرب المساحة في ⁦3 × 3⁩. اختر الأسرع في الامتحان، واحتفظ بالآخر للتحقق.

طريقة 4: كيف نحسب حجما بعد التكبير؟

العمل نفسه، لكن بمكعب السلم بدل مربعه، لأن الحجم يضم ثلاثة أبعاد لا بعدين. وهنا يكبر العدد بسرعة: انتبه إلى وحدة الحجم وإلى حجم النتيجة.

مثال 4: حجم مكعب بعد تكبيره بالسلم 4

مكعب طول حرفه a يساوي 2 سم. كبّرناه بالسلم 4.

🎯المطلوب: احسب حجم المكعب الجديد بطريقتين، وتحقّق أنهما تعطيان النتيجة نفسها.

🔹الخطوة 1: الحجم قبل التكبير

حجم المكعب هو مكعب حرفه، أي الحرف مضروبا في نفسه ثلاث مرات.

V=2³=8 cm³
🔹الخطوة 2: الحرف بعد التكبير
a'=4 × 2=8 cm
🔹الخطوة 3: الحجم بالحساب المباشر
V'=8³=512 cm³
🔹الخطوة 4: الحجم بالدستور

والطريق الثاني: نضرب الحجم الأول في مكعب السلم.

V'=4³ × 8=64 × 8
✅النتيجة: الحجم بعد التكبير
V' = 512 cm³
ضربنا الحرف في 4 فقط، وصار الحجم أربعة وستين ضعفا. هذا ما يجعل تكبير المجسمات مكلفا في الواقع: المادة تُحسب بالحجم، لا بالطول.

طريقة 5: كيف نحسب مساحة وحجما بعد تصغير؟

لا يتغير شيء في الطريقة حين يكون السلم كسرا أصغر من 1: نرفعه إلى القوة 2 للمساحة وإلى القوة 3 للحجم، ثم نضرب. والنتيجة تكون أصغر، وهذا هو المنتظر.

مثال 5: هرم مصغّر بالسلم نصف

هرم مساحته الجانبية 180 سم² وحجمه 240 سم³. صغّرناه بالسلم ⁦1/2⁩.

🎯المطلوب: احسب المساحة الجانبية للهرم المصغر وحجمه.

🔹الخطوة 1: طبيعة التحويل

السلم كسر محصور بين 0 و1، فالأمر تصغير.

0 < 12 < 1
🔹الخطوة 2: مربع السلم

المساحة تتبع مربع السلم: نبدأ بحساب هذا المربع.

k²=(12)²=14
🔹الخطوة 3: المساحة بعد التصغير
S'=14 × 180=45 cm²
🔹الخطوة 4: مكعب السلم

والحجم يتبع مكعب السلم.

k³=(12)³=18
🔹الخطوة 5: الحجم بعد التصغير
V'=18 × 240=30 cm³
✅النتيجة: المساحة والحجم بعد التصغير
S' = 45 cm² , V' = 30 cm³
لاحظ الترتيب في النقص: الأبعاد نصفت، والمساحة صارت ربعا، والحجم صار ثمنا. كلما زاد عدد الأبعاد زاد أثر السلم.

طريقة 6: كيف نوجد السلم إذا عُرف تغيّر المساحة؟

اقرأ الدستور في الاتجاه المعاكس: المساحتان معلومتان والسلم مجهول. اقسم المساحة الجديدة على القديمة لتحصل على مربع السلم، ثم خذ جذره الموجب.

مثال 6: إيجاد السلم من تغيّر المساحة

مستطيل مساحته 20 سم². كبّرناه بسلم مجهول فصارت مساحته 180 سم².

🎯المطلوب: احسب سلم التكبير المستعمل.

🔹الخطوة 1: الدستور

نكتب الدستور أولا، ثم ننظر أي حرف فيه هو المجهول.

S' = k² × S
🔹الخطوة 2: التعويض

نعوّض المساحتين المعلومتين، ويبقى مربع السلم وحده مجهولا.

180 = k² × 20
🔹الخطوة 3: عزل مربع السلم

نقسم الطرفين على المساحة الأولى لعزل مربع السلم.

k²=18020=9
✅النتيجة: سلم التكبير

السلم طول منسوب إلى طول، فهو موجب: نأخذ الجذر الموجب وحده.

k = 3
تحقق من جوابك بالاتجاه الأول: ⁦20 × 3²⁩ يساوي 180. إن لم تجد المساحة الجديدة فقد أخطأت في القسمة.
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في سؤال «احسب مساحة المجسّم وحجمه بعد تكبيره بالسلّم k»، أو «أوجد السلّم إذا عُرف تغيّر المساحة». ثلاثة عناصر جاهزة: ① السلّم: الأبعاد تُضرب في k، و ⁦k > 1⁩ تكبير، و ⁦0 < k < 1⁩ تصغير ② ما لا يتغيّر: طبيعة المجسّم وأقياس زواياه ③ القاعدة: المساحة تُضرب في k²، والحجم في k³، فالأسّ هو عدد الأبعاد. ⛔ والخطأ الشائع: ضرب المساحة أو الحجم في السلّم مرّة واحدة، وهو الخطأ الذي يسمّيه الدرس أشيع أخطائه ؛ المساحة تُضرب في مربّع السلّم، والحجم في مكعّبه. وخطأ ثانٍ: سلّم سالب أو معدوم ؛ الأبعاد أطوال موجبة، والسلّم 1 يترك المجسّم كما هو.
خلاصة: تكبير مجسم أو تصغيره هو ضرب كل أبعاده في العدد نفسه k، ويسمى هذا العدد سلم التكبير إذا كان أكبر من 1، وسلم التصغير إذا كان محصورا بين 0 و1. ولا يغيّر هذا العمل طبيعة المجسم ولا أقياس زواياه. أما الأبعاد فتُضرب في k، والمساحة في مربعه، والحجم في مكعبه. وأشيع خطأ في هذا الدرس هو ضرب المساحة أو الحجم في السلم مرة واحدة: تذكر أن الأس هو عدد الأبعاد.

Page 1/11

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net