נתונה צלע , והזווית — כלומר קרן שיוצאת מ-. עכשיו אומרים: הצלע שווה ל-. איפה נמצא ? פותחים מחוגה ברדיוס סביב , ומסתכלים איפה הקשת פוגשת את הקרן.
בשרטוט ו-. מה אורך הגובה ? ולמה הקשת ברדיוס חותכת את הקרן פעמיים, וקשת ברדיוס לא חותכת אותה בכלל?
להציג את התשובה והפתרון
. זה המרחק הקצר ביותר מ- לקרן. רדיוס מגיע לקרן משני צדי ; רדיוס לא מגיע אליה — אין משולש.
מה אומר משפט הסינוסים
נסו לפתור במשפט הסינוסים: , ולכן . המחשבון נותן . אבל גם מקיימת את אותה משוואה — וזו בדיוק הזווית ב-.
בשני המשולשים של השרטוט: מה הזווית ? ומה ?
להציג את התשובה והפתרון
במשולש (עם ): . במשולש (עם ): . שני משולשים שונים לגמרי מאותם שלושה נתונים.
כמה משולשים? להשוות לגובה
נתונים , הזווית שליד , והצלע שמול . הגובה מ- אל הקרן הוא (כש- חדה).
אין משולש — הקשת לא מגיעה לקרן.
משולש אחד, ישר זווית ב-.
שני משולשים — המקרה הדו-משמעי.
משולש אחד — החיתוך השני נופל מאחורי .
הקשר למשפט החפיפה הרביעי (צ.צ.ז). שתי צלעות והזווית שמול הגדולה מביניהן קובעות משולש אחד — זה המקרה . כשהזווית מול הצלע הקטנה, יש שני משולשים שאינם חופפים, והם בדיוק הדוגמה הנגדית שמראה למה המשפט דורש «מול הגדולה».
פותרים את שני המשולשים
בשאלה האחרונה ההפרש בין שני הערכים של הוא . הסבירו את המספר הזה מהשרטוט.
להציג את התשובה והפתרון
שתי נקודות החיתוך סימטריות סביב רגל הגובה . במשולש : . לכן , וההפרש הוא .
כשהזווית מול הצלע הגדולה
במשולש , ו-. כמה משולשים יש?
משפט הסינוסים
שני פתרונות למשוואה
הזווית הקהה לא נכנסת למשולש
משולש אחד — כמו שמשפט החפיפה הרביעי מבטיח
למה משפט הקוסינוסים, כשמשתמשים בו כדי למצוא זווית, אף פעם לא נותן שתי תשובות?
להציג את התשובה והפתרון
כי הקוסינוס מבחין בין זווית חדה (חיובי) לזווית קהה (שלילי): לכל ערך בין ל- יש זווית אחת בין ל-. הסינוס חיובי בשתיהן — ולכן רק הוא דו-משמעי.
שלוש טעויות במקרה הדו-משמעי.
המחשבון נותן רק את הזווית החדה. תמיד לבדוק גם את .
לא כל זווית שנייה נכנסת למשולש. בודקים שסכומה עם הזווית הנתונה קטן מ-.
הזווית השנייה משלימה ל-, לא ל-.
תרגילים
תרגיל 1
נתון ו-. הקדקוד נמצא על הקרן , ו-. כמה משולשים שונים מקיימים את הנתונים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב שניים
הפתרון:
המרחק מ- לקרן
ארוך מהגובה, קצר מ-
התשובה: «שניים». המלכודת: «אחד» — שלושה נתונים לא תמיד קובעים משולש כשהזווית מול הצלע הקטנה.
תרגיל 2
נתון ו-. הקדקוד נמצא על הקרן , ו-. כמה משולשים מקיימים את הנתונים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א אין אף משולש
הפתרון:
הצלע קצרה מהמרחק הקצר ביותר לקרן
ובמשפט הסינוסים: אין זווית כזאת
התשובה: «אין אף משולש». סינוס גדול מ- הוא הסימן האלגברי לכך שהקשת לא מגיעה לקרן. המלכודת: לחשב ולקבל שגיאה במחשבון בלי להבין אותה.
