זהו אחד המשפטים הקצרים והשימושיים ביותר: במשולש ישר זווית, התיכון אל היתר שווה לחצי היתר.
למה זה נכון
ההסבר הוא המעגל: כל משולש ישר זווית «יושב» על מעגל שהיתר שלו הוא הקוטר. אמצע היתר הוא לכן מרכז המעגל, ושלושת הקודקודים נמצאים עליו — במרחק רדיוס אחד. התיכון הוא בדיוק הרדיוס הזה, כלומר חצי קוטר.
זה גם מסביר עובדה שנראית מוזרה: אמצע היתר נמצא במרחק שווה משלושת הקודקודים. שלוש נקודות על מעגל אחד — אותו רדיוס לכולן.
המשפט ההפוך
גם הכיוון ההפוך נכון, והוא דרך הוכחה מלאה: אם במשולש התיכון לצלע שווה למחצית אותה צלע — אז המשולש ישר זווית, והזווית הישרה נמצאת מול אותה צלע.
שימוש ישיר
במשולש ישר זווית היתר הוא 26. מהו התיכון אליו?
לפי המשפט
וזהו — בלי פיתגורס ובלי אורכי הניצבים
התיכון הנכון.
המשפט מדבר אך ורק על התיכון אל היתר. שני התיכונים האחרים במשולש הזה אינם מקיימים אותו.
במשולש ישר זווית היתר 10. מה אורך התיכון ליתר?
להציג את התשובה והפתרון
5 — חצי היתר, תמיד. זו התכונה המיוחדת של התיכון ליתר במשולש ישר זווית.
ולמה זה נכון?
להציג את התשובה והפתרון
כי התיכון ליתר שווה למרחק מכל שלושת הקודקודים — הוא רדיוס המעגל החוסם, שמרכזו באמצע היתר.
תרגילים
תרגיל 1
במשולש ישר זווית היתר הוא 18. מהו התיכון אליו?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 9
הפתרון:
המשפט: התיכון ליתר שווה למחציתו
בלי פיתגורס ובלי אורכי הניצבים — המשפט מספיק לבדו.
תרגיל 2
התיכון ליתר במשולש ישר זווית הוא 7.5. מהו היתר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 15
הפתרון:
מציבים במשפט
כופלים ב-2
הכיוון ההפוך — פשוט כפל.
תרגיל 3
במשולש התיכון לצלע שווה למחצית אותה צלע. מה אפשר להסיק?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב המשולש ישר זווית, והזווית הישרה מול אותה צלע
הפתרון:
המשפט ההפוך
זו דרך הוכחה מלאה — שימושית כשנתונה נקודת אמצע ואין אף זווית.
תרגיל 4
במשולש ישר זווית הניצבים 9 ו-12. מהו התיכון ליתר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 7.5
הפתרון:
קודם פיתגורס למציאת היתר
מוציאים שורש
ואז המשפט
שני משפטים בשרשרת — פיתגורס ואז התיכון ליתר.
תרגיל 5
מדוע אמצע היתר נמצא במרחק שווה משלושת הקודקודים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג כי שלושתם על מעגל שהיתר הוא קוטרו
הפתרון:
שלושתם רדיוסים של אותו מעגל
אמצע היתר הוא מרכז המעגל, והתיכון הוא הרדיוס.
תרגיל 6
יתר 16 — מהו התיכון ליתר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 8
הפתרון:
חצי היתר
תרגיל 7
התיכון ליתר 7.5 — מהו היתר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 15
הפתרון:
התיכון ליתר שווה למחצית היתר — לכן הכפלה בשתיים מחזירה את היתר.
תרגיל 8
התיכון ליתר יוצא מ…
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג קודקוד הזווית הישרה
הפתרון:
התיכון יוצא מקודקוד הזווית הישרה ומגיע לאמצע היתר. שם, ורק שם, הוא שווה למחצית היתר.
תרגיל 9
במשולש ישר זווית התיכון ליתר 6.5 וניצב אחד 5. מהו הניצב השני? (רמז: היתר קודם)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 12
הפתרון:
היתר
התיכון פותח את הדלת — פיתגורס גומר את העבודה.
תרגיל 10
המרחק מאמצע היתר לשלושת הקודקודים…
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג שווה לשלושתם
הפתרון:
אמצע היתר — מרכז המעגל החוסם
זו הסיבה העמוקה שהתיכון ליתר הוא חצי היתר.
תרגיל 11
במשולש הזווית , ו- אמצע היתר . מאריכים את עד לנקודה כך ש-. הוכיחו: מלבן.
מלבן
להציג את התשובה והפתרון
- — נתון — אמצע
- — נתון
- מקבילית — מרובע שאלכסוניו חוצים זה את זה הוא מקבילית
- — נתון
- מלבן — מקבילית שבה זווית אחת ישרה היא מלבן