د حلقو او لمس په اړه د بحث کولو لپاره د پوښتنو مثالونه
حلقې په میټریکس جیومیټري کې یوه مهمه موضوع ده، چیرې چې د واټن، زاویو او شکل په اړه ژورې مفکورې ښودل کیږي. یو مفهوم چې په دې موضوع کې ډیری ځله بحث کیږي هغه د حلقې ته د تنجینټ کرښه ده. پدې مقاله کې، موږ به د حلقو او تنجینټ په اړه د څو مثالونو ستونزو په اړه بحث وکړو.
د حلقو او تنجینټونو اساسي پوهه
حلقه
دایره یو هندسي شکل دی چې د یوې الوتکې د ټولو نقطو له سیټ څخه جوړ شوی چې د یوې ټاکلې نقطې څخه یو ثابت واټن لري چې د دایرې مرکز بلل کیږي. دا ثابت واټن د دایرې شعاع بلل کیږي.
تنجینټ
د دایرې لپاره ټانجینټ هغه کرښه ده چې په یوه نقطه کې دایره سره لمس کوي. دې نقطې ته د ټانجینټ نقطه ویل کیږي. ټانجینټ څو مهم ځانګړتیاوې لري، په شمول د:
- د تمجین کرښه تل د تمجین په نقطه کې د دایرې د شعاع سره عمودي وي.
- د دایرې څخه بهر د یوې نقطې څخه تر دایرې پورې د ټانجینټ اوږدوالی یو شان دی که چیرې دوه ټانجینټ له هغه نقطې څخه رسم شي.
نمونې پوښتنې او بحثونه
لاندې به موږ څو مثالي پوښتنې وړاندې کړو چې د حلقو او لمبوتونو مفهوم په تفصیل سره بحث کوي.
د مثال لومړۍ پوښتنه: د تنجینټ کرښې اوږدوالی موندل
پوښتنه:
د یوې دایرې په پام کې نیولو سره چې مرکز \(O\) او شعاع \(r = 6 \, \text{cm}\) ولري. د دایرې څخه بهر د \(P\) نقطې څخه چې د دایرې له مرکز څخه 10 سانتي متره لرې ده، دوه تنجینونه \(PA\) او \(PB\) دایرې ته رسم شوي دي. د تنجین اوږدوالی \(PA\) محاسبه کړئ.
بحث:
په دې ستونزه کې، موږ کولی شو د فیثاګورین تیورم وکاروو. یو مثلث رسم کړئ \(\triangle OAP\):
– \(OP = 10 \, \text{cm}\) (د بهرنۍ نقطې څخه د دایرې مرکز ته واټن)
– \(OA = 6 \, \text{cm}\) (د دایرې شعاع)
– \(PA\) هغه تنګی کرښه ده چې باید وموندل شي
\[
OP^2 = OA^2 + PA^2
\]
\[
۱۰^۲ = ۶^۲ + PA^۲
\]
\[
۱۰۰ = ۳۶ + PA^۲
\]
\[
PA^2 = ۶۴
\]
\[
PA = \sqrt{64} = 8 \, \متن{سانتي متره}
\]
نو، د ټانجینټ کرښې \(PA\) اوږدوالی 8 سانتي متره دی.
د مثال پوښتنه ۲: د تماس نقطه موندل
پوښتنه:
د یوې دایرې په پام کې نیولو سره چې د \((x – 3)^2 + (y – 4)^2 = 25\) معادله او یوه کرښه \(y = 2x + 1\) ولري. د دایرې او کرښې ترمنځ د تماس نقطه معلومه کړئ.
بحث:
لومړی، موږ د دایرې مرکز او شعاع په ګوته کوو:
– مرکز \(O(3, 4)\)
– شعاع \(r = \sqrt{25} = 5\)
د تماس نقطې موندلو لپاره، راځئ چې فرض کړو چې د تماس نقطه \(T(x_1, y_1)\) ده چې په \(y = 2x + 1\) کرښه کې هم موقعیت لري. بیا:
\[
y_1 = 2x_1 + 1
\]
\(T(x_1, y_1)\) باید د دایرې معادله هم پوره کړي:
\[
(x_1 – 3)^2 + (y_1 – 4)^2 = 25
\]
د دایرې معادله کې \(y_1 = 2x_1 + 1\) ځای په ځای کړئ:
\[
(x_1 – 3)^2 + ((2x_1 + 1) – 4)^2 = 25
\]
\[
(x_1 – 3)^2 + (2x_1 – 3)^2 = 25
\]
موږ باید دوه مربع محاسبه کړو.
