יסודות הטריגונומטריה במשולש ישר זווית

📐 נוסחת שטח משולש טריגונומטרית

4-5 יח"ל מתמטיקה | 

1. הנוסחה הטריגונומטרית

A B C γ b a c h (γ בין a ו-b)
S = ½ · a · b · sin γ
📌 הסבר:
שטח משולש שווה למחצית מכפלת שתי צלעות בסינוס הזווית שביניהן.

2. שלוש צורות הנוסחה

עם זווית α S = ½ · b · c · sin α עם זווית β S = ½ · a · c · sin β עם זווית γ S = ½ · a · b · sin γ
💡 כלל זכירה:
שטח = חצי × צלע × צלע × סינוס הזווית שביניהן
(הצלעות הן אלה שיוצרות את הזווית!)

3. הוכחת הנוסחה

A B C h c (בסיס) b γ sin γ = h/b → h = b·sin γ
שלבי ההוכחה:

1. הנוסחה הבסיסית: S = ½ · בסיס · גובה = ½ · c · h

2. במשולש הישר זווית: sin γ = h/b → h = b · sin γ

3. הצבה: S = ½ · c · (b · sin γ) = ½ · b · c · sin γ

4. מתי משתמשים בנוסחה?

מצב נתונים נוסחה לשימוש
צ.ז.צ 2 צלעות והזווית שביניהן S = ½ab sin C
ז.צ.ז 2 זוויות וצלע קודם למצוא צלע נוספת (סינוסים), אז שטח
צ.צ.צ 3 צלעות קודם למצוא זווית (קוסינוסים), אז שטח

5. דוגמאות מפורטות

📝 דוגמה 1: חישוב שטח ישיר

במשולש ABC: a = 6, b = 8, γ = 30°. חשב את שטח המשולש.

פתרון:
S = ½ · a · b · sin γ
S = ½ · 6 · 8 · sin 30°
S = ½ · 6 · 8 · 0.5
S = 12 יח"ר
📝 דוגמה 2: מציאת צלע מתוך שטח

שטח משולש ABC הוא 20 יח"ר. נתון: b = 8, γ = 60°. מצא את a.

פתרון:
S = ½ · a · b · sin γ
20 = ½ · a · 8 · sin 60°
20 = ½ · a · 8 · (√3/2)
20 = 2√3 · a
a = 20 / (2√3) = 10/√3 = 10√3/3 ≈ 5.77
📝 דוגמה 3: מציאת זווית מתוך שטח

שטח משולש ABC הוא 15 יח"ר. נתון: a = 5, b = 12. מצא את הזווית γ (חדה).

פתרון:
S = ½ · a · b · sin γ
15 = ½ · 5 · 12 · sin γ
15 = 30 · sin γ
sin γ = 15/30 = 0.5
γ = arcsin(0.5) = 30°

6. שטח מרובע

📌 שיטה:
לחישוב שטח מרובע (מקבילית, מעוין, טרפז וכו') - מחלקים לשני משולשים ומחשבים כל אחד בנפרד.
A B C D △ABC △ACD S_ABCD = S_ABC + S_ACD

7. שטח מקבילית

נוסחה מיוחדת למקבילית:

S = a · b · sin α

(ללא החצי! כי מקבילית = 2 משולשים זהים)
b a α △1 △2

8. נוסחאות שטח נוספות

נוסחה שימוש הערות
S = ½ · בסיס · גובה כשיש גובה הנוסחה הבסיסית
S = ½ · a · b · sin C צ.ז.צ הנוסחה הטריגונומטרית
S = √[s(s-a)(s-b)(s-c)] צ.צ.צ נוסחת הרון (s = חצי היקף)
S = abc / (4R) כשיש מעגל חוסם R = רדיוס מעגל חוסם
S = r · s כשיש מעגל חסום r = רדיוס מעגל חסום, s = חצי היקף
💡 