تجاوز إلى المحتوى الرئيسي

التحاكي من التحويلات النقطية التي يدرسها تلاميذ السنة الثانية ثانوي، إلى جانب الانسحاب والدوران. وهو يعلم كيف نكبر أو نصغر شكلا مع الحفاظ على صورته العامة، مثلما يفعل جهاز عرض الصور أو آلة التصوير. وقد كان ينظر إليه كدرس صعب، لكنه في الحقيقة يعتمد على فكرة واحدة بسيطة: الأشعة. وإذا فهمتها صارت التمارين مباشرة. تعرض الصفحة الدرس من الصفر مع أمثلة.

أولا: تعريف التحاكي

ليكن ⁦O⁩ نقطة ثابتة و⁦k⁩ عددا حقيقيا غير معدوم. التحاكي الذي مركزه ⁦O⁩ ونسبته ⁦k⁩ هو التحويل الذي يرفق بكل نقطة ⁦M⁩ النقطة ⁦M'⁩ المحققة لـ:

⁦OM' = k × OM⁩ (بالأشعة، أي شعاعيا)

قراءة التعريف

  • النقط ⁦O⁩ و⁦M⁩ و⁦M'⁩ على استقامة واحدة دائما.
  • إذا كانت ⁦k⁩ موجبة: ⁦M'⁩ و⁦M⁩ في الجهة نفسها من ⁦O⁩.
  • إذا كانت ⁦k⁩ سالبة: ⁦M'⁩ و⁦M⁩ في جهتين متقابلتين من ⁦O⁩.
  • المسافة: ⁦OM' = |k| × OM⁩.
نسبة التحاكي الأثر
⁦k > 1⁩ تكبير في الجهة نفسها
⁦0 < k < 1⁩ تصغير في الجهة نفسها
⁦k = 1⁩ الشكل نفسه (تحويل الهوية)
⁦k = -1⁩ تناظر مركزي بالنسبة لـ⁦O⁩
⁦k < 0⁩ تكبير أو تصغير مع انعكاس

لاحظ أن التناظر المركزي حالة خاصة من التحاكي نسبتها ⁦-1⁩.

ثانيا: النقطة الصامدة

المركز ⁦O⁩ صورته نفسه (⁦O' = O⁩)، فهو النقطة الصامدة الوحيدة عندما ⁦k⁩ مختلفة عن 1. أما إذا كانت ⁦k = 1⁩ فكل النقط صامدة.

ثالثا: إنشاء صورة نقطة

طريقة الإنشاء

لإنشاء صورة ⁦M'⁩ للنقطة ⁦M⁩ بالتحاكي ⁦h(O, k)⁩:

  1. نرسم المستقيم ⁦(OM)⁩.
  2. نقيس ⁦OM⁩.
  3. نحدد على المستقيم النقطة ⁦M'⁩ بحيث ⁦OM' = |k| × OM⁩، في جهة ⁦M⁩ إذا ⁦k > 0⁩ وفي الجهة المعاكسة إذا ⁦k < 0⁩.

مثال (1)

⁦h(O, 3)⁩ و⁦OA = 2 cm⁩: النقطة ⁦A'⁩ على نصف المستقيم ⁦[OA)⁩ وتبعد ⁦6 cm⁩ عن ⁦O⁩.

مثال (2)

⁦h(O, -1/2)⁩ و⁦OB = 8 cm⁩: النقطة ⁦B'⁩ في الجهة المعاكسة لـ⁦B⁩ وتبعد ⁦4 cm⁩ عن ⁦O⁩.

رابعا: خواص التحاكي

ليكن ⁦h⁩ تحاكيا نسبته ⁦k⁩، وصورتا ⁦A⁩ و⁦B⁩ هما ⁦A'⁩ و⁦B'⁩. فإن:

  1. الشعاع: ⁦A'B'⁩ (كشعاع) يساوي ⁦k × AB⁩، فالتحاكي يضرب كل شعاع في ⁦k⁩.
  2. الأطوال: ⁦A'B' = |k| × AB⁩.
  3. التوازي: صورة مستقيم هي مستقيم يوازيه.
  4. الزوايا: يحافظ على قيس الزوايا.
  5. الاستقامية والتوازي والتعامد تنتقل كما هي.
  6. المساحات: تضرب في ⁦k²⁩.
  7. الحجوم: تضرب في ⁦|k|³⁩.
  8. صورة دائرة مركزها ⁦C⁩ ونصف قطرها ⁦r⁩ هي دائرة مركزها ⁦C'⁩ ونصف قطرها ⁦|k| × r⁩.
  9. صورة مثلث هو مثلث يشبهه: أضلاعه متناسبة.

مثال (3)

مثلث ⁦ABC⁩ مساحته ⁦12 cm²⁩ وتحاكي نسبته ⁦3⁩. مساحة المثلث الناتج: ⁦12 × 9 = 108 cm²⁩. ومحيطه ينقص أو يزداد بنسبة ⁦3⁩.

