מצגות הסבר › גאומטרייה וטריגונומטריה
מצגת הסבר – גאומטרייה וטריגונומטריה
13 שקפים · משפטי מעגל, דמיון משולשים וחישובים במערכת צירים
גאומטרייה וטריגונומטריה
מצגת הסבר – משפטי מעגל, דמיון וחישובים במערכת צירים
מה נלמד?
בשאלות האלה (שאלה 4 או 5) מעגל ומשולשים יושבים במערכת צירים:
- מוכיחים בעזרת משפטים: זווית ישרה, דמיון משולשים
- מחשבים בכלים של גאומטרייה אנליטית: שיפוע, חיתוך, מרחק
- משלימים בעזרת טריגונומטריה: זווית, שטח
ההוכחה בסעיף הראשון היא בדרך כלל המפתח לסעיפים הבאים.
מתוך בגרות קיץ תשפ״ו מועד א׳
משפטי מעגל – לזכור (לא בנוסחאון)
זווית היקפית על קוטר
זווית היקפית הנשענת על קוטר היא ישרה (90∘).
ולהפך: זווית היקפית ישרה נשענת על קוטר.
אותה קשת
זוויות היקפיות הנשענות על אותה קשת – שוות.
מרובע חסום במעגל
סכום זוויות נגדיות הוא 180∘.
משיק
המשיק מאונך לרדיוס בנקודת ההשקה.
דמיון משולשים – לזכור (לא בנוסחאון)
איך מוכיחים דמיון?
ז.ז. – שתי זוויות שוות.
זוויות שוות מוצאים כך:
- זוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים
- זוויות קודקודיות
- שתי זוויות ישרות
- זווית משותפת לשני המשולשים
יחס הדמיון k
| מה משווים | היחס |
|---|---|
| צלעות מתאימות | k |
| היקפים | k |
| שטחים | k2 |
צלעות מתאימות – מול זוויות שוות.
הנוסחאות מהנוסחאון
a – הניצב מול הזווית
b – הניצב שליד הזווית
c – היתר
משפט פיתגורס:
שטח משולש (הזווית כלואה בין שתי הצלעות):
משפט הסינוסים (רדיוס המעגל החוסם – R):
ובנוסף כל נוסחאות הגאומטרייה האנליטית: שיפוע, משוואת ישר, אמצע קטע, מרחק, ישרים מאונכים ומשוואת מעגל.
שיטת הפתרון – הוכחה ואז חישוב
- מסמנים על הסרטוט את כל הנתונים (קוטר, משיק, מקבילים).
- הוכחה: כל שורה – טענה + נימוק (שם המשפט).
- זווית ישרה במעגל? ← מאונכים ← m1⋅m2=−1.
- חישובים: שיפוע ← ישר ← חיתוך ← מרחק.
- בסוף: יחס דמיון, זווית בעזרת טריגונומטריה, שטח.
דוגמה לשורת הוכחה
| טענה | נימוק |
|---|---|
| ∠CAB=90∘ | זווית היקפית הנשענת על קוטר |
| ∠FCD=90∘ | משיק מאונך לרדיוס |
| △ABC∼△CFD | ז.ז. |
שאלת בגרות פתורה – ההוכחה (א)
CB קוטר במעגל. AB מקביל לציר ה־y. המשיק למעגל בנקודה C חותך את ציר ה־x ב־F, והמשך הקוטר חותך את ציר ה־x ב־D.
∠CAB=90∘ – זווית היקפית על קוטר.
הישר AB אנכי, ולכן AC מקביל לציר ה־x.
הוכיחו: △ABC∼△CFD
- ∠CAB=∠FCD=90∘ – זווית היקפית על קוטר, ומשיק מאונך לרדיוס.
- ∠ACB=∠CDF – זוויות מתחלפות (AC מקביל לציר ה־x).
לכן המשולשים דומים (ז.ז.).
שאלת בגרות פתורה – חישובים (ב, ג)
משוואת המשיק: y=34x+31. נתון D(8,0).
F על ציר ה־x – נציב y=0:
CD⊥CF, ושיפוע CF הוא 34:
C – חיתוך המשיק עם CD:
שאלת בגרות פתורה – היקף בעזרת הדמיון (ד)
יחס הדמיון בין המשולשים ABC ו־CFD הוא 258. מצאו את היקף המשולש ABC.
קודם – ההיקף של CFD:
יחס ההיקפים = k
היקף ABC: 24
עוד שאלת בגרות – מרובע חסום (א, ב, ג)
המרובע ABCD חסום במעגל, ו־∠A=∠C. הקודקודים B(0,12) ו־D(0,2) על ציר ה־y.
זוויות נגדיות במרובע חסום:
זווית היקפית ישרה נשענת על קוטר ← BD קוטר.
המרכז = אמצע BD, הרדיוס = חצי BD:
שיפוע BC הוא −21, ו־DC⊥BC:
עוד שאלת בגרות – שטח וזוויות (ד, ה)
E אמצע DC, כלומר E(2,6). המשולש BCE ישר זווית ב־C:
הניצבים שווים ← משולש ישר זווית ושווה שוקיים:
אנך מ־E לציר ה־y: הניצב מול הזווית 2, הניצב שליד 6:
שימו לב – הטעויות הנפוצות
- בכל שורת הוכחה – נימוק (שם המשפט), לא רק טענה.
- בדמיון – לכתוב את הקודקודים בסדר המתאים.
- יחס ההיקפים הוא k.
יחס השטחים הוא k2.
- זווית ישרה במעגל ← לחפש קוטר (וגם הפוך).
- במשולש ישר זווית: לזהות מי מול הזווית ומי ליד.
- מחשבון במעלות (DEG)!
בדיקה עצמית
- AB קוטר במעגל ו־C נקודה על המעגל. מהי הזווית ACB? מדוע?
- במרובע חסום במעגל זווית אחת היא 70∘. מהי הזווית שמולה?
- שני משולשים דומים, יחס הדמיון 1.5. מהו יחס השטחים?
- במשולש שתי צלעות 6 ו־8, והזווית ביניהן 30∘. מהו שטחו?
התשובות (לפתוח אחרי שפתרתם)
- 90∘ – זווית היקפית הנשענת על קוטר
- 180∘−70∘=110∘
- 1.52=2.25
- S=21⋅6⋅8⋅sin30∘=12
מעבר בין השקפים: החלקה בטלפון, או החיצים במקלדת.