עד כאן חישבנו. עכשיו נשרטט — ולא בשביל היופי: בכיתה ז שרטוט מדויק הוא הנימוק. כשעוד אין הוכחות פורמליות, צורה שנבנתה נכון היא מה שמשכנע.
כל מה שביחידה הזאת נעשה בשלושה כלים בלבד: סרגל, משולש שרטוט ודף נייר שאפשר לקפל. מחוגה תגיע רק בכיתה ט.
1. זווית ישרה בלי שום כלי
מפתיע כמה זה פשוט: אפשר לייצר זווית ישרה מושלמת מדף נייר, בלי סרגל ובלי מד-זווית.
2. אנך לקטע מנקודה שעליו
נתון קטע, ונקודה על הקטע. רוצים לשרטט אנך לקטע שעובר דרכה.
מניחים ניצב אחד של משולש השרטוט לאורך הקטע.
מחליקים אותו לאורך הקטע עד שהניצב השני עובר דרך .
משרטטים לאורך הניצב השני, ומסמנים ריבוע קטן ב-.
ואפשר גם בקיפול: מקפלים את הדף כך שהקטע ייפול על עצמו ושקו הקיפול יעבור דרך . קו הקיפול הוא האנך.
3. אנך מנקודה שמחוץ לקטע
עכשיו נמצאת מחוץ לקטע. אותו כלי, סדר הפוך: מצמידים ניצב אחד לקטע, ומחליקים עד שהניצב השני פוגע ב-.
ולמקרה הזה יש שם: אורך האנך הזה הוא המרחק מהנקודה אל הישר. כבר ראינו שהוא הקצר ביותר מכל הקטעים שמחברים את אל הישר — ולכן «מרחק» פירושו תמיד אנך, לעולם לא קטע אלכסוני.
4. מקביל דרך נקודה — בשתי זוויות ישרות
וכאן הרעיון היפה של היחידה. כדי לשרטט ישר מקביל לישר נתון שעובר דרך נקודה , לא צריך כלי חדש — צריך להעמיד אנך לאנך.
5. לשרטט מלבן משתי צלעות סמוכות
וכל מה שבנינו מתכנס לכאן. נתונים שני אורכים — נניח 6 ס״מ ו-4 ס״מ — ורוצים לשרטט את המלבן שזוהי מידתו.
מדוע לא די בהגדרה «מקבילים = אינם נחתכים» כדי לבדוק אם שני קטעים מקבילים?
להציג את התשובה והפתרון
כי קטעים נגמרים. שני קטעים קצרים לא ייחתכו גם כשהישרים שעליהם הם יושבים נפגשים רחוק מחוץ לדף. הבדיקה המעשית היא אנך משותף, לא המראה.
שלוש הטעויות של הבנייה.
מרחק מנקודה לישר נמדד רק באנך. כל קטע אחר ארוך יותר.
העין מטעה, במיוחד כשנקודת החיתוך נמצאת מחוץ לדף. בודקים בכלי, לא במבט.
זווית ישרה מסמנים בריבוע קטן בקודקוד. הקשת שמורה לזוויות אחרות.
עכשיו נתרגל — סדר של שלבים, וגם החישובים שנלווים לכל בנייה.
תרגילים
תרגיל 1
מקפלים דף פעמיים כך שקו הקיפול הראשון נופל על עצמו. כמה מעלות בכל אחת מארבע הזוויות שנוצרו?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 90
הפתרון:
ארבע זוויות שוות בסיבוב שלם
הקיפול השני מפיל את הישר על עצמו, ולכן שני צדדיו חופפים — ומכאן ששוויון ארבע הזוויות מובטח.
תרגיל 2
סדרו את שלבי הבנייה של מלבן משתי צלעות סמוכות
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: משרטטים את הצלע באורך הנתון · מעלים אנך ב- ומודדים עליו את האורך השני · מעלים אנך ב- ומודדים עליו את אותו אורך · מחברים את שתי הנקודות שהתקבלו
הפתרון:
הצלע, ואז האנך הראשון
האנך השני, ואז הסגירה
הצלע הראשונה קובעת כיוון; שני האנכים חייבים לעלות לאותו צד, אחרת מתקבל מקבילית מעוותת ולא מלבן.
תרגיל 3
כיצד בודקים בפועל אם שני קטעים מקבילים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב מעלים אנך מאחד ובודקים אם הוא ניצב גם לשני
הפתרון:
אנך משותף
ההגדרה «אינם נחתכים» אינה בדיקה — אי אפשר להאריך עד אינסוף. האנך המשותף כן.
תרגיל 4
מקפלים דף פעם שנייה, וקו הקיפול השני יוצר עם הקו הראשון זווית של מצד אחד. כמה מעלות יש בזווית שמהצד השני שלו?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 110
הפתרון:
שתי הזוויות יחד הן זווית שטוחה
: שני הצדדים אינם שווים, ולכן הקו הראשון לא נפל על עצמו. רק כשהקו השני יוצר משני הצדדים מתקבלת זווית ישרה.
תרגיל 5
בקיפול השני של הדף, הקו הראשון נפל בדיוק על עצמו. לכן קו הקיפול השני מאונך לקו הראשון.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
שני הצדדים של הקיפול שווים
כשהקו נופל על עצמו, הזוויות משני צדי הקיפול חופפות. שתי זוויות שוות שיחד הן — כל אחת .
