ראינו שבמשולשים חופפים יש שישה שוויונות. אבל כדי להוכיח חפיפה לא צריך את כולם. המשפט הראשון אומר: מספיקות שלוש הצלעות — בלי אף זווית.
משפט חפיפה צ.צ.צ (צלע, צלע, צלע). שני משולשים השווים בהתאמה בשלוש צלעותיהם — חופפים.
למה שלוש צלעות מספיקות?
נסו לבנות משולש משלושה מקלות באורכים קבועים, למשל 5, 6 ו-7 ס״מ. איך שלא תחברו אותם, יתקבל אותו משולש: אפשר לסובב אותו או להפוך אותו, אבל אי אפשר לשנות אף זווית שלו. אומרים שהמשולש קשיח.
עם ארבעה מקלות זה לא עובד: ריבוע אפשר «למעוך» למעוין — אותן צלעות, זוויות אחרות. לכן בגשרים, במגדלי חשמל ובמנופים רואים כל כך הרבה משולשים.
בצ.צ.צ, כמה זוויות צריך לדעת?
Show the answer and the solution
אף אחת. שלוש צלעות מספיקות לבדן — הזוויות כבר נקבעות מהן.
איך כותבים הוכחה בצ.צ.צ
הוכחת חפיפה נכתבת בטבלה של טענה ונימוק. בצ.צ.צ צריך שלוש שורות של צלעות, כל אחת עם הנימוק שלה, ושורה רביעית של המסקנה.
דוגמה: בדלתון נתון ו-. הוכיחו ש-.
נתון — צלע
נתון — צלע
צלע משותפת — צלע
צ.צ.צ
שימו לב לסדר האותיות במסקנה: עומד מול , כי ו-. הקודקודים ו- משותפים, ולכן הם עומדים מול עצמם.
הצלע המשותפת. כששני משולשים חולקים צלע, היא שווה לעצמה. לעתים קרובות זו בדיוק הצלע השלישית שחסרה — ובלי השורה הזאת ההוכחה לא שלמה.
ומה מקבלים מהחפיפה?
אחרי שהוכחנו חפיפה, מותר להסיק כל שוויון בין איברים מתאימים — גם זוויות שלא הופיעו בנתונים בכלל. הנימוק הוא «זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות» (או «צלעות מתאימות», כשמסיקים שוויון של צלעות).
בדלתון שלמעלה: מהחפיפה נובע , וגם — כלומר חוצה את הזווית . זה לא היה כתוב בנתונים!
למשולש אחד צלעות של 4, 5 ו-6 ס״מ, ולמשולש שני צלעות של 6, 4 ו-5 ס״מ. האם הם חופפים?
Show the answer and the solution
כן. אלה אותם שלושה אורכים, רק ברשימה בסדר אחר. בכתיבת החפיפה צריך להתאים: הצלע של 4 מול הצלע של 4, וכך הלאה.
Exercises
Exercise 1
בשני משולשים סומנו: שלוש הצלעות של האחד שוות לשלוש הצלעות של השני. לפי איזה משפט הם חופפים?
Show the answer and the solution
Answer: D צ.צ.צ
Worked solution:
שלוש צלעות מול שלוש צלעות — בלי אף זווית
שלוש צלעות קובעות משולש אחד ויחיד — זהו בדיוק משפט צ.צ.צ.
Exercise 2
לפי הסימנים בשרטוט, האם המשולשים חופפים? אם כן — לפי איזה משפט?
Show the answer and the solution
Answer: D כן, לפי צ.צ.צ
Worked solution:
שלוש צלעות שוות בהתאמה
מסומנים שלושה זוגות של צלעות שוות, ואף זווית. שלוש צלעות מספיקות: צ.צ.צ.
Exercise 3
למשולש אחד צלעות של 3, 4 ו-6 ס״מ, ולמשולש שני צלעות של 4, 6 ו-3 ס״מ. מה נכון?
Show the answer and the solution
Answer: D הם חופפים לפי צ.צ.צ
Worked solution:
אותם שלושה אורכים
אותם שלושה אורכים בדיוק — 3, 4 ו-6. הסדר ברשימה לא משנה; הוא משנה רק את סדר האותיות בכתיבה.