خامسا: التحاكي والإحداثيات

إذا كان ⁦O⁩ هو المبدأ ⁦(0, 0)⁩ ونقطة ⁦M(x, y)⁩ فصورتها بالتحاكي ذي النسبة ⁦k⁩ هي ⁦M'(kx, ky)⁩.

وإذا كان المركز نقطة ⁦Ω(a, b)⁩: ⁦M'(x', y')⁩ حيث ⁦x' - a = k(x - a)⁩ و⁦y' - b = k(y - b)⁩.

مثال (4)

التحاكي مركزه ⁦O⁩ ونسبته ⁦-2⁩، صورة ⁦A(3, -1)⁩: ⁦A'(-6, 2)⁩.

مثال (5)

تحاكي مركزه ⁦Ω(1, 2)⁩ ونسبته ⁦3⁩. صورة ⁦M(2, 3)⁩: ⁦x' = 1 + 3(2 - 1) = 4⁩ و⁦y' = 2 + 3(3 - 2) = 5⁩، إذن ⁦M'(4, 5)⁩.

سادسا: تعيين مركز ونسبة تحاكي

إذا علمنا نقطتين وصورتيهما، ⁦A⁩ و⁦B⁩ وصورتاهما ⁦A'⁩ و⁦B'⁩:

  • النسبة: ⁦k = A'B' / AB⁩ بالقيمة المطلقة، والإشارة تحدد بالاتجاه (موجبة إذا الشعاعان في الاتجاه نفسه).
  • المركز: نقطة تقاطع المستقيمين ⁦(AA')⁩ و⁦(BB')⁩.

مثال (6)

⁦A'⁩ هي صورة ⁦A⁩ و⁦B'⁩ صورة ⁦B⁩ حيث ⁦AB = 3⁩ و⁦A'B' = 9⁩ والشعاعان في اتجاه واحد. النسبة ⁦k = 9 / 3 = 3⁩. المركز يقع على تقاطع ⁦(AA')⁩ و⁦(BB')⁩.

سابعا: تركيب تحاكيين

  • تركيب تحاكيين نسبتاهما ⁦k1⁩ و⁦k2⁩ هو:
  • تحاكٍ نسبته ⁦k1 × k2⁩ إذا كان ⁦k1 × k2⁩ مختلفا عن 1.
  • أو انسحاب إذا كان ⁦k1 × k2 = 1⁩.
  • المراكز الثلاثة (مركزا التحاكيين ومركز التركيب) تقع على استقامة واحدة.

ثامنا: التطبيقات

  • البرهان على التوازي: صورة مستقيم بتحاكٍ توازيه.
  • الاستقامية: تبرير أن ثلاث نقط على استقامة واحدة بإيجاد تحاك يرسل إحداها إلى أخرى.
  • المسائل الهندسية: مثل تعيين مركز دائرتين متماستين، أو نقطة تلاقي مستقيمات.

أخطاء شائعة

  • نسيان أن المساحة تضرب في ⁦k²⁩ وليس ⁦k⁩.
  • الخلط بين مركز التحاكي ونقطة من الشكل.
  • استعمال النسبة بالقيمة المطلقة وإهمال الإشارة عند تحديد الجهة.
  • القول إن التحاكي يحافظ على الأطوال، والصحيح أنه يضربها في ⁦|k|⁩.
  • كتابة المعادلة ⁦OM' = k OM⁩ دون وضع سهم الشعاع.

تمارين للتدرب

  1. ⁦h(O, 2)⁩: أنشئ صورة مثلث ⁦ABC⁩ حيث ⁦OA = 2⁩ و⁦OB = 3⁩ و⁦OC = 4⁩.
  2. أوجد صورة النقطة ⁦(2, 5)⁩ بالتحاكي ذي المركز ⁦O⁩ والنسبة ⁦-3⁩. (⁦(-6, -15)⁩)
  3. مساحة مضلع ⁦20⁩ ونسبة تحاكيه ⁦0.5⁩، ما مساحة صورته؟ (⁦5⁩)
  4. هل تركيب تحاكيين نسبتاهما ⁦2⁩ و⁦1/2⁩ تحاك أم انسحاب؟ (انسحاب)

نصائح

  • ارسم دائما شكلا توضيحيا مع المركز والنسبة.
  • اكتب العلاقة الشعاعية أولا ثم انتقل إلى الإحداثيات.
  • راجع اتجاه الشعاع عند إشارة النسبة السالبة.

الشرح المصوّر

لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ جوفر في فيديو «درس التحاكي من الألف إلى الياء، ثانية ثانوي» هذا الدرس في نحو اثنتين وعشرين دقيقة.

آخر تعديل: 2026.10.26 - 02:05