درسنامه آموزشی فصل نهم ریاضی کلاس هشتم
درس 2: زاویههای مرکزی
فعّالیت (صفحهٔ 142 کتاب درسی)
1- ساعتهای روبهرو چه زمانی را نشان میدهند؟ 10:10
پنج دقیقه بعد، هر یک از ساعتها چه زمانی را نشان میدهد؟ 10:15
در این مدت، عقربهٔ دقیقه شمار چند درجه حرکت کرده است؟

$360{}^\circ \div 12=30{}^\circ $
در هریک از ساعتها مسیر حرکت عقربهٔ دقیقه شمار را رنگ کنید. نوک کدام عقربه مسیر طولانیتری را طی کرده است؟ عقربه ساعت دیواری
2- الف) دو نقطهٔ A و B دایره را به دو کمان تقسیم کردهاند.
کمان کوچکتر را با $\overset\frown{AB}$ نمایش میدهیم و آن را کمانِ AB مینامیم.
آیا ممکن است دو نقطه، دایره را به دو کمان مساوی تقسیم کنند؟ توضیح دهید.
بله، وقتی که دو نقطه در دو سر قطر انتخاب شوند.
ب) مرکز دایره را به دو سر کمان وصل کنید.

زاویهٔ AOB زاویهٔ مرکزیِ رو به رو به کمان AB نامیده میشود.
کمان AB نیز روبهرو به زاویهٔ مرکزیِ AOB است.
3- شکل زیر به شش قسمت مساوی تقسیم شده است.

زاویهٔ ${{O}_{1}}$ چه کسری از 360 درجه است؟ $\frac{1}{6}$
کمان روبهرو به ${{O}_{1}}$ در دایرهٔ ${{c}_{1}}$ چه کسری از دایرهٔ ${{c}_{1}}$ است؟ $\frac{1}{6}$
کمان روبهرو به ${{O}_{1}}$ در دایرهٔ ${{c}_{2}}$ چه کسری از دایرهٔ ${{c}_{2}}$ است؟ $\frac{1}{6}$
آیا این دو کسر با هم مساویاند؟ بله
آیا طول این دو کمان مساوی است؟ خیر
4- چرا در فعّالیت (٣) اندازهٔ کمان روبهرو به ${{O}_{1}}$ در هر یک از دایرههای ${{c}_{1}}$ و ${{c}_{2}}$ برابر ٦٠ درجه است؟
هر دایره 360 درجه است این دو کمان هم $\frac{1}{6}$ دایره هستند پس هر کدام 60 درجه میشوند.
5- در شکل زیر زاویهٔ xOy برابر 36 درجه است.

کمان AB چند درجه است؟ $36{}^\circ $
طول کمان AB چه کسری از دایره است؟ $\frac{36}{360}=\frac{1}{10}$
برای پاسخ دادن به این پرسش از تساوی روبهرو کمک بگیرید.

کار در کلاس (صفحهٔ 143 کتاب درسی)
1- هر دایره به دو کمان تقسیم شده است.
اندازهٔ هر کمان را پیدا کنید و بنویسید.

2- اندازهٔ کمان و زاویههای مجهول را پیدا کنید.
الف)

$x=\overset\frown{AD}$
$x=360-290$
$x=70{}^\circ $
مجموع سه زاویه مثلث 180 درجه است پس:
$y=180-(90+70)$
$y=20{}^\circ $
ب)

$x=\overset\frown{AC}$
$x=360-(140+100)$
$x=120{}^\circ $
چون مثلث AOC متساویالساقین است پس دو زاویه مساوی دارد.
$180-120=60$
$z=\frac{60}{2}=30{}^\circ $
3- در شکل روبهرو، AB قطر دایره است.
زاویهٔ B چند درجه است؟

${{O}_{1}}=180-50=130{}^\circ $
چون مثلث BOC متساویالساقین است پس دو زاویه مساوی دارد.
$180-130=50$
$50\div 2=25$
فعّالیت (صفحهٔ 143 کتاب درسی)
1- محیط دایرهٔ روبهرو را به هشت کمان مساوی تقسیم کردهایم. میخواهیم بدانیم چرا هشت ضلعی ABCDEFGH منتظم است.

رضا برای اثبات این مطلب دلایل زیر را بیان میکند:
$360\div 8=45$
«مثلثهای COD ،BOC ،AOB و... متساوی الساقیناند.
چرا؟ زیرا شعاع دایره هستند.
$OH=OG=OF=OD=OC=OB=OA$
و ${{\hat{O}}_{1}}={{\hat{O}}_{2}}={{\hat{O}}_{3}}=...$، پس همهٔ زاویههای سبز رنگ با هم برابرند.
چرا؟ زیرا زاویههای مجاور به ساقها با هم مساویاند پس:

پس همهٔ زاویههای هشت ضلعی با هم برابرند. چرا؟»
آرش میگوید: «ولی این تنها برابری زاویهها را نشان میدهد و ما باید دلایلی هم برای مساوی بودن ضلعهای هشت ضلعی پیدا کنیم تا بتوانیم بگوییم که هشت ضلعیِ ABCDEFGH منتظم است.»
بعد ادامه میدهد: «مثلثهای COD ،BOC ،AOB و... هم نهشتاند؛ در چه حالتی؟ ض ز ض
پس $\overline{AB}=\overline{BC}=\overline{CD}=...$؛ یعنی ضلعهای هشت ضلعی هم مساویاند.»
هر جا لازم است، توضیحاتی به دلایل رضا و آرش اضافه کنید تا دلیل منتظم بودن هشت ضلعی کامل شود.
2- برای هر مورد دلیل بیاورید.
الف) فرض کنید $\overset\frown{AB}=\overset\frown{CD}$.
چرا $\overline{AB}=\overline{CD}$؟


