כאן מתרגלים את כל הפרק: לזהות משפט לפי הסימנים, לכתוב את החפיפה בסדר הנכון, לחשב — ובעיקר להוכיח. התרגילים מסודרים בסדרות, מהקל אל הקשה.
ארבעת המשפטים — בכרטיס אחד
שלוש צלעות שוות בהתאמה
שתי צלעות, והזווית הכלואה ביניהן
שתי זוויות, והצלע שביניהן
שתי צלעות, והזווית שמול הגדולה מביניהן
שני צירופים שנראים כמו משפט — ואינם.
כשהזווית נמצאת מול הצלע הקטנה מבין השתיים, יכולים להתאים לנתונים שני משולשים שונים.
זוויות קובעות רק צורה, לא גודל. צריך לפחות צלע אחת.
איך מוצאים את הדרך להוכחה
רוב ההוכחות בפרק נבנות מאותן אבנים. לפני שכותבים שורה אחת, מחפשים בשרטוט:
צלע משותפת או זווית משותפת לשני המשולשים.
זוויות קודקודיות — איפה ששני קטעים נחתכים.
זוויות מתחלפות — איפה שיש ישרים מקבילים.
מה שהנתונים «מתרגמים» לשוויון: אמצע נותן שני קטעים שווים, חוצה זווית נותן שתי זוויות שוות, מאונך נותן זוויות ישרות.
ואם המטרה היא צלע או זווית — מחפשים שני משולשים שכל אחד מכיל אחד מהם. מוכיחים שהם חופפים, ואז «צלעות מתאימות» או «זוויות מתאימות».
המטרה בתרגיל היא להוכיח . מה הצעד הראשון?
Show the answer and the solution
לחפש שני משולשים — אחד שהצלע היא צלע שלו, ואחד שהצלע היא צלע שלו — ולבדוק אם אפשר להוכיח שהם חופפים.
Exercises
סדרה א — איזה משפט?
Exercise 1
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: B צ.צ.צ
Worked solution:
שלוש צלעות — צ.צ.צ
שלושה זוגות של צלעות, אף זווית: צ.צ.צ.
Exercise 2
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: D צ.ז.צ
Worked solution:
צלע, זווית כלואה, צלע
הצלעות המסומנות הן ו-, והן נפגשות ב-. הזווית המסומנת היא — כלואה ביניהן.
Exercise 3
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: D ז.צ.ז
Worked solution:
זווית, צלע, זווית
הזוויות המסומנות הן ו-, והצלע המסומנת היא — בדיוק ביניהן.
Exercise 4
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: A אין מספיק נתונים לחפיפה
Worked solution:
הזווית הכלואה הייתה צריכה להיות
מול הצלע הקטנה — לא צ.צ.ז
הצלעות המסומנות הן ו-, והן נפגשות ב-. הזווית המסומנת היא — לא כלואה, ולכן אין צ.ז.צ. והיא מול , הצלע הקטנה מבין השתיים, ולכן גם צ.צ.ז אינו חל: ייתכנו שני משולשים שונים.
Exercise 5
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: B אין מספיק נתונים לחפיפה
Worked solution:
אין אף צלע — אין חפיפה
שלוש זוויות שוות ואף צלע: הצורה זהה, אבל הגודל לא נקבע.
Exercise 6
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: E ז.צ.ז
Worked solution:
הזווית השלישית שווה
ז.צ.ז
הצלע המסומנת אינה בין ל-. אבל שתי זוויות שוות גוררות שגם — ועכשיו בין ל-. לכן ז.צ.ז.
Exercise 7
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: E צ.צ.צ
Worked solution:
שלוש צלעות
מסומנים שני זוגות של צלעות, והזוג השלישי מגיע מהשרטוט: היא צלע משותפת. שלוש צלעות — צ.צ.צ.
Exercise 8
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: B צ.ז.צ
Worked solution:
צ.ז.צ
שני זוגות של צלעות מסומנים, והזווית מגיעה מהשרטוט: קודקודיות. היא כלואה בין הצלעות המסומנות — צ.ז.צ.
Exercise 9
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: E ז.צ.ז
Worked solution:
זווית, צלע, זווית
צלע אחת מסומנת. שתי הזוויות מגיעות מהשרטוט: מתחלפות, ו- קודקודיות. הצלע נמצאת ביניהן — ז.צ.ז.
Exercise 10
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: B אין מספיק נתונים לחפיפה
Worked solution:
שתי צלעות בלבד — אין מספיק נתונים
רק שני זוגות של צלעות, בלי זווית ובלי צלע שלישית. אפשר לפתוח את הזווית ב- יותר או פחות — ולקבל משולשים שונים.
