גאומטריה - מיתרים נחתכים, חותכים ומשיקים
מעגל - חלק ה'
מיתרים נחתכים, חותכים ומשיקים - משפטי מכפלה
📐 שלושה משפטי מכפלה
שלושת המשפטים הבאים עוסקים במכפלות קטעים במעגל.
הם קשורים לדמיון משולשים, אבל אפשר להשתמש בהם ישירות!
⭐ משפט 1: שני מיתרים נחתכים בתוך המעגל
AP · PB = CP · PD
מכפלת קטעי מיתר אחד = מכפלת קטעי המיתר השני
📝 הוכחה (רעיון):
נחבר AC ו-BD
∠PAC = ∠PDB (זוויות היקפיות על אותה קשת BC)
∠APC = ∠DPB (זוויות קדקודיות)
לכן △APC ~ △DPB (ז.ז.)
מיחס הדמיון: AP/DP = CP/PB
לכן: AP · PB = CP · PD ✓
✏️ דוגמה:
AP = 4, PB = 6, CP = 3. מהו PD?
4 × 6 = 3 × PD
24 = 3 × PD
PD = 8
⭐ משפט 2: שני חותכים מנקודה חיצונית
PA · PB = PC · PD
מכפלת חותך בחלקו החיצוני = מכפלת החותך השני בחלקו החיצוני
💡 שימו לב:
PA = החלק הקרוב (מ-P לנקודה הראשונה על המעגל)
PB = כל האורך (מ-P לנקודה הרחוקה על המעגל)
✏️ דוגמה:
PA = 4, AB = 5 (אז PB = 9), PC = 3. מהו CD?
4 × 9 = 3 × PD
36 = 3 × PD → PD = 12
CD = PD - PC = 12 - 3 = 9
⭐ משפט 3: חותך ומשיק מנקודה חיצונית
PA · PB = PT²
מכפלת החותך בחלקו החיצוני = ריבוע המשיק
💡 זה מקרה פרטי של משפט 2:
כשהחותך הופך למשיק, שתי נקודות החיתוך מתלכדות!
PC = PD = PT
אז PA · PB = PC · PD = PT · PT = PT²
✏️ דוגמה:
PA = 4, PB = 9. מהו אורך המשיק PT?
PT² = 4 × 9 = 36
PT = 6
📊 טבלת סיכום - משפטי מכפלה
| מצב | נוסחה |
|---|---|
| שני מיתרים נחתכים בתוך המעגל | AP · PB = CP · PD |
| שני חותכים מנקודה חיצונית | PA · PB = PC · PD |
| חותך ומשיק מנקודה חיצונית | PA · PB = PT² |
🌍 דוגמה מהחיים
📷 עדשות מצלמה:
עקרונות אלה משמשים בתכנון עדשות וראי - לחשב איפה האור יתמקד.
🎯 ביליארד:
שולחן ביליארד עגול (כן, יש כאלה!) - חוקי הזריקה מבוססים על עקרונות דומים.
📝 סיכום דף 14
מיתרים בתוך: AP · PB = CP · PD
חותכים מבחוץ: PA · PB = PC · PD
חותך + משיק: PA · PB = PT²