ب) فرض کنید $\overline{AB}=\overline{CD}$.
چرا $\overset\frown{AB}=\overset\frown{CD}$؟


نتیجهٔ این فعّالیت را در دو جمله بنویسید.
اگر در یک دایره، اندازهٔ دو کمان برابر باشد، اندازه وترهای نظیر آن دو کمان نیز با هم برابرند.
به عکس، اگر در یک دایره اندازهٔ دو وتر برابر باشد، اندازه کمانهای نظیر آن دو وتر نیز با هم برابرند.
کار در کلاس (صفحهٔ 144 کتاب درسی)
1- با استفاده از خط کش و نقاله در دایرهٔ روبهرو یک پنج ضلعی منتظم رسم کنید.

$360{}^\circ \div 5=72{}^\circ $
پس اندازه هر زاویه 72 درجه است.
با استفاده از نقاله یک زاویهٔ 72 درجه رسم میکنیم.
دهانه پرگار را به اندازه کمان 72 درجه باز کرده و از روی یک نقطه متوالی کمان میزنیم تا 5 کمان مساوی به دست آید.
2- الف) دهانهٔ پرگار را به اندازهٔ شعاع دایرهٔ زیر باز کنید. از یک نقطهٔ دایره، شروع کنید و پی در پی کمان بزنید.

ب) بدین ترتیب، دایره به چند کمان تقسیم میشود؟ 6 کمان
ج) چرا این کمانها با هم مساویاند؟ زیرا وترهای آنها مساویاند.
د) هر کمان چند درجه است؟ $360\div 6=60{}^\circ $
ه) چند کمان 120 درجه در شکل دیده میشود؟ 6 کمان
$\overset\frown{AC}=\overset\frown{BD}=\overset\frown{CE}=\overset\frown{DF}=\overset\frown{EA}=\overset\frown{FB}=120{}^\circ $
تمرین (صفحهٔ 145 کتاب درسی)
1- OD نیمساز زاویهٔ مرکزی AOB است و $\overset{\wedge }{\mathop{AOB}}\,=36{}^\circ $.
اندازهٔ هریک از کمانهای AD و BD چند درجه است؟

$\overset\frown{AD}=\overset\frown{DB}=18{}^\circ $
2- کمان AB برابر x درجه است.

اندازهٔ زاویهٔ AOB را برحسب x به دست آورید.
$\overset{\wedge }{\mathop{AOB}}\,=x{}^\circ $
اندازهٔ زاویهٔ ACB را برحسب x به دست آورید.
$\overset{\wedge }{\mathop{ACB}}\,=\frac{x{}^\circ }{2}$
یعنی برای به دست آوردن زاویه محاطی C میتوان اندازهی کمان آن را نصف کرد.
$\left. \begin{matrix}{{O}_{1}}=\widehat{B}+\widehat{C} \\\widehat{B}=\widehat{C}\begin{matrix}{} & {} \\\end{matrix} \\\end{matrix} \right\}{{O}_{1}}=2\widehat{C}\Rightarrow C=\frac{x}{2}$
3- متحرکی از نقطهٔ A روی دایرهای به شعاع یک سانتیمتر شروع به حرکت میکند. در هر شکل، کمان طی شده مشخص شده است. جدول را کامل کنید.
| شکل |
|
|
|
|
|
| کسر طی شده از دایره | $\frac{1}{4}$ | $\frac{1}{3}$ | $\frac{1}{2}$ | $\frac{3}{4}$ | 1 |
| اندازه کمان طی شده | $90{}^\circ $ | 120 | $180{}^\circ $ | 270 | 360 |
| طول تقریبی کمان طی شده | $\frac{2\pi }{4}$ | $\frac{2\pi }{3}$ | $\frac{1}{2}\times 2\pi =\pi $ | $\frac{3}{4}\times 2\pi =\frac{3}{2}\pi $ | $=2\pi $ مجیط |
4- قطرهای AB و CD بر هم عمودند.

الف) چرا کمانهای BD ،CB ،AC و DA با هم مساویاند؟
چون زاویههای مرکزی آنها با هم برابرند.
ب) آیا وترهای BD ،CB ،AC و DA نیز با هم مساویاند؟ بله
ج) آیا زاویههای چهارضلعی ADBC با هم مساویاند؟ چرا؟
چون مثلثها همنهشتند در نتیجه زاویههای آنها با هم مساویاند.
5- در شکل روبهرو، وترهای AB و CD بر هم عمودند.

الف) آيا کمانهای BD ،CB ،AC و DA با هم مساویاند؟ خیر
ب) پاسختان را با پاسخ تمرین قبل مقایسه کنید.
این دو تمرین چه تفاوتی دارند؟
در تمرین قبل دو وتر قطر دایره بودند و در مرکز دایره همدیگر را قطع کردهاند.
ولی در اینجا همدیگر را در مرکز دایره قطع نکردهاند و زاویه مرکزی ایجاد نشده است.




