إذا كانت النسبة بين طولى ضلعين متناظرين في مضلعين متشابهين ك، فإن النسبة بين محيطيهما تساوي ك أيضًا.
شرح:
- التشابه: يُقال عن مضلعين متشابهين إذا كانا متطابقين في الشكل، أي إذا كانت جميع زواياهما متطابقة ونسب أطوال أضلاعهما المتناظرة متساوية.
- محيط المضلع: هو مجموع أطوال جميع أضلاعه.
لإثبات أن النسبة بين محيطي مضلعين متشابهين تساوي نسبة التشابه، نستخدم الخطوات التالية:
- نرسم مضلعين متشابهين ABCDE و A'B'C'D'E'.
- نفترض أن النسبة بين طولي ضلعين متناظرين AB و A'B' هي k.
- بما أن المضلعين متشابهين، فإن جميع أضلاعهما متناظرة بنفس النسبة k.
- لذلك، فإن طول الضلع BC هو k * B'C'، وطول الضلع CD هو k * C'D'، وهكذا.
- لحساب محيط المضلع ABCDE، نجمع أطوال جميع أضلاعه:
محيط ABCDE = AB + BC + CD + DE + EA
- باستخدام نفس الطريقة، نحسب محيط المضلع A'B'C'D'E':
محيط A'B'C'D'E' = A'B' + B'C' + C'D' + D'E' + E'A'
- باستخدام خاصية التوزيع، يمكننا إعادة كتابة محيط كل مضلع:
محيط ABCDE = k * A'B' + k * B'C' + k * C'D' + k * D'E' + k * E'A'
محيط A'B'C'D'E' = k * A'B' + k * B'C' + k * C'D' + k * D'E' + k * E'A'
- بما أن جميع الحدود في كلتا المعادلتين متساوية، فإن محيط المضلعين متساوي.
محيط ABCDE = محيط A'B'C'D'E'
- قسّم كلا طرفي المعادلة على محيط A'B'C'D'E':
محيط ABCDE / محيط A'B'C'D'E' = 1
- بما أن k = A'B' / AB، يمكننا كتابة المعادلة على النحو التالي:
محيط ABCDE / محيط A'B'C'D'E' = k / k
- بالتالي، فإن النسبة بين محيطي المضلعين ABCDE و A'B'C'D'E' تساوي k، وهي نفس النسبة بين طولي ضلعين متناظرين.
الخلاصة:
النسبة بين محيطي مضلعين متشابهين تساوي نسبة التشابه بينهما.
ملاحظة:
- هذه الخاصية تنطبق على جميع أنواع المضلعات، سواء كانت مثلثات أو رباعي الأضلاع أو أي مضلع آخر.
- يمكن استخدام هذه الخاصية لحساب محيط مضلع متشابه إذا كان محيط المضلع الآخر معروفًا ونسبة التشابه بينهما.