גאומטריה - מיתרים נחתכים, חותכים ומשיקים
הסבר מלא, דוגמאות פתורות ותרגול.
📖 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
דוגמאות פתורות
📐 משפט תאלס:
שני ישרים מקבילים החותכים שוקי זווית
מקצים עליהם:
הצג פתרון
קטעים פרופורציוניים
✓ נכונהקטעים שווים
קטעים אקראיים
קטעים הפוכים
💡 הסבר מפורט:
שלב 1: מהו קטע אמצעים? 🔍
|
קטע אמצעים ✨
קטע המחבר את
אמצעי שני צלעות במשולש |
שלב 2: התמונה 📊
במשולש ABC:
D אמצע AB, E אמצע AC DE הוא קטע אמצעים |
שלב 3: תכונות 💭
| 2 תכונות חשובות: 🔹 DE || BC (מקביל לצלע השלישית) 🔹 DE = ½BC (חצי מהצלע השלישית) |
תשובה: הקטע המחבר אמצעי שתי צלעות
📐 משפט תאלס:
שני ישרים מקבילים החותכים שוקי זווית
מקצים עליהם:
הצג פתרון
💡 הסבר מפורט:
שלב 1: משפט תאלס 🔍
משפט תאלס ✨ שני ישרים מקבילים החותכים שוקי זווית מקצים עליהם קטעים פרופורציוניים |
שלב 2: שרטוט 📊
שלב 3: משמעות פרופורציה 💭
| פרופורציה פירושה: 🔹 היחס בין הקטעים על שוק אחד 🔹 שווה ליחס בין הקטעים על השוק השני נוסחה: a/b = c/d או: a/c = b/d |
תשובה: קטעים פרופורציוניים
🎯 חישוב:
שני ישרים מקבילים חותכים שוקי זווית.
על שוק אחד: 3 ו-6.
על השוק השני: 4 ו-x.
מה x?
הצג פתרון
💡 הסבר מפורט:
שלב 1: הנתונים 🔍
| נתון: 🔹 שוק 1: קטעים 3 ו-6 🔹 שוק 2: קטעים 4 ו-x 🔹 x = ? |
שלב 2: שרטוט 📊
שלב 3: משפט תאלס 📐
| 3/6 = 4/x או: 3/4 = 6/x |
שלב 4: חישוב 💭
| 3/6 = 4/x 3x = 6 × 4 3x = 24 x = 24 ÷ 3 x = 8 |
שלב 5: בדיקה ✓
| 3/6 = 4/8? 1/2 = 1/2 ✓ נכון! |
תשובה: 8
תרגול עכשיו
צרו שאלה חדשה אקראית ובדקו את עצמכם.