\[
(x_1 – 3)^2 = x_1^2 – 6x_1 + 9
\]
\[
(۲x_۱ – ۳)^۲ = ۴x_۱^۲ – ۱۲x_۱ + ۹
\]
دواړه پایلې سره یوځای کړئ:
\[
x_1^2 – 6x_1 + 9 + 4x_1^2 – 12x_1 + 9 = 25
\]
\[
۵x_۱^۲ – ۱۸x_۱ + ۱۸ = ۲۵
\]
له دواړو خواوو څخه ۲۵ کم کړئ:
\[
۵x_۱^۲ – ۱۸x_۱ – ۷ = ۰
\]
څلور اړخیزه معادله حل کړئ:
\[
x_1 = \frac{18 \pm \sqrt{18^2 + 4 \وختونه 5 \وختونه 7}}{2 \وختونه 5}
\]
\[
x_1 = \frac{18 \pm \sqrt{324 + 140}}{10}
\]
\[
x_1 = \frac{18 \pm \sqrt{464}}{10}
\]
\[
x_1 = \frac{18 \pm 2\sqrt{116}}{10}
\]
\[
x_1 = \frac{18 \pm 2\sqrt{4 \times 29}}{10}
\]
\[
x_1 = \frac{18 \pm 4\sqrt{29}}{10}
\]
\[
x_1 = ۱.۸ \pm ۰.۴\sqrt{۲۹}
\]
د \(y_1\) ارزښت محاسبه کړئ:
کوم چې y = 2x + 1 پوره کوي:
– که \(x_1 = 1.8 + 0.4\sqrt{29}\)، نو \(y_1 = 2(1.8 + 0.4\sqrt{29}) + 1\)
– که \(x_1 = 1.8 – 0.4\sqrt{29}\)، نو \(y_1 = 2(1.8 – 0.4\sqrt{29}) + 1\)
ارزونه:
نو موږ د دې کرښې سره د دایرې د معادلې د تقاطع دوه نقطې ترلاسه کوو.
د مثال دریمه پوښتنه: د تنجینټ کرښې د معادلې ټاکل
پوښتنه:
د یوې دایرې په ورکولو سره چې \((x – 2)^2 + (y – 3)^2 = 20\) معادله ولري. د هغه دایرې سره د ټانجینټ کرښې معادله معلومه کړئ چې د \((6, 7)\) نقطې څخه تیریږي.
بحث:
د یوې دایرې ته چې مرکز \((h, k)\) او شعاع \(r\) لري، د یوې پېژندل شوې بهرنۍ نقطې څخه د معادلې په واسطه موندل کیدی شي:
د تنجینټ کرښه د بهرنۍ نقطې \((x_1, y_1)\) څخه تیریږي:
\[
(x – 2)(x_1 – 2) + (y – 3)(y_1 – 3) = 20
\]
بهرنۍ نقطه \((6, 7)\) بدله کړئ:
\[
(x – 2) (6 – 2) + (y – 3) (7 – 3) = 20
\]
\[
۳(x – ۳) + ۴(y – ۴) = ۲۵
\]
\[
۴(x – ۲ + y – ۳) = ۲۰
\]
\[
۴x + ۲y -۲۰ = ۲۰
\]
\[
۴x + ۲y -۲۰ = ۲۰
\]
\[
x + y = 5
\]
د تنجینټ کرښې معادله دا ده:
\[
x + y = 9
\]
نو، د دایرې کرښې د نقطې له لارې د کرښې د معادلې توپیر خورا لوی دی او کولی شي د پایلې یا بصري استازیتوب پورې اړه ولري.
پایله
د حلقو او ټانجینټونو بحث د ریاضیاتو ډیری بنسټیز اړخونه پوښي، د پیتاګورین تیورم په څیر د اساسي فورمولونو پلي کولو څخه نیولې تر څلور اړخیزه مساواتو حل کولو پورې. د دې مثالونو له لارې، موږ کولی شو د دې مفاهیمو د پلي کولو څرنګوالي په اړه ښه پوهه رامینځته کړو چې په یو څه پیچلي حالتونو کې څنګه پلي کړو. هیله ده، دا مقاله د حلقو او ټانجینټونو پورې اړوند ستونزو ته د رسیدو او حل کولو څرنګوالي روښانه انځور چمتو کولو کې مرسته کړې وي.