הבעה באמצעות פרמטרים

ב-elev השיעור הזה מגיע עם תרגילים שנבדקים מיד, רמז ברגע שנתקעים, ומעקב אחרי ההתקדמות.

לתרגל ב-elev

בשאלה 5 של הבגרות אין מספרים בהתחלה. יש רדיוס RR, צלע kk וזווית α\alpha. כל צלע, כל שטח וכל רדיוס נכתבים כביטוי בהם. מספר נכנס רק בסוף, כשנותנים ערך או יחס. הסתכלו קודם על הציור.

RαABCO
הצלע BCBC היא מיתר במעגל, והזווית α\alpha «מסתכלת» עליו מהקודקוד AA. הזיזו בדמיון את AA על הקשת: α\alpha לא משתנה, ולכן גם BCBC לא. הצלע תלויה רק ב-RR וב-α\alpha.

לפי הציור, הצלע BCBC תלויה רק ב-RR וב-α\alpha. מה אורכה כאשר α=30∘\alpha = 30^\circ? ומה כאשר α=90∘\alpha = 90^\circ?

להציג את התשובה והפתרון

BC=2Rsin⁡αBC=2R\sin\alpha. ב-30∘30^\circ: BC=2R⋅12=RBC=2R\cdot\frac{1}{2}=R. ב-90∘90^\circ: BC=2RBC=2R, קוטר. זו הזווית ההיקפית הנשענת על קוטר.

שלושה כלים — כל אחד כתוב בפרמטרים

asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R\begin{aligned}\frac{a}{\sin\alpha} &= \frac{b}{\sin\beta} \\ &= \frac{c}{\sin\gamma} \\ &= 2R\end{aligned}
a2=b2+c2−2bccos⁡αa^2=b^2+c^2-2bc\cos\alpha
S=12bcsin⁡αS=\frac{1}{2}bc\sin\alpha
a↔α, Ra \leftrightarrow \alpha ,\ R

צלע, הזווית שמולה והרדיוס: משפט הסינוסים עם 2R2R

b, c, αb ,\ c ,\ \alpha

שתי צלעות והזווית שביניהן: משפט הקוסינוסים לצלע השלישית, ונוסחת השטח

a, b, ca ,\ b ,\ c

שלוש צלעות: משפט הקוסינוסים לזווית

בכל שאלה פרמטרית כותבים ליד כל צלע מול איזו זווית היא עומדת. רוב הטעויות בפרק הזה הן זווית שנלקחה מהצד הלא נכון.

שטח של משולש חסום, כביטוי ואחר כך כמספר

המשולש ABCABC חסום במעגל שרדיוסו RR. נתון ∠A=α\angle A=\alpha ו-∠B=2α\angle B=2\alpha. הביעו את שטח המשולש באמצעות RR ו-α\alpha, ומצאו אותו כאשר R=5R=5 ו-α=20∘\alpha=20^\circ.

∠C=180∘−3α\angle C=180^\circ-3\alpha

סכום הזוויות במשולש

BC=2Rsin⁡αAC=2Rsin⁡2α\begin{aligned}BC &= 2R\sin\alpha \\ \quad AC &= 2R\sin 2\alpha\end{aligned}

משפט הסינוסים, כל צלע מול הזווית שלה

S=12⋅BC⋅AC⋅sin⁡∠CS=\frac{1}{2}\cdot BC\cdot AC\cdot\sin\angle C

נוסחת השטח: שתי הצלעות והזווית שביניהן

S=2R2sin⁡α sin⁡2α sin⁡3αS=2R^2\sin\alpha\,\sin 2\alpha\,\sin 3\alpha

sin⁡(180∘−3α)=sin⁡3α\sin(180^\circ-3\alpha)=\sin 3\alpha

S=50sin⁡20∘sin⁡40∘sin⁡60∘≈9.52S=50\sin 20^\circ\sin 40^\circ\sin 60^\circ \approx 9.52

מציבים R=5R=5, α=20∘\alpha=20^\circ

מביטוי למשוואה: מוצאים את α\alpha

באותו משולש, האם ייתכן ש-AC=2.5 BCAC = 2.5\,BC?