Exercise 11
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: C צ.צ.ז
Worked solution:
מול הצלע הגדולה
הזווית המסומנת, , אינה כלואה בין ל- — אבל היא מול , הצלע הגדולה מבין השתיים. זה משפט חפיפה צ.צ.ז.
סדרה ב — סדר הכתיבה
Exercise 12
המשולשים בשרטוט חופפים. איזו כתיבה נכונה?
Show the answer and the solution
Answer: A
Worked solution:
לפי הקשתות: קשת אחת ב- וב-, שתיים ב- וב-, שלוש ב- וב-.
Exercise 13
המשולשים בשרטוט חופפים. איזו כתיבה נכונה?
Show the answer and the solution
Answer: C
Worked solution:
שימו לב: השם הראשון מתחיל ב-. מוצאים את בן־הזוג של (בין קו אחד לשני קווים) — זה . אחר כך של — , ושל — .
Exercise 14
נתון . איזו טענה נכונה?
Show the answer and the solution
Answer: B
Worked solution:
מחברת את הקודקוד השני לשלישי, וכך גם .
Exercise 15
נתון , ו-, , ס״מ. מה אורך (בס״מ)?
Show the answer and the solution
Answer: 9
Worked solution:
לפי המיקום: ו-. לכן מתאימה ל-.
Exercise 16
נתון . איזו כתיבה אומרת בדיוק אותו דבר?
Show the answer and the solution
Answer: C
Worked solution:
בכתיבה עדיין , , — אותה התאמה.
Exercise 17
בדלתון שבשרטוט ו-. השלימו:
Show the answer and the solution
Answer: B
Worked solution:
מול ו- מול — הם משותפים. ו- מול , כי .
סדרה ג — נכון או לא נכון
Exercise 18
במשפט צ.ז.צ, הזווית חייבת להיות בין שתי הצלעות השוות.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
הזווית באמצע, בין שתי הצלעות
זו בדיוק המשמעות של «כלואה». זווית אחרת אינה מספיקה.
Exercise 19
שני משולשים ישרי זווית עם יתר שווה — חופפים.
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
אותו יתר, ניצבים אחרים
יתר אחד וזווית ישרה אינם מספיקים: משולש עם ניצבים 3 ו-4 ומשולש עם ניצבים ו- — לשניהם יתר 5, והם שונים.
Exercise 20
שני משולשים שווי צלעות, שבשניהם הצלע היא 4 ס״מ, חופפים.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
שלוש צלעות שוות — צ.צ.צ
שלוש הצלעות שוות — כולן 4 ס״מ. זה צ.צ.צ.
Exercise 21
אם וגם , אז .
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
וכך כל צלע וכל זווית
כל צלע של שווה לצלע המתאימה ב-, וזו שווה לצלע המתאימה ב-. כך גם הזוויות.
Exercise 22
אם בשני משולשים שתי צלעות שוות בהתאמה וגם זווית אחת שווה, המשולשים חופפים.
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
זווית שאינה כלואה — מספיקה רק אם היא מול הצלע הגדולה
רק אם הזווית כלואה בין שתי הצלעות (צ.ז.צ), או אם היא מול הצלע הגדולה מביניהן (צ.צ.ז). כשהיא מול הצלע הקטנה, ייתכנו שני משולשים שונים.
Exercise 23
שני משולשים ישרי זווית, שבהם שני הניצבים שווים בהתאמה, חופפים.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
צ.ז.צ
הזווית הישרה נמצאת בדיוק בין שני הניצבים — היא כלואה. זה צ.ז.צ.
סדרה ד — חישובים
Exercise 24
בדלתון : , , ו-. מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 64
Worked solution:
זוויות מתאימות
מהחפיפה (צ.צ.צ): . הזווית היא הסכום של שתיהן.
Exercise 25
הקטעים ו- נחתכים ב-, ו- אמצע שניהם. נתון , , ס״מ. מה היקף המשולש (בס״מ)?
Show the answer and the solution
Answer: 12
Worked solution:
צלעות מתאימות
לפי צ.ז.צ, ולכן ההיקפים שווים.
Exercise 26
במשולש : , והנקודה היא אמצע . נתון . מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 25
Worked solution:
זוויות מתאימות
לפי צ.צ.צ, ולכן חוצה את .
Exercise 27
הקטע מאונך ל- ועובר באמצע שלו, . נתון ס״מ ו- ס״מ. מה היקף המשולש (בס״מ)?
Show the answer and the solution
Answer: 18
Worked solution:
צלעות מתאימות
לפי צ.ז.צ, ולכן .
Exercise 28
במרובע : ו-. נתון ס״מ ו- ס״מ. מה היקף המרובע (בס״מ)?
