דרך כל שלוש נקודות שאינן על ישר אחד עובר מעגל אחד בלבד. לכן כל משולש אפשר לחסום במעגל. עם ארבע נקודות זה כבר לא מובטח. הסתכלו על המרובע שבשרטוט: ארבעת הקודקודים שלו על המעגל, ושתי זוויות נגדיות מסומנות.
חברו: . האם זה מקרה?
Show the answer and the solution
לא. נשענת על הקשת , ו- על הקשת . יחד שתי הקשתות הן המעגל כולו, , ולכן סכום הזוויות הוא חצי: .
המשפט והמשפט ההפוך
במרובע חסום במעגל, סכום כל שתי זוויות נגדיות הוא
המשפט ההפוך: מרובע שבו סכום זוג זוויות נגדיות הוא אפשר לחסום במעגל.
משולש ישר זווית בתוך מעגל
מרכז המעגל החוסם משולש הוא נקודת החיתוך של האנכים האמצעיים לצלעות. במשולש ישר זווית קל למצוא אותו: הזווית הישרה היא זווית היקפית, ולכן היא נשענת על קוטר. היתר הוא קוטר, ומרכז המעגל הוא אמצע היתר.
כאשר ו- הוא היתר
רדיוס המעגל החוסם
במשולש נתון , ו-. מהו רדיוס המעגל החוסם את המשולש?
פיתגורס
זווית היקפית בת נשענת על קוטר
הרדיוס הוא חצי קוטר
האם אפשר לחסום במעגל מקבילית שהזוויות שלה ו-?
Show the answer and the solution
לא. במקבילית זוויות נגדיות שוות: . מקבילית אפשר לחסום במעגל רק כשהיא מלבן.
שתי טעויות במרובע חסום.
הזוויות המשלימות הן נגדיות, לא סמוכות.
היתר הוא קוטר, והרדיוס הוא חצי ממנו.
Exercises
Exercise 1
המרובע חסום במעגל, ו-. חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 108
Worked solution:
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
חישוב
המלכודת: לענות , כאילו זוויות נגדיות שוות. זה נכון במקבילית, לא במרובע חסום.
Exercise 2
המרובע חסום במעגל. הזווית גדולה פי מהזווית . חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 45
Worked solution:
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
הצבה של
חילוק ב-
המלכודת: לחלק ב-. יש ארבעה חלקים שווים: שלושה ב- ואחד ב-.
Exercise 3
איזה מהמרובעים הבאים אפשר תמיד לחסום במעגל?
Show the answer and the solution
Answer: A מלבן
Worked solution:
במלבן כל שתי זוויות נגדיות ישרות, וסכומן
מרובע שבו סכום זוג זוויות נגדיות אפשר לחסום במעגל
הנכונה: מלבן. במעוין ובמקבילית זוויות נגדיות שוות, והסכום רק כשהן ישרות. המלכודת: לבחור במעוין בגלל הצלעות השוות.
Exercise 4
במשולש נתון , ו-. מהו רדיוס המעגל החוסם את המשולש?
Show the answer and the solution
Answer: 8.5
Worked solution:
פיתגורס
זווית היקפית בת נשענת על קוטר
הרדיוס הוא חצי קוטר
המלכודת: לענות . היתר הוא הקוטר, לא הרדיוס.
Exercise 5
הוכיחו או הפריכו: טרפז שווה שוקיים אפשר תמיד לחסום במעגל.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
זוויות חד-צדדיות בין הבסיסים המקבילים
בטרפז שווה שוקיים זוויות הבסיס שוות
הצבה; ולכן המרובע חסום במעגל לפי המשפט ההפוך
נכון. המלכודת: לחשוב שרק מרובע עם זוויות ישרות חסום. מספיק שזוג זוויות נגדיות משלים ל-.
Exercise 6
המרובע חסום במעגל. ממשיכים את הצלע מעבר ל- עד הנקודה , ו-. חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 80
Worked solution:
זוויות צמודות משלימות ל-
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
יוצא ש-: הזווית החיצונית שווה לזווית הפנימית שמולה. המלכודת: לענות ולעצור באמצע הדרך.
Exercise 7
במרובע נתון , ואורך האלכסון הוא . מהו רדיוס המעגל שעובר דרך ארבעת הקודקודים?
Show the answer and the solution
Answer: 5
Worked solution:
ולכן חסום במעגל, לפי המשפט ההפוך
זווית היקפית בת נשענת על קוטר
הרדיוס הוא חצי קוטר
המלכודת: לחפש את אורכי הצלעות. הן לא נחוצות: האלכסון שמול הזוויות הישרות הוא קוטר.
Exercise 8
המרובע חסום במעגל. נתון ו-. חשבו את .
Show the answer and the solution
Answer: 80
Worked solution:
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
סכום הזוויות במשולש
המלכודת: לחסר ישירות במשולש . הזווית אינה במשולש הזה; קודם עוברים לזווית שמולה.
Exercise 9
במרובע נתון ו-. הוכיחו: אפשר לחסום את במעגל, ו- הוא קוטר של המעגל.
חסום במעגל, ו- קוטר
Show the answer and the solution
- — חיבור שתי הזוויות הנתונות
- חסום במעגל — מרובע שבו סכום זוג זוויות נגדיות אפשר לחסום במעגל
- קוטר — זווית היקפית בת נשענת על קוטר
Worked solution:
חיבור שתי הזוויות הנתונות
מרובע שבו סכום זוג זוויות נגדיות אפשר לחסום במעגל
זווית היקפית בת נשענת על קוטר
המלכודת: לנמק את השורה השנייה במשפט הישר, «במרובע חסום סכום זוויות נגדיות ». כאן הולכים בכיוון ההפוך: מהסכום אל המעגל.
Exercise 10
מיינו: איזה מרובע אפשר תמיד לחסום במעגל, ואיזה לא תמיד?
Show the answer and the solution
Answer: מלבן — תמיד חסום · ריבוע — תמיד חסום · טרפז שווה שוקיים — תמיד חסום · מעוין — לא תמיד · מקבילית — לא תמיד · דלתון — לא תמיד
Worked solution:
במלבן ובריבוע זוויות נגדיות ישרות
בטרפז שווה שוקיים: זווית בסיס שווה לזווית הבסיס השנייה, וחד-צדדיות משלימות
מעוין ומקבילית חסומים רק כשהם ריבוע או מלבן. דלתון חסום רק כשזוג הזוויות הנגדיות השוות ישרות. המלכודת: «ארבע צלעות שוות» אינו תנאי למרובע חסום.