زاویههای محاطی: راز نهفته در کمان دایره
زاویه محاطی چیست؟
فرض کنید روی یک زمین گرد مشغول بازی هستید. اگر دوستهایتان در دو نقطهی مختلف از لبهی این زمین بایستند و شما در نقطهی سومی روی همین لبه قرار بگیرید، زاویهای که بین شما و دوستانتان تشکیل میشود، یک زاویهی محاطی است. به زبان ریاضی، هر زاویهای که رأس آن روی محیط دایره باشد و دو ضلع آن وترهای دایره را قطع کنند، یک زاویهی محاطی نامیده میشود.
رابطهٔ جادویی زاویه محاطی و کمان مقابل
رابطهی اصلی که امروز میخواهیم یاد بگیریم، بسیار ساده است:
اگر اندازهی کمان مقابل را با $arc$ نشان دهیم، رابطه به این صورت خواهد بود:
$Inscribed\ Angle = \frac{1}{2} \times arc$
| عنوان | رأس زاویه | رابطه با کمان مقابل |
|---|---|---|
| زاویه محاطی | روی محیط دایره | اندازه آن نصف کمان مقابل است |
| زاویه مرکزی۳ | در مرکز دایره | اندازه آن با کمان مقابل برابر است |
محاسبه زاویه محاطی در عمل
بیایید با یک مثال این رابطه را بررسی کنیم. تصور کنید یک پیتزای گرد دارید و یک قاچ از آن را بریدهاید. اگر اندازهی کمان لبهی این قاچ 60 درجه باشد، زاویهی رأس این قاچ (که یک زاویهی محاطی است) چقدر است؟
طبق رابطهی یادشده: $Inscribed\ Angle = \frac{1}{2} \times 60 = 30$. پس زاویهی رأس قاچ پیتزا 30 درجه است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: بله، وقتی از "کمان مقابل" صحبت میکنیم، منظور همیشه کمان کوچکتری است که بین دو ضلع زاویهی محاطی قرار دارد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
پاسخ: یک اشتباه رایج این است که دانشآموزان گاهی زاویهی محاطی را دو برابر کمان مقابل میگیرند. همیشه به خاطر داشته باشید که زاویهی محاطی نصف کمان است، نه برابر با آن.
پاسخ: در این حالت، ما معمولاً کمان کوچکتر (که کمتر از 180 درجه است) را در نظر میگیریم. با این حال، اگر کمان بزرگتر داده شده باشد، ابتدا اندازهی کمان کوچکتر را از 360 درجه کم میکنیم و سپس نصف آن را محاسبه میکنیم.
پاورقی
۱زاویه محاطی (Inscribed Angle): زاویهای که رأس آن بر روی محیط دایره قرار دارد و دو ضلع آن، وترهای دایره را قطع میکنند.
۲کمان مقابل (Intercepted Arc): کمانی از دایره که بین دو ضلع یک زاویه (محاطی یا مرکزی) واقع شده است.
۳زاویه مرکزی (Central Angle): زاویهای که رأس آن در مرکز دایره قرار دارد.
