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?
להציג את התשובה והפתרון
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-?
להציג את התשובה והפתרון
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.
תרגילים
תרגיל 1
המרובע חסום במעגל, ו-. חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 108
הפתרון:
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
חישוב
המלכודת: לענות , כאילו זוויות נגדיות שוות. זה נכון במקבילית, לא במרובע חסום.
תרגיל 2
המרובע חסום במעגל. הזווית גדולה פי מהזווית . חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 45
הפתרון:
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
הצבה של
חילוק ב-
המלכודת: לחלק ב-. יש ארבעה חלקים שווים: שלושה ב- ואחד ב-.
תרגיל 3
איזה מהמרובעים הבאים אפשר תמיד לחסום במעגל?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א מלבן
הפתרון:
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.
תרגיל 4
במשולש נתון , ו-. מהו רדיוס המעגל החוסם את המשולש?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 8.5
הפתרון:
פיתגורס
זווית היקפית בת נשענת על קוטר
הרדיוס הוא חצי קוטר
המלכודת: לענות . היתר הוא הקוטר, לא הרדיוס.
תרגיל 5
הוכיחו או הפריכו: טרפז שווה שוקיים אפשר תמיד לחסום במעגל.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
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-.
תרגיל 6
המרובע חסום במעגל. ממשיכים את הצלע מעבר ל- עד הנקודה , ו-. חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 80
הפתרון:
זוויות צמודות משלימות ל-
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
יוצא ש-: הזווית החיצונית שווה לזווית הפנימית שמולה. המלכודת: לענות ולעצור באמצע הדרך.
תרגיל 7
במרובע נתון , ואורך האלכסון הוא . מהו רדיוס המעגל שעובר דרך ארבעת הקודקודים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 5
הפתרון:
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.
תרגיל 8
המרובע חסום במעגל. נתון ו-. חשבו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 80
הפתרון:
במרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות
סכום הזוויות במשולש
המלכודת: לחסר ישירות במשולש . הזווית אינה במשולש הזה; קודם עוברים לזווית שמולה.
תרגיל 9
במרובע נתון ו-. הוכיחו: אפשר לחסום את במעגל, ו- הוא קוטר של המעגל.
חסום במעגל, ו- קוטר
להציג את התשובה והפתרון
- — חיבור שתי הזוויות הנתונות
- חסום במעגל — מרובע שבו סכום זוג זוויות נגדיות אפשר לחסום במעגל
- קוטר — זווית היקפית בת נשענת על קוטר
הפתרון:
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.
תרגיל 10
מיינו: איזה מרובע אפשר תמיד לחסום במעגל, ואיזה לא תמיד?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: מלבן — תמיד חסום · ריבוע — תמיד חסום · טרפז שווה שוקיים — תמיד חסום · מעוין — לא תמיד · מקבילית — לא תמיד · דלתון — לא תמיד
הפתרון:
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.