فهم الدائرة ومعادلتها

Gene Academy · With G · للطالب الذي يحفظ القوانين ولا يرى من أين جاءت. اقرأ بالترتيب، وجرّب كل سؤال قبل فتح الإجابة.

١. الدائرة كلمة لها معنى واحد

الدائرة = كل النقاط التي تبعد البعد نفسه عن نقطة واحدة. النقطة اسمها المركز، والبعد اسمه نصف القطر (نق). هذا هو التعريف الذي يطلبه السؤال الأول في الشهادة.
جرّب: النقطة (٣، ٤) تبعد كم عن الأصل (٠، ٠)؟بفيثاغورس: √(٣² + ٤²) = √٢٥ = ٥. إذن (٣، ٤) تقع على الدائرة التي مركزها الأصل ونصف قطرها ٥.

٢. المعادلة هي فيثاغورس، لا قانون جديد

(أ، ب) المركز(س، ص) س − أص − بنق
من أي نقطة (س، ص) على الدائرة إلى المركز (أ، ب): المسافة الأفقية س − أ، والرأسية ص − ب، والوتر هو نق. فيثاغورس يعطي مباشرة:
(س − أ)² + (ص − ب)² = نق²
هذه «الصورة القياسية». في كتاب الرياضيات (2) ص ١٤٨ يُكتب المركز (د، هـ)، فتصبح (س − د)² + (ص − هـ)² = نق². الفكرة نفسها والحرف مختلف؛ اكتب في الامتحان بحروف الكتاب. إذا كان المركز الأصل: س² + ص² = نق².
جرّب: معادلة الدائرة التي مركزها (٢، −١) ونصف قطرها ٣؟(س − ٢)² + (ص + ١)² = ٩. لاحظ: −(−١) صارت + ١. الإشارة داخل القوس عكس إحداثي المركز، لأننا نطرح المركز.

٣. لماذا تظهر المعادلة أحياناً «مفكوكة»

إذا فككنا الأقواس وجمعنا كل شيء في طرف واحد نحصل على «الصورة العامة»:
س² + ص² + ٢ل س + ٢ك ص + جـ = ٠
هي نفس الدائرة مكتوبة بطريقة أخرى. المركز (−ل، −ك)، و نق = √(ل² + ك² − جـ).
جرّب: فكّ (س − ٢)² + (ص + ١)² = ٩س² − ٤س + ٤ + ص² + ٢ص + ١ − ٩ = ٠، أي س² + ص² − ٤س + ٢ص − ٤ = ٠. هنا ٢ل = −٤ فل = −٢ والمركز س = ٢. وهكذا تعود للمركز (٢، −١).

٤. من الصورة العامة إلى المركز ونصف القطر (أكثر ما يُسأل)

الخطوات: (١) إذا كان معامل س² ليس ١ فاقسم المعادلة كلها عليه. (٢) المركز = نصف معامل س ونصف معامل ص بعكس الإشارة. (٣) نق = √(مربع إحداثي المركز الأول + مربع الثاني − الثابت).
جرّب: ½س² + ½ص² − س + ٣ص − ٣ = ٠ (نوع ورقة ٢٠٢٦)نضرب في ٢: س² + ص² − ٢س + ٦ص − ٦ = ٠. المركز (١، −٣). نق = √(١ + ٩ + ٦) = ٤.

٥. متى لا تكون دائرة؟

إذا كان ل² + ك² − جـ سالباً فلا يوجد نصف قطر حقيقي: المعادلة لا تمثل دائرة. وإذا كان صفراً فهي نقطة واحدة. هذا فخ «صح أو خطأ» تكرر في ٢٠٢٦.
جرّب: هل س² + ص² − ٤س + ٩ = ٠ دائرة؟ل = −٢، ك = ٠، جـ = ٩: ٤ + ٠ − ٩ = −٥ سالب. ليست دائرة (✗).

٦. أين تقع نقطة: داخل الدائرة أم عليها أم خارجها؟

عوّض النقطة في الطرف الأيسر للصورة العامة: سالب = داخل، صفر = على الدائرة، موجب = خارج. والرقم الموجب نفسه هو مربع طول المماس من تلك النقطة. لهذا طول المماس = √(الناتج).
جرّب: طول المماس من (٤، ٣) للدائرة س² + ص² − ٢س + ٤ص − ٤ = ٠١٦ + ٩ − ٨ + ١٢ − ٤ = ٢٥، فالطول ٥. وإذا أُعطي الطول وطُلب ثابت (ورقة ٢٠٢٦): ربّع الطول وساوِه بهذا الناتج.

٧. المماس عند نقطة على الدائرة

المماس يمسّ الدائرة في نقطة واحدة ويتعامد مع نصف القطر عندها. الطريقة: ميل نصف القطر من المركز إلى النقطة، ثم ميل المماس = −١ ÷ ذلك الميل، ثم معادلة المستقيم من النقطة.
جرّب: المماس للدائرة س² + ص² = ٢٥ عند (٣، ٤)ميل نصف القطر ٤÷٣، فميل المماس −٣÷٤: ص − ٤ = −¾(س − ٣) أي ٣س + ٤ص = ٢٥.

٨. إيجاد دائرة من معلومات (السؤال الرابع)

قطر بنهايتين: المركز منتصفهما، ونق نصف المسافة بينهما.
ثلاث نقاط: عوّض كل نقطة في الصورة العامة فتحصل على ثلاث معادلات في ل، ك، جـ.
نقطتان والمركز على مستقيم: المركز يحقق معادلة المستقيم، وبعده عن النقطتين متساوٍ.
جرّب: الدائرة التي نهايتا قطر فيها (١، ٣) و (٥، −١)المركز (٣، ١)، نق² = (٥ − ٣)² + (−١ − ١)² = ٨: س² + ص² − ٦س − ٢ص + ٢ = ٠.

تابع في التطبيق

في With G افتح مادة الرياضيات ثم مهارة «الدائرة» وحل الأسئلة بالترتيب: أولاً أسئلة الفهم (هذا الدرس)، ثم المركز ونصف القطر، ثم طول المماس، ثم معادلة المماس، ثم الدائرة من نقاط. إذا أخطأت يشرح لك التطبيق السبب.
تدرّب الآن على أسئلة الرياضيات حسب المهارة، مع الشرح بالعربية:
ادخل With G (مجانًا) · سجّل في برنامج مع جبريل