תרגיל 6
בבניית מקביל מעבירים אנך, ואז אנך לאנך. כמה זוויות ישרות משרטטים בסך הכול?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
הראשונה
והשנייה
שתי זוויות ישרות — ומשם נובעת ההקבלה, בלי למדוד שום מרחק.
תרגיל 7
המרחק מנקודה לישר נמדד לאורך האנך מהנקודה אל הישר.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
והוא הקטע הקצר ביותר
וזה גם הקטע הקצר ביותר מכל הקטעים שמחברים את הנקודה לישר — לכן זו ההגדרה.
תרגיל 8
משרטטים מלבן שצלעותיו הסמוכות 6 ס״מ ו-4 ס״מ. כמה זוויות ישרות מספיק לשרטט כדי שהצורה תהיה מלבן?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
שלוש פינות
והרביעית נובעת
שלוש זוויות ישרות כבר מחייבות את הרביעית — סכום הזוויות במרובע הוא 360.
תרגיל 9
מלבן ששורטט משתי צלעות סמוכות 6 ו-4 ס״מ. מהו שטחו בסמ״ר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 24
הפתרון:
אורך כפול רוחב
שתי צלעות סמוכות קובעות את המלבן לגמרי — ולכן גם את שטחו.
תרגיל 10
התאימו כל בנייה לכלי שלה
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: זווית ישרה בלי כלים — שני קיפולים של דף · אנך מנקודה לישר — ניצב אחד של משולש שרטוט על הישר · מקביל דרך נקודה — אנך, ואז אנך לאנך · מרחק נקודה מישר — אורך האנך
תרגיל 11
איך מסמנים זווית ישרה בשרטוט?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב בריבוע קטן בקודקוד
הפתרון:
ריבוע קטן בקודקוד
הקשת מסמנת זווית כלשהי; הקו על הצלע מסמן צלעות שוות. לזווית ישרה שמור הריבוע הקטן.
תרגיל 12
שני קטעים שאינם נחתכים על הדף הם בהכרח מקבילים.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
הישרים יכולים להיפגש מחוץ לדף
קטעים נגמרים. הישרים שעליהם הם יושבים יכולים להיפגש הרחק מחוץ לדף — ואז הם אינם מקבילים כלל.
תרגיל 13
שני ישרים מקבילים. מודדים שלושה אנכים ביניהם ומקבלים 5 ס״מ, 5 ס״מ ו-5 ס״מ. מהו המרחק בין הישרים בסנטימטרים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 5
הפתרון:
כל האנכים שווים
זו התכונה שמגדירה מקבילים: המרחק ביניהם קבוע בכל נקודה. אם מדידה אחת הייתה יוצאת שונה — הם לא היו מקבילים.
תרגיל 14
שורה אחת שגויה — מצאו אותה
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: →
הפתרון:
כלי כיתה ז
והמחוגה מגיעה מאוחר יותר
בכיתות ז-ח הכלים הם סרגל, משולש שרטוט וקיפולי נייר. המחוגה והבניות הפורמליות מגיעות עם הגאומטריה הדדוקטיבית.
תרגיל 15
סדרו את שלבי הבנייה של ישר שעובר דרך הנקודה ומקביל לישר (בסרגל ובמשולש שרטוט)
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: מניחים ניצב אחד של המשולש לאורך ומחליקים עד שהניצב השני עובר דרך · משרטטים את האנך מ- אל ומסמנים ריבוע קטן במפגש · מניחים ניצב אחד של המשולש לאורך כך שהניצב השני עובר דרך · משרטטים לאורך הניצב השני את הישר — והוא מקביל ל-
הפתרון:
אנך ראשון: מ- אל
אנך שני: דרך , ל-
לשניהם אנך משותף
בלי האנך הראשון אין על מה להניח את המשולש בפעם השנייה. והמשולש מונח בפעם השנייה על — לא על : אנך ל- דרך הוא עצמו, לא מקביל.
תרגיל 16
סדרו את שלבי המדידה של המרחק מהנקודה לישר
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: מניחים ניצב אחד של משולש השרטוט לאורך הישר · מחליקים את המשולש לאורך עד שהניצב השני עובר דרך · משרטטים מ- אל ומסמנים את נקודת המפגש · מודדים בסרגל את אורך הקטע
הפתרון:
קודם בונים את האנך
ורק אחר כך מודדים
הסרגל נכנס רק בסוף. מי שמודד מיד מ- אל נקודה כלשהי על מודד קטע נטוי — וכל קטע נטוי ארוך מהמרחק.
תרגיל 17
רוצים לבדוק אם הישרים ו- מקבילים. העלו מ- אנך לישר , ומדדו את הזווית בין לישר : יצא . מה המסקנה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג ו- אינם מקבילים — הם נחתכים אי-שם
הפתרון:
האנך נבנה מאונך ל-
אבל הוא אינו מאונך ל-
אין אנך משותף — אין הקבלה
מקבילים = אנך משותף, בדיוק ב-. «קרוב ל-90» אינו מספיק: הישרים ייפגשו, אולי רחוק מחוץ לדף. וגם לא מאונכים — הזווית בין ל- קטנה מאוד.