להציג את התשובה והפתרון

לא. מקבלים 2cos⁡α=2.52\cos\alpha=2.5, כלומר cos⁡α=1.25>1\cos\alpha=1.25>1. אין זווית כזו. יותר מזה: 3α<180∘3\alpha<180^\circ נותן α<60∘\alpha<60^\circ, ולכן 1<2cos⁡α<21<2\cos\alpha<2. היחס ACBC\frac{AC}{BC} תמיד בין 11 ל-22.

שלוש הטעויות של הביטוי הפרמטרי.

a=Rsin⁡αa=R\sin\alpha
a=2Rsin⁡αa=2R\sin\alpha

היחס הוא הקוטר. בדיקה: ב-α=90∘\alpha=90^\circ הצלע היא קוטר, 2R2R.

ABsin⁡∠A=2R\frac{AB}{\sin\angle A}=2R
ABsin⁡∠C=2R\frac{AB}{\sin\angle C}=2R

הזווית שמול הצלע, לא זו שבקצה שלה. ABAB עומדת מול CC.

sin⁡2α=2sin⁡α\sin 2\alpha=2\sin\alpha
sin⁡2α=2sin⁡αcos⁡α\sin 2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha

בדיקה ב-α=90∘\alpha=90^\circ: אגף שמאל 00, והטעות נותנת 22.

תרגילים

תרגיל 1

RαABCO

המשולש ABCABC חסום במעגל שרדיוסו RR, ו-∠ACB=α\angle ACB = \alpha. הביעו את ABAB באמצעות RR ו-α\alpha.

  1. R2sin⁡α\frac{R}{2\sin\alpha}
  2. Rsin⁡αR\sin\alpha
  3. 2Rsin⁡α2R\sin\alpha
  4. 2Rcos⁡α2R\cos\alpha
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ג 2Rsin⁡α2R\sin\alpha

הפתרון:

ABsin⁡∠C=2R\frac{AB}{\sin\angle C}=2R

משפט הסינוסים: הצלע ABAB מול הזווית CC

AB=2Rsin⁡αAB=2R\sin\alpha

כופלים ב-sin⁡α\sin\alpha

הנכונה: 2Rsin⁡α2R\sin\alpha. מי שבחר Rsin⁡αR\sin\alpha שכח שהיחס שווה לקוטר, 2R2R, ולא לרדיוס.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 2

R40°65°ABCO

המשולש ABCABC חסום במעגל שרדיוסו 66. נתון ∠A=40∘\angle A = 40^\circ ו-∠B=65∘\angle B = 65^\circ. מצאו את ACAC (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 10.88

הפתרון:

AC↔∠BAC \leftrightarrow \angle B

בוחרים את הזווית שמול הצלע המבוקשת

AC=2Rsin⁡65∘=12sin⁡65∘\begin{aligned}AC &= 2R\sin 65^\circ \\ &= 12\sin 65^\circ\end{aligned}

משפט הסינוסים עם 2R2R

AC≈10.88AC \approx 10.88

חישוב

הזווית ∠A=40∘\angle A = 40^\circ לא משתתפת בחישוב. מי שכתב 12sin⁡40∘12\sin 40^\circ לקח את הזווית שליד הצלע, לא את זו שמולה.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 3

α2αABC

במשולש ABCABC נתון AB=kAB = k, ∠A=α\angle A = \alpha ו-∠B=2α\angle B = 2\alpha. הביעו את ACAC באמצעות kk ו-α\alpha.

  1. ksin⁡3αsin⁡2α\frac{k\sin 3\alpha}{\sin 2\alpha}
  2. ksin⁡αsin⁡3α\frac{k\sin\alpha}{\sin 3\alpha}
  3. ksin⁡2αsin⁡α\frac{k\sin 2\alpha}{\sin\alpha}
  4. ksin⁡2αsin⁡3α\frac{k\sin 2\alpha}{\sin 3\alpha}
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ד ksin⁡2αsin⁡3α\frac{k\sin 2\alpha}{\sin 3\alpha}

הפתרון:

∠C=180∘−3α\angle C=180^\circ-3\alpha

סכום הזוויות במשולש

sin⁡(180∘−3α)=sin⁡3α\sin(180^\circ-3\alpha)=\sin 3\alpha

זוויות משלימות: אותו סינוס

ACsin⁡2α=ksin⁡3α\frac{AC}{\sin 2\alpha}=\frac{k}{\sin 3\alpha}

משפט הסינוסים: ACAC מול ∠B\angle B, ו-ABAB מול ∠C\angle C

AC=ksin⁡2αsin⁡3αAC=\frac{k\sin 2\alpha}{\sin 3\alpha}

מבודדים

הנכונה: ksin⁡2αsin⁡3α\frac{k\sin 2\alpha}{\sin 3\alpha}. הטעות הנפוצה היא להצמיד ל-kk את הזווית α\alpha שלידו. k=ABk=AB עומד מול ∠C\angle C.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 4

150°ABCO

במשולש ABCABC נתון BC=9BC = 9 ו-∠A=150∘\angle A = 150^\circ. מצאו את רדיוס המעגל החוסם את המשולש.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 9

הפתרון:

2R=BCsin⁡150∘=90.5=18\begin{aligned}2R &= \frac{BC}{\sin 150^\circ} \\ &= \frac{9}{0.5} \\ &= 18\end{aligned}

משפט הסינוסים

R=9R=9

חצי הקוטר

sin⁡150∘=sin⁡30∘=0.5\sin 150^\circ=\sin 30^\circ=0.5. זווית קהה לא פוסלת את משפט הסינוסים. ומי שקיבל 1818 שכח לחלק ב-22.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 5

60°k2kABC

במשולש ABCABC נתון AB=kAB = k, AC=2kAC = 2k ו-∠A=60∘\angle A = 60^\circ. אפשר לכתוב BC=ktBC = k\sqrt{t}. מצאו את tt.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 3

הפתרון:

BC2=k2+4k2−2⋅k⋅2kcos⁡60∘BC^2=k^2+4k^2-2\cdot k\cdot 2k\cos 60^\circ

משפט הקוסינוסים: שתי צלעות והזווית שביניהן

BC2=5k2−2k2=3k2\begin{aligned}BC^2 &= 5k^2-2k^2 \\ &= 3k^2\end{aligned}

cos⁡60∘=12\cos 60^\circ=\frac{1}{2}

BC=k3BC=k\sqrt{3}

t=3t=3

הפרמטר kk יוצא מהשורש כי כל איבר מכיל k2k^2. מי שקיבל t=5t=5 שכח את האיבר −2bccos⁡α-2bc\cos\alpha.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 6

RABCO

הוכיחו או הפריכו: במשולש החסום במעגל שרדיוסו RR ייתכן שאחת הצלעות היא 2.5R2.5R.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: לא נכון

הפתרון:

a=2Rsin⁡αa=2R\sin\alpha

משפט הסינוסים

sin⁡α≤1 ⇒ a≤2R\sin\alpha \leq 1 \ \Rightarrow \ a \leq 2R

סינוס לא עולה על 1

2.5R>2R2.5R>2R

סתירה

הטענה לא נכונה. כל צלע היא מיתר במעגל, והמיתר הארוך ביותר הוא הקוטר 2R2R. זו בדיוק השאלה «האם ייתכן» של הבגרות: מגיעים ל-sin⁡α=1.25\sin\alpha=1.25 ועוצרים.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 7

αABC

במשולש ABCABC נתון AB=AC=kAB = AC = k ו-∠BAC=α\angle BAC = \alpha. שטח המשולש הוא 12k2sin⁡α\frac{1}{2}k^2\sin\alpha. מצאו את השטח כאשר k=10k = 10 ו-α=150∘\alpha = 150^\circ.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 25

הפתרון:

S=12⋅102⋅sin⁡150∘S=\frac{1}{2}\cdot 10^2\cdot\sin 150^\circ

מציבים בביטוי

S=50⋅0.5=25\begin{aligned}S &= 50\cdot 0.5 \\ &= 25\end{aligned}

sin⁡150∘=sin⁡30∘\sin 150^\circ=\sin 30^\circ

קודם הביטוי, ורק אחר כך המספרים: כך עובדים בשאלה 5 של הבגרות. מי שקיבל −43.3-43.3 חישב cos⁡150∘\cos 150^\circ במקום סינוס.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 8

Rα2αABCO

המשולש ABCABC חסום במעגל שרדיוסו RR. נתון ∠A=α\angle A = \alpha ו-∠B=2α\angle B = 2\alpha. מהו היחס ACBC\frac{AC}{BC}?

  1. 2cos⁡α2\cos\alpha
  2. 2sin⁡α2\sin\alpha
  3. 22
  4. cos⁡α\cos\alpha
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: א 2cos⁡α2\cos\alpha

הפתרון:

AC=2Rsin⁡2αBC=2Rsin⁡α\begin{aligned}AC &= 2R\sin 2\alpha \\ \quad BC &= 2R\sin\alpha\end{aligned}

משפט הסינוסים: כל צלע מול הזווית שלה

ACBC=sin⁡2αsin⁡α\frac{AC}{BC}=\frac{\sin 2\alpha}{\sin\alpha}

2R2R מצטמצם

=2sin⁡αcos⁡αsin⁡α=2cos⁡α=\frac{2\sin\alpha\cos\alpha}{\sin\alpha}=2\cos\alpha

סינוס של זווית כפולה

הנכונה: 2cos⁡α2\cos\alpha. מי שבחר 22 חשב ש«זווית כפולה נותנת צלע כפולה». אבל הצלע יחסית לסינוס הזווית, ו-sin⁡2α≠2sin⁡α\sin 2\alpha \neq 2\sin\alpha.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 9

Rα2αABCO

במשולש מהשאלה הקודמת (∠A=α\angle A = \alpha, ∠B=2α\angle B = 2\alpha) נתון AC=1.2 BCAC = 1.2\,BC. מצאו את α\alpha במעלות (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 53.13

הפתרון:

2cos⁡α=1.22\cos\alpha=1.2

היחס מהשאלה הקודמת

cos⁡α=0.6 ⇒ α≈53.13∘\cos\alpha=0.6 \ \Rightarrow \ \alpha \approx 53.13^\circ

פותרים

3α≈159.4∘<180∘3\alpha \approx 159.4^\circ<180^\circ

בדיקה: הזווית CC חיובית

הבדיקה בסוף איננה קישוט: אם הייתה יוצאת 3α≥180∘3\alpha \geq 180^\circ, המשולש לא היה קיים. בשאלות פרמטריות תמיד בודקים שהזווית השלישית חיובית.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 10

RαβABCO

המשולש ABCABC חסום במעגל שרדיוסו RR, ∠A=α\angle A = \alpha ו-∠B=β\angle B = \beta. תלמיד הביע את השטח. שורה אחת שגויה — מצאו אותה.

BC=2Rsin⁡αBC=2R\sin\alpha
AC=Rsin⁡βAC=R\sin\beta
S=12⋅BC⋅AC⋅sin⁡(α+β)S=\frac{1}{2}\cdot BC\cdot AC\cdot\sin(\alpha+\beta)
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: AC=Rsin⁡βAC=R\sin\beta → AC=2Rsin⁡βAC=2R\sin\beta

הפתרון:

ACsin⁡β=2R\frac{AC}{\sin\beta}=2R

משפט הסינוסים

sin⁡∠C=sin⁡(180∘−α−β)=sin⁡(α+β)\begin{aligned}\sin\angle C &= \sin(180^\circ-\alpha-\beta) \\ &= \sin(\alpha+\beta)\end{aligned}

השורה השלישית נכונה

השורה השנייה שכחה את ה-22. היחס בין צלע לסינוס הזווית שמולה הוא קוטר המעגל. השורה האחרונה נכונה: sin⁡(180∘−x)=sin⁡x\sin(180^\circ-x)=\sin x.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

השיעור הבא מחכה ב-elev

סרטונים, תרגול שנבדק מיד, ומסלול שמתקדם בקצב שלך — לכל הפרקים של הכיתה.

לתרגל ב-elevלגלות את elev לכיתה הזאת