Show the answer and the solution
Answer: 22
Worked solution:
צלעות מתאימות
האלכסון יוצר לפי ז.צ.ז (שני זוגות של זוויות מתחלפות). לכן ו-.
Exercise 29
בשרטוט: ו-. נתון . מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 140
Worked solution:
סכום הזוויות
זוויות מתאימות
לפי צ.ז.צ ( משותפת). לכן .
Exercise 30
בריבוע , הנקודה על והנקודה על , ו-. נתון . מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 25
Worked solution:
זוויות מתאימות
לפי צ.ז.צ. ההתאמה: , , — ולכן מתאימה ל-.
Exercise 31
במשולש , הקטע חוצה את ומאונך ל-. נתון . מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 62
Worked solution:
זוויות מתאימות
לפי ז.צ.ז, ולכן מתאימה ל-.
Exercise 32
הנקודות , , , על ישר אחד, ו-, ס״מ. נתון ו- ס״מ. מה היקף המשולש (בס״מ)?
Show the answer and the solution
Answer: 18
Worked solution:
היקף
קודם , ואז פשוט מחברים. (המשולשים ו- חופפים לפי צ.צ.צ — ולכן גם .)
Exercise 33
הנקודות ו- משני צדי . נתון ו-. מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 60
Worked solution:
הזווית מורכבת משתי הזוויות שב-, משני צדי .
סדרה ה — הוכחות
Exercise 34
הנקודות ו- משני צדי הקטע . נתון ו-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — נתון
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
הזוויות אינן בנתונים — מגיעים אליהן דרך חפיפה עם הצלע המשותפת .
Exercise 35
במעוין כל הצלעות שוות. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — נתון
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
המסקנה: במעוין, האלכסון חוצה את הזוויות שבקצותיו.
Exercise 36
הנקודות , , , על ישר אחד, בסדר הזה. נתון: , ו-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — הוספנו לשני קטעים שווים את אותו קטע
- — נתון
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
הצלע השלישית מתקבלת בחיבור: לקטעים השווים ו- מוסיפים את .
Exercise 37
במשולש נתון , והקטע חוצה את (הנקודה על ). הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- חוצה את — נתון
- — חוצה זווית מחלק אותה לשתי זוויות שוות
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
המסקנה: במשולש שווה שוקיים, חוצה זווית הראש הוא גם תיכון — הוא מגיע לאמצע הבסיס.
Exercise 38
הקטעים ו- נחתכים בנקודה . נתון ו-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — זוויות קודקודיות שוות
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
זוויות מתאימות
הזווית ב- מגיעה מהחיתוך: זוויות קודקודיות. היא כלואה בין ל-, ובין ל-.
Exercise 39
נתון: , ו- (ראו שרטוט). הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — הוספנו לשתי זוויות שוות את אותה זווית
- — נתון
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
הזווית הכלואה אינה נתונה. מקבלים אותה בחיבור: לזוויות השוות ו- מוסיפים את .
Exercise 40
נתון מלבן , והנקודה היא אמצע . הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- אמצע — נתון
- — אמצע קטע מחלק אותו לשני קטעים שווים
- — במלבן כל הזוויות ישרות
- — במלבן הצלעות הנגדיות שוות
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
המלבן נותן זוויות ישרות וצלעות נגדיות שוות, והאמצע נותן את הצלע השלישית.
Exercise 41
האלכסונים של המרובע נחתכים ב-, ו- אמצע של שניהם. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — זוויות קודקודיות שוות
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
- — אם זוויות מתחלפות שוות, הישרים מקבילים
Worked solution:
צ.ז.צ
זוויות מתאימות
זוויות מתחלפות שוות
כאן החפיפה היא רק כלי: היא נותנת זוויות מתחלפות שוות, ומהן — מקבילות. שימו לב להבדל בין «מקבילים ⇐ זוויות מתחלפות שוות» לבין הכיוון ההפוך.
Exercise 42
נתון . הקטעים ו- נחתכים ב-, ו- היא אמצע . הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — זוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים שוות
- אמצע — נתון
- — אמצע קטע מחלק אותו לשני קטעים שווים
- — זוויות קודקודיות שוות
- — משפט חפיפה ז.צ.ז
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
ז.צ.ז
צלעות מתאימות
זווית מהמקבילים, צלע מהאמצע, וזווית מהחיתוך — והצלע נמצאת בין שתי הזוויות.
Exercise 43
במרובע , האלכסון חוצה את וגם את . הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- חוצה את — נתון
- — חוצה זווית מחלק אותה לשתי זוויות שוות
- — צלע משותפת
- חוצה את — נתון
- — חוצה זווית מחלק אותה לשתי זוויות שוות
- — משפט חפיפה ז.צ.ז
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
ז.צ.ז
צלעות מתאימות
שני חוצי זווית נותנים שתי זוויות, והצלע המשותפת נמצאת ביניהן.
