גאומטריה אנליטית - טרפז ודלתון בגאומטריה אנליטית

גאומטריה אנליטית - הישר

טרפז ודלתון בגאומטריה אנליטית

⏢ טרפז (Trapezoid)

A B C D בסיס עליון בסיס תחתון

הגדרה: מרובע שיש בו זוג אחד בלבד של צלעות נגדיות מקבילות (הבסיסים)

🔍 איך מוכיחים שמרובע הוא טרפז?

תנאי: זוג אחד בלבד של צלעות מקבילות

\(m_{AD} = m_{BC}\) (הבסיסים מקבילים)

\(m_{AB} \neq m_{DC}\) (השוקיים לא מקבילות)

⏢ טרפז שווה שוקיים (Isosceles Trapezoid)

A B C D | |

הגדרה: טרפז ששוקייו שוות

🔍 איך מוכיחים שטרפז הוא שווה שוקיים?

דרך 1: השוקיים שוות באורכן

\(|AB| = |DC|\)

דרך 2: האלכסונים שווים

\(|AC| = |BD|\)

💡 תכונות נוספות:

  • זוויות הבסיס שוות
  • האלכסונים שווים (אבל לא חוצים זה את זה!)

◇ דלתון (Kite)

A B C D | | || ||

הגדרה: מרובע עם שני זוגות של צלעות סמוכות שוות

🔍 איך מוכיחים שמרובע הוא דלתון?

דרך 1: שני זוגות צלעות סמוכות שוות

\(|AB| = |AD|\) וגם \(|CB| = |CD|\)

דרך 2: אלכסון אחד מאונך לשני וחוצה אותו

\(m_{AC} \cdot m_{BD} = -1\) ו-AC חוצה את BD

💡 תכונות דלתון:

  • האלכסונים מאונכים זה לזה
  • האלכסון הראשי חוצה את האלכסון המשני
  • האלכסון הראשי חוצה את זוויות הקודקודים

✏️ דוגמה מלאה

שאלה: נתון מרובע ABCD עם הקודקודים:

A(0, 0), B(4, 3), C(8, 0), D(4, -3)

הוכיחו שזה דלתון.

פתרון: נחשב את אורכי הצלעות:

\(|AB| = \sqrt{(4-0)^2 + (3-0)^2} = \sqrt{16+9} = \sqrt{25} = 5\)

\(|AD| = \sqrt{(4-0)^2 + (-3-0)^2} = \sqrt{16+9} = \sqrt{25} = 5\)

\(|BC| = \sqrt{(8-4)^2 + (0-3)^2} = \sqrt{16+9} = \sqrt{25} = 5\)

\(|CD| = \sqrt{(4-8)^2 + (-3-0)^2} = \sqrt{16+9} = \sqrt{25} = 5\)

מסקנה:

\(|AB| = |AD| = 5\) (זוג צלעות סמוכות שוות)

\(|BC| = |CD| = 5\) (זוג צלעות סמוכות שוות)

לכן ABCD הוא דלתון!

💡 הערה: במקרה זה כל הצלעות שוות, אז זה גם מעוין!

📝 סיכום

טרפז: זוג אחד של צלעות מקבילות

טרפז שווה שוקיים: + שוקיים שוות / אלכסונים שווים

דלתון: שני זוגות צלעות סמוכות שוות