תרגיל 3
נתון , ו-. כמה משולשים שונים מקיימים את הנתונים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1
הפתרון:
משולש אחד, ישר זווית ב-. הוא רגל הגובה. המלכודת: לענות «שניים» כי «בדרך כלל יש שתי זוויות» — ל- יש רק .
תרגיל 4
במשולש נתון , ו-, והזווית קהה. מצאו את במעלות (עגלו לספרה אחת אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 121
הפתרון:
משפט הסינוסים
מה שהמחשבון נותן
הזווית הקהה
היא נכנסת למשולש
. המלכודת: לכתוב — המחשבון לא יודע שהזווית קהה.
תרגיל 5
נכון או לא נכון: קיימים שני משולשים שונים שבהם , ו-.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
הזווית השנייה לא אפשרית
לא נכון — יש משולש אחד. הזווית הנתונה מול הצלע הגדולה (), וזה בדיוק משפט החפיפה הרביעי. המלכודת: לענות «שניים» בכל פעם שמשתמשים במשפט הסינוסים.
תרגיל 6
נתון , ו-. יש שני משולשים אפשריים. מצאו את האורך הקצר מבין שני הערכים של (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 5.34
הפתרון:
רגל הגובה מ-
פיתגורס במשולש
החיתוך הקרוב ל-
(והארוך: ). אפשר גם במשפט הקוסינוסים: . המלכודת: לפתור רק עם הזווית החדה ולקבל רק את הארוך.
תרגיל 7
בכל שורה נתון , הזווית והצלע שמולה. מיינו: כמה שונים אפשר לבנות?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: — משולש אחד בדיוק · — משולש אחד בדיוק · — שני משולשים · — שני משולשים · — משולש אחד בדיוק
הפתרון:
הגובה בשלוש השורות הראשונות
מול הצלע הגדולה — אחד
ישר זווית — אחד
שניים
שניים
— אחד (שווה צלעות)
השיטה: לחשב את הגובה ולהשוות. המלכודת: המקרה — החיתוך השני נופל בדיוק על , ואינו משולש.
תרגיל 8
במשולש נתון , ו-. מצאו את שתי האפשרויות לזווית (במעלות, שתי ספרות אחרי הנקודה).
____, ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 36.87, 143.13
הפתרון:
גם השנייה אפשרית
שתי הזוויות אפשריות, אף שהשנייה משאירה לזווית רק . המלכודת: לפסול אותה כי המשולש «נראה מוזר».
תרגיל 9
במשולש נתונים , והזווית , ו-. הוכיחו כי הזווית נקבעת באופן יחיד.
נקבעת באופן יחיד
להציג את התשובה והפתרון
- — במשולש, מול צלע גדולה יותר נמצאת זווית גדולה יותר ( מול , מול )
- — סכום הזוויות במשולש
- —
- — משפט הסינוסים
- נקבעת באופן יחיד — לכל ערך של סינוס יש זווית חדה אחת בלבד
הפתרון:
הזווית חייבת להיות חדה
ולסינוס בתחום החד יש זווית אחת
זה הלב של משפט החפיפה הרביעי: כשהזווית מול הצלע הגדולה, הזווית הקהה לא יכולה להיכנס למשולש. המלכודת: להסתפק במשפט הסינוסים — הוא לבד נותן שתי זוויות.
תרגיל 10
נתון , ו-. תלמיד מצא את שתי האפשרויות לזווית . שורה אחת שגויה — מצאו אותה.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: →
הפתרון:
הזווית השנייה עם אותו סינוס
בדיקה: לא מקיימת את המשוואה
הטעות: להשלים ל- במקום ל-. בדיקה מהירה בכל שאלה כזאת: להציב את הזווית השנייה בחזרה ב-.