עד עכשיו ראינו מרובע ואמרנו את שמו. עכשיו נעשה את הדרך ההפוכה: נקבל תנאי ונבנה מרובע שמקיים אותו. זו הדרך שבה באמת לומדים תכונות — מי שבנה מלבן בעצמו כבר לא שוכח מה מייחד אותו.
האלכסון — הקו שחוצה את המרובע
אלכסון הוא קטע שמחבר שני קדקודים שאינם שכנים. לכל מרובע יש בדיוק שניים, והם נפגשים בתוכו. מה שמעניין הוא לא הקיום שלהם אלא ההתנהגות: האם הם שווים באורכם? האם הם מאונכים? האם כל אחד חוצה את השני לשני חלקים שווים?
במלבן האלכסונים שווים באורכם
במעוין האלכסונים מאונכים זה לזה
בריבוע — גם וגם, כי ריבוע הוא מלבן ומעוין בבת אחת
מרובע שאלכסוניו שווים וגם מאונכים — מה שמו?
Show the answer and the solution
ריבוע. התכונה של המלבן ועוד התכונה של המעוין, יחד — וזו בדיוק ההגדרה של הריבוע.
לבנות לפי תנאי
קחו דף משבצות ועיפרון — השאלות האלה נפתרות ביד, לא בראש. לכל אחת מהן יש הרבה תשובות נכונות, וזה מה שהופך אותן למעניינות.
בנו מרובע שיש לו שתי זוויות ישרות. האם הוא חייב להיות מלבן?
בנו מרובע שיש לו שלוש זוויות קהות. האם זה בכלל אפשרי?
נתון קטע. השלימו אותו למקבילית — בכמה דרכים שונות אפשר?
שלוש זוויות קהות — אפשרי או לא
לא מנסים לצייר באקראי. בודקים בחשבון, כי סכום הזוויות במרובע הוא תמיד 360 מעלות.
שלוש זוויות קהות, נניח 100 מעלות כל אחת
ולרביעית נשארות 60 מעלות
זווית חדה — ולכן המרובע קיים. שלוש קהות אפשריות, וארבע כבר לא
ארבע זוויות קהות היו נותנות יותר מ-360 מעלות, וזה בלתי אפשרי במרובע. החשבון עונה על שאלת בנייה לפני שמרימים עיפרון.
סימטריה — מה קורה כשמקפלים
קו סימטריה הוא קו שאם מקפלים לאורכו, שני החצאים מתכסים בדיוק. זה אותו רעיון של חפיפה, רק בתוך צורה אחת.
ריבוע — שני קווים דרך אמצעי הצלעות ושני אלכסונים
מלבן — רק השניים שדרך אמצעי הצלעות
דלתון — האלכסון הראשי בלבד
מקבילית שאינה מלבן ואינה מעוין — אף אחד
האלכסון של המלבן — הטעות הכי יפה בפרק.
מקפלים מלבן לאורך אלכסונו והחצאים לא מתכסים — הם משולשים חופפים, אבל מסובבים זה ביחס לזה. במעוין ובריבוע הקיפול הזה כן מצליח, כי כל הצלעות שוות.
למקבילית שאינה מלבן אין אף קו סימטריה. איך זה מסתדר עם זה שהיא נראית «מסודרת»?
Show the answer and the solution
היא מסודרת בסיבוב, לא בקיפול: אם מסובבים אותה חצי סיבוב סביב נקודת המפגש של האלכסונים, היא מתלבשת על עצמה. סימטריה של קיפול וסימטריה של סיבוב הן שתי תכונות שונות.
Exercises
להכיר
Exercise 1
כמה אלכסונים יש למרובע?
Show the answer and the solution
Answer: 2
Worked solution:
כל קדקוד מחובר לקדקוד אחד שאינו שכנו
שניים בדיוק.
Exercise 2
כמה קווי סימטריה יש לריבוע?
Show the answer and the solution
Answer: 4
Worked solution:
שניים דרך אמצעי הצלעות ושני אלכסונים
ארבעה.
Exercise 3
כמה קווי סימטריה יש למלבן שאינו ריבוע?
Show the answer and the solution
Answer: 2
Worked solution:
רק דרך אמצעי הצלעות
שניים — האלכסונים אינם קווי סימטריה.
Exercise 4
באיזה מרובע האלכסונים מאונכים זה לזה?
Show the answer and the solution
Answer: D מעוין
Worked solution:
וגם הריבוע, שהוא מעוין מיוחד
במעוין — וגם בריבוע, שהוא מעוין מיוחד.
להתאמן
Exercise 5
במרובע שלוש זוויות של 100 מעלות. מהי הרביעית?
Show the answer and the solution
Answer: 60
Worked solution:
שלוש הזוויות
והשלמה ל-360
60 מעלות — זווית חדה, והמרובע קיים.
Exercise 6
אפשר לבנות מרובע שכל ארבע זוויותיו קהות
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
כבר בקהות הקטנות ביותר עוברים את הסכום
סכום הזוויות במרובע הוא 360 בדיוק — ארבע קהות לא נכנסות.
Exercise 7
למקבילית שאינה מלבן ואינה מעוין אין אף קו סימטריה
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
אין אף קו קיפול
אבל יש סימטריה של חצי סיבוב
נכון. יש לה סימטריה של סיבוב בחצי סיבוב, אבל לא של קיפול.
Exercise 8
התאימו כל מרובע למספר קווי הסימטריה שלו
Show the answer and the solution
Answer: ריבוע — 4 קווים · מלבן — 2 קווים · דלתון — קו אחד · מקבילית — אף קו
Worked solution:
ריבוע, מלבן, דלתון, מקבילית
ככל שהצורה «מיוחדת» יותר, כך יש לה יותר קווי סימטריה.
לשחק ולבדוק
Exercise 9
אלכסוני מרובע שווים באורכם, מאונכים, וחוצים זה את זה. איזה מרובע זה?
Show the answer and the solution
Answer: D ריבוע
Worked solution:
התכונה הראשונה
והשנייה
שתיהן יחד — ריבוע.
Exercise 10
מקפלים מלבן לאורך אלכסונו ושני החצאים מתכסים בדיוק
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
צריך גם סיבוב — ולכן אין סימטריה
שני המשולשים חופפים, אבל הקיפול לא מלביש אותם זה על זה — צריך גם לסובב. לכן האלכסון אינו קו סימטריה במלבן.
Exercise 11
מיינו לפי האלכסונים
Show the answer and the solution
Answer: מלבן — האלכסונים שווים · ריבוע — האלכסונים שווים · מעוין שאינו ריבוע — האלכסונים אינם שווים · דלתון — האלכסונים אינם שווים
Worked solution:
אלכסונים שווים
ואלה שאינם
אלכסונים שווים הם סימן ההיכר של משפחת המלבן.
Exercise 12
במרובע שתי זוויות ישרות ואחת של 130 מעלות. מהי הרביעית?
Show the answer and the solution
Answer: 50
Worked solution:
שלוש הזוויות הידועות
והשלמה
50 מעלות — מרובע עם שתי זוויות ישרות שאינו מלבן בכלל.