גג של מחסן בקיבוץ בעמק יזרעאל הוא טרפז שווה שוקיים: הבסיס הרחב מטר, הבסיס הצר מטר, וזווית הבסיס . כמה אורך השוק? ומה גובה הגג? אין כאן אף משולש ישר זווית, עד שמציירים אותו.
השיטה: למצוא את המשולש ישר הזווית
בצורות מורכבות מורידים גובה או מעבירים אלכסון, ומקבלים משולשים ישרי זווית. הצלע המבוקשת יושבת באחד מהם. לפעמים צריך שני צעדים: משולש אחד נותן אורך, והאורך הזה הוא צלע במשולש השני.
טרפז שווה שוקיים
הגג
בטרפז : , , . מצאו את השוק ואת הגובה .
המלבן נותן , ושני המשולשים חופפים ולכן
במשולש : ליד הזווית, היתר
במשולש : מול הזווית, לידה
למה ? נמקו בלי למדוד.
להציג את התשובה והפתרון
המשולשים ו- ישרי זווית, עם יתרים שווים (, שוקי הטרפז) וניצבים שווים (, שני גבהים בין אותם מקבילים). לכן הם חופפים לפי צלע-צלע-זווית ישרה (או לפי פיתגורס: הניצב השלישי נקבע). מכאן , וכל אחד הוא חצי ההפרש בין הבסיסים.
משולש שווה שוקיים והגובה לבסיס
גובה ושוק
במשולש שווה שוקיים () הבסיס וזווית הבסיס . מצאו את הגובה ואת השוק . עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.
הגובה לבסיס במשולש שווה שוקיים הוא גם תיכון
במשולש : מול , ליד
הוא היתר, ולכן מחלקים
מלבן והאלכסון
מלבן עם ו-. מהי הזווית בין האלכסון לצלע ? עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
במשולש (): , ולכן . הזווית בין האלכסון לצלע הארוכה היא הקטנה מבין השתיים.
מעוין ודלתון: האלכסונים מאונכים
במעוין האלכסונים מאונכים זה לזה, חוצים זה את זה וחוצים את הזוויות. לכן חצי אלכסון, חצי אלכסון והצלע יוצרים משולש ישר זווית, שבו הזווית החדה היא חצי מזווית המעוין. בדלתון האלכסון הראשי חוצה את האלכסון המשני ומאונך לו, וכך מקבלים שני זוגות של משולשים ישרי זווית.
מעוין: שני אלכסונים ושטח בשתי דרכים
במעוין הצלע וזווית היא . מצאו את האלכסונים ואת השטח.
האלכסון חוצה את הזווית
במשולש (), היתר
האלכסונים חוצים זה את זה
שטח מעוין: מכפלת האלכסונים חלקי
בדיקה: המעוין הוא שני משולשים של ✓
דלתון בשני צעדים
במשולש הזווית ו-. איזו תכונה של המשולש נותנת את בלי שום חישוב?
להציג את התשובה והפתרון
הזווית השלישית היא , ולכן המשולש ישר זווית שווה שוקיים: שני הניצבים שווים. אומר בדיוק את זה.
שלוש טעויות בצורות מורכבות.
השוק אינה הגובה. הגובה הוא הניצב , וזה קטן מהשוק, כמו כל ניצב לעומת היתר.
במעוין האלכסון חוצה את הזווית. במשולש ישר הזווית עובדים עם חצי הזווית.
ההפרש בין הבסיסים מתחלק בין שני המשולשים ישרי הזווית, כי הטרפז שווה שוקיים.
לפני כל חישוב: מציירים את הגובה או האלכסון, מסמנים את הזווית הישרה, וכותבים איזה משולש ישר זווית פותרים. ואז נמקו: «הגובה לבסיס במשולש שווה שוקיים הוא תיכון», «האלכסונים במעוין מאונכים» — כל צעד עם משפט.
תרגילים
תרגיל 1
בטרפז שווה שוקיים (, ) הבסיס , הבסיס וזווית הבסיס . הוא הגובה מ- אל . א. חשבו את הגובה .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
הגובה חותך מהבסיס הרחב את חצי ההפרש
במשולש : מול , לידה
. עם זווית המשולש ישר זווית שווה שוקיים, ולכן הגובה שווה ל-.
תרגיל 2
בטרפז שווה שוקיים (, ) הבסיס , הבסיס וזווית הבסיס . הוא הגובה מ- אל . ב. חשבו את השוק . עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4.24
הפתרון:
ליד הזווית, היתר
היתר הוא הנעלם: מחלקים
. המלכודת: לחשוב שהשוק היא . השוק היא היתר, וארוכה מהגובה.
תרגיל 3
במשולש שווה שוקיים () הבסיס וזווית הבסיס . הוא הגובה לבסיס. חשבו את . עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 7.15
הפתרון:
הגובה לבסיס במשולש שווה שוקיים הוא גם תיכון
במשולש : מול , לידה
. מי שכתב שכח שהגובה חוצה את הבסיס.
תרגיל 4
במלבן : ו-. חשבו את הזווית שבין האלכסון לצלע . עגלו לספרה אחת אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 22.6
הפתרון:
במשולש , : מול הזווית , לידה
במחשבון
. הזווית האחרת של האלכסון, , היא : מול הצלע הארוכה יותר, זווית גדולה יותר.