Exercise 4
למשולש אחד צלעות של 3, 4 ו-6 ס״מ, ולמשולש שני צלעות של 3, 4 ו-5 ס״מ. מה נכון?
Show the answer and the solution
Answer: C הם לא חופפים
Worked solution:
הצלע השלישית שונה
שתי צלעות שוות, אבל השלישית שונה (6 מול 5). צ.צ.צ דורש שלוש צלעות שוות. ואם הצלע השלישית שונה — המשולשים בוודאות אינם חופפים.
Exercise 5
ב-: , , . ב-: , , . איזו כתיבה נכונה?
Show the answer and the solution
Answer: B
Worked solution:
בין 5 ל-6
בין 5 ל-8
בין 8 ל-6
מזהים כל קודקוד לפי שתי הצלעות שיוצאות ממנו. נמצא בין הצלעות 5 ו-6, וגם (בין ל-).
Exercise 6
אם בשני משולשים שתי צלעות שוות בהתאמה, המשולשים חופפים.
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
שתי צלעות בלבד
הזווית ביניהן חופשית — והצלע השלישית איתה
שתי צלעות לבד לא נועלות את המשולש: אפשר לפתוח את הזווית שביניהן יותר או פחות, ולקבל צלע שלישית אחרת.
Exercise 7
נתונה מקבילית והאלכסון . הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — הצלעות הנגדיות במקבילית שוות
- — הצלעות הנגדיות במקבילית שוות
- — צלע משותפת לשני המשולשים
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
Exercise 8
במרובע נתון ו-. הקטע הוא אלכסון. הוכיחו: .
Show the answer and the solution
- — נתון
- — נתון
- — צלע משותפת
- — משפט חפיפה צ.צ.צ
- — זוויות מתאימות במשולשים חופפים שוות
Worked solution:
שלוש צלעות
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
הזוויות ו- אינן בנתונים. מגיעים אליהן דרך חפיפה: שני משולשים שכל אחד מהם מכיל אחת מהן.
Exercise 9
במשולש נתון . הנקודה היא אמצע הצלע . הוכיחו: .
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
Worked solution:
שלוש צלעות
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
זו תוצאה חשובה: במשולש שווה שוקיים, הקטע מהקודקוד לאמצע הבסיס חוצה את זווית הראש. הזווית לא הייתה בנתונים — היא הגיעה מהחפיפה.
Exercise 10
הנקודות , , , נמצאות 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
Worked solution:
הוספנו לשניהם
צ.צ.צ
הצלע השלישית לא נתונה ישירות. מקבלים אותה בחיבור: לשני הקטעים השווים ו- מוסיפים את אותו קטע .
Exercise 11
במרובע נתון ו-, ו-. מה גודל (במעלות)?
Show the answer and the solution
Answer: 110
Worked solution:
צ.צ.צ
זוויות מתאימות
האלכסון יוצר שני משולשים חופפים לפי צ.צ.צ, ו- מתאימה ל-.
Exercise 12
ב-: , , . ב-: , , . איזו זווית שווה ל-?
Show the answer and the solution
Answer: A
Worked solution:
אותן שתי צלעות
זוויות מתאימות
הזווית נמצאת בין הצלעות 4 ו-5. גם נמצאת בין הצלעות 4 () ו-5 ().
Exercise 13
בדלתון נתון ו- (ראו את השרטוט). תלמיד כתב הוכחה. באיזו שורה הטעות?
Show the answer and the solution
Answer: →
Worked solution:
כי
הכתיבה הנכונה
המשפט נכון, אבל סדר האותיות לא: מתאים ל-, כי . בכתיבה האות עומדת מול — וזו טענה אחרת.
Exercise 14
בשרטוט מסומנים ו-. איזה נתון נוסף יאפשר להוכיח חפיפה לפי צ.צ.צ?
Show the answer and the solution
Answer: B
Worked solution:
שלוש צלעות
צ.צ.צ צריך את הצלע השלישית. גם היה מספיק — אבל זו זווית, וזה כבר משפט אחר (צ.ז.צ).