גאומטריה - מרובע חסום במעגל ומרובע חוסם מעגל

מעגל - חלק א'

מרובע חסום במעגל ומרובע חוסם מעגל

🔷 מרובע חסום במעגל

A B C D α γ

מרובע חסום במעגל = כל 4 הקודקודים על המעגל

(נקרא גם: מרובע ציקלי / מרובע מעגלי)

⭐ משפט: התנאי למרובע חסום במעגל

מרובע חסום במעגל ⟺ סכום זוויות נגדיות = 180°

💡 במילים אחרות:

α + γ = 180° וגם β + δ = 180°

📝 הוכחה (כיוון אחד):

נתון: ABCD חסום במעגל

נוכיח: ∠A + ∠C = 180°

  • ∠A היא זווית היקפית הנשענת על קשת BCD
  • ∠C היא זווית היקפית הנשענת על קשת BAD
  • קשת BCD + קשת BAD = המעגל השלם = 360°
  • זווית היקפית = ½ הקשת
  • לכן: ∠A + ∠C = ½(קשת BCD) + ½(קשת BAD) = ½ × 360° = 180° ✓

⚠️ חשוב: זה עובד לשני הכיוונים!

אם נתון ש-α + γ = 180° → אפשר לחסום את המרובע במעגל

אם המרובע חסום במעגל → בטוח ש-α + γ = 180°

🔶 מרובע חוסם מעגל (משיק)

a b c d A B C D

מרובע חוסם מעגל = כל 4 הצלעות משיקות למעגל

(המעגל נוגע בכל צלע מבפנים)

⭐ משפט: התנאי למרובע חוסם מעגל

מרובע קמור חוסם מעגל ⟺ סכום צלעות נגדיות שווה

💡 במילים אחרות:

a + c = b + d

📝 הוכחה (למה זה עובד):

נזכר: שני משיקים מאותה נקודה למעגל שווים!

נסמן את קטעי המשיקים מכל קודקוד:

  • מ-A: קטעים p, p
  • מ-B: קטעים q, q
  • מ-C: קטעים r, r
  • מ-D: קטעים s, s

אז:

  • a = p + q
  • b = q + r
  • c = r + s
  • d = s + p

a + c = (p+q) + (r+s) = p + q + r + s

b + d = (q+r) + (s+p) = p + q + r + s

לכן a + c = b + d ✓

📊 השוואה: חסום במעגל vs חוסם מעגל

  מרובע חסום במעגל מרובע חוסם מעגל
המעגל עובר דרך הקודקודים נוגע בצלעות
התנאי זוויות נגדיות = 180° צלעות נגדיות שוות בסכומן
לזכור α + γ = β + δ = 180° a + c = b + d

✏️ דוגמאות

האם מלבן ניתן לחסום במעגל?

כן! כל זווית = 90°, זוויות נגדיות = 90° + 90° = 180° ✓

האם מעוין ניתן לחסום במעגל?

רק אם הוא ריבוע! (אחרת הזוויות הנגדיות לא מסתכמות ל-180°)

האם מעוין יכול לחסום מעגל?

כן! כל הצלעות שוות, אז a = b = c = d, ובטוח a + c = b + d ✓

📝 סיכום דף 4

חסום במעגל: קודקודים על המעגל → זוויות נגדיות = 180°

חוסם מעגל: צלעות משיקות → צלעות נגדיות שוות בסכום