Exercise 44
נתון ו-. הנקודה היא אמצע , ו-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — נתון
- — ישרים מאונכים יוצרים זוויות ישרות
- אמצע — נתון
- — אמצע קטע מחלק אותו לשני קטעים שווים
- — נתון
- — משפט חפיפה ז.צ.ז
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
ז.צ.ז
צלעות מתאימות
הצלע נמצאת בין הזווית הישרה שב- לזווית שב- — ז.צ.ז.
Exercise 45
הנקודות ו- באותו צד של . נתון ו-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — צלע משותפת
- — נתון
- — משפט חפיפה ז.צ.ז
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
ז.צ.ז
צלעות מתאימות
שני המשולשים חולקים את , והזוויות הנתונות נמצאות בשני קצותיה. ההתאמה «מתהפכת»: .
Exercise 46
בדלתון נתון ו-. האלכסונים נחתכים ב-. הוכיחו: . (רמז: צריך שתי חפיפות.)
Show the answer and the solution
- — נתון
- — נתון
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
החפיפה הראשונה (הגדולה) לא נותנת את — אבל היא נותנת זווית. עם הזווית הזאת עוברים לחפיפה שנייה, קטנה, שבה ו- הן צלעות.
Exercise 47
במשולש נתון . הנקודה היא אמצע , והנקודה על הקטע . הוכיחו: . (רמז: צריך שתי חפיפות.)
Show the answer and the solution
- — נתון
- אמצע — נתון
- — אמצע קטע מחלק אותו לשני קטעים שווים
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.צ.צ
צ.ז.צ
מהחפיפה הראשונה «קוצרים» את הזווית ב-, ואיתה עוברים למשולשים הקטנים ו-.
Exercise 48
הנקודות , , , על ישר אחד, בסדר הזה. נתון , ו-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — החסרנו משני קטעים שווים את אותו קטע
- — נתון
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
כאן מחסירים: מהקטעים השווים ו- מורידים את הקטע המשותף , ונשארים ו-.
Exercise 49
נתון ו- (ראו שרטוט). הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — נתון
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
שני המשולשים חולקים את הבסיס . זו הדרך להוכיח שבטרפז שווה שוקיים זוויות הבסיס שוות.
Exercise 50
הקטעים ו- מאונכים ל-, ו-. הנקודה היא אמצע . הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- אמצע — נתון
- — אמצע קטע מחלק אותו לשני קטעים שווים
- — נתון
- — נתון
- — ישרים מאונכים יוצרים זוויות ישרות
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
הזווית הישרה ב- כלואה בין ל-, וזו שב- — בין ל-.
Exercise 51
במשולש , הקטע הוא תיכון לצלע . מאריכים את מעבר ל- עד הנקודה , כך ש-. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- תיכון לצלע — נתון
- — תיכון מגיע לאמצע הצלע שמולו
- — זוויות קודקודיות שוות
- — נתון
- — משפט חפיפה צ.ז.צ
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
צ.ז.צ
צלעות מתאימות
זה תרגיל מוכר מאוד — «הכפלת התיכון». הקטע והצלע חוצים זה את זה ב-, בדיוק כמו בפרפר.
סדרה ו — מצאו את הטעות
Exercise 52
במשולש נתון , ו- חוצה את . תלמיד כתב הוכחה. באיזו שורה הטעות?
Show the answer and the solution
Answer: →
Worked solution:
המשפט נכון, אבל ההתאמה לא: מתאים ל-, ו- מתאים ל-. בכתיבה האות עומדת מול .
Exercise 53
הקטעים ו- נחתכים ב-, ו- אמצע שניהם. תלמיד כתב הוכחה. באיזו שורה הטעות?
Show the answer and the solution
Answer: →
Worked solution:
זוויות קודקודיות, לא מתחלפות
השוויון נכון, אבל הנימוק לא: אין כאן ישרים מקבילים. הזוויות שוות כי הן קודקודיות.
Exercise 54
בדלתון נתון ו-. תלמיד כתב הוכחה. באיזו שורה הטעות?
Show the answer and the solution
Answer: →
Worked solution:
הצלע המשותפת לשני המשולשים
הצלע המשותפת היא — היא שייכת לשני המשולשים. אינה צלע של אף אחד מהם.
Exercise 55
בשני משולשים נתון , ו-. תלמיד כתב הוכחה. באיזו שורה הטעות?
Show the answer and the solution
Answer: →
Worked solution:
זווית, צלע, זווית — ז.צ.ז
החפיפה נכונה, אבל המשפט לא: נתונות שתי זוויות והצלע שביניהן — זה ז.צ.ז.