תרגיל 5
במלבן האלכסון , והזווית בין האלכסון לצלע היא . חשבו את הצלע .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 5
הפתרון:
במשולש : מול הזווית, היתר
הניצב שמול הוא חצי היתר
. הצלע השנייה, , אינה נדרשת כאן.
תרגיל 6
במעוין הצלע ו-. מהו אורך האלכסון ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד
הפתרון:
האלכסון חוצה את הזווית
במשולש , , היתר
האלכסונים חוצים זה את זה
הנכונה: . הוא רק חצי האלכסון. בדיקה: המשולש שווה שוקיים עם זווית ראש , ולכן שווה צלעות, ו- בלי טריגונומטריה.
תרגיל 7
באותו מעוין (צלע , ) מהו השטח?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב
הפתרון:
שני משולשים:
ערך מדויק
בדיקה דרך האלכסונים ✓
הנכונה: . שוכח את החצי בנוסחת השטח; מחשב רק משולש אחד מהשניים.
תרגיל 8
בדלתון : , , והאלכסונים נפגשים ב-. חשבו את במעלות. עגלו לספרה אחת אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 45.2
הפתרון:
האלכסון הראשי חוצה את המשני ומאונך לו
במשולש : מול הזווית, היתר
האלכסון הראשי חוצה את זווית הראש
. המלכודת: לעצור ב-, שהיא רק חצי הזווית.
תרגיל 9
בטרפז שווה שוקיים () הבסיסים ו-, והשוק . חשבו את זווית הבסיס במעלות. עגלו לספרה אחת אחרי הנקודה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 53.1
הפתרון:
הגובה חותך את חצי ההפרש בין הבסיסים
ליד הזווית, היתר
במחשבון
. הגובה יוצא (משולש --), אבל לא צריך אותו: קוסינוס מספיק.
תרגיל 10
בטרפז שווה שוקיים (, ) הגבהים ו- יורדים אל . הוכיחו: .
להציג את התשובה והפתרון
- — מרחקים בין ישרים מקבילים שווים: שני גבהים בין ל-
- — הגבהים מאונכים ל-
- — משפט חפיפה במשולשים ישרי זווית: יתר וניצב (, )
- — צלעות מתאימות במשולשים חופפים
הפתרון:
יתר, ניצב וזווית ישרה
חפיפה, ואז צלעות מתאימות
זו הסיבה שבטרפז שווה שוקיים כל צד «מקבל» חצי מההפרש בין הבסיסים. המלכודת: לנמק ב«דמיון» כשצריך חפיפה, כי מבקשים שוויון אורכים ולא יחס.
חזרה משולבת — משולש שווה שוקיים במערכת צירים
תרגיל 11
במשולש שווה השוקיים () נתון , , והקודקוד נמצא על ציר ה-. א. מצאו את אורך השוק של המשולש.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 10
הפתרון:
הקטע מקביל לציר ה-
המרחק הוא הפרש שיעורי ה-
אורך השוק . אפשר גם בנוסחת המרחק: .
תרגיל 12
במשולש שווה השוקיים () נתון , , והקודקוד נמצא על ציר ה-. אורך השוק הוא . ב. מצאו את שיעורי הנקודה , אם ידוע ש-.
( ____ , ____ )
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ( -7 , 0 )
הפתרון:
הנקודה על ציר ה-, ו-
נוסחת המרחק
שני פתרונות: או
התנאי בוחר פתרון אחד
. הנקודה נמצאת גם היא במרחק מ-, אבל היא מימין ל-.
תרגיל 13
במשולש שווה השוקיים () נתון , , והקודקוד נמצא על ציר ה-. נמצא . הוא הגובה לצלע . ג. מדוע , בלי לחשב?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א במשולש שווה שוקיים הגובה לבסיס הוא גם התיכון לבסיס
הפתרון:
הבסיס הוא , הצלע שמול הקודקוד
בבסיס של משולש שווה שוקיים: גובה, תיכון וחוצה זווית מתלכדים
התשובה: הגובה לבסיס הוא גם תיכון. לכן היא אמצע : . אינו מקביל לציר ה- — השיפוע שלו .
תרגיל 14
במשולש שווה השוקיים () נתון , , והקודקוד נמצא על ציר ה-. נמצא , ו- הוא הגובה לבסיס . ד. חשבו את אורך (דיוק של שתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 9.49
הפתרון:
הגובה לבסיס הוא גם תיכון: אמצע
נוסחת המרחק
התשובה
. בדיקה בפיתגורס: , ו- ✓
תרגיל 15
במשולש שווה השוקיים () נתון , , והקודקוד נמצא על ציר ה-. נמצא , הוא עקב הגובה לבסיס, ו-. ה. חשבו את גודל הזווית (במעלות, דיוק של שתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 71.57
הפתרון:
משולש ישר זווית: הגובה
ניצב מול הזווית חלקי ניצב ליד הזווית
. אפשר גם . זוויות הבסיס שוות, ולכן גם .
תרגיל 16
במשולש שווה השוקיים () נתון , , והקודקוד נמצא על ציר ה-. נמצא . היא ראשית הצירים. ו. חשבו את גודל הזווית (במעלות, דיוק של שתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 36.87
הפתרון:
מורידים אנך מ- לציר ה-; עקב האנך
הניצבים של המשולש
הזווית היא הזווית : ו- שתיהן מימין ל- על ציר ה-
. זו גם הזווית שהישר יוצר עם הכיוון החיובי של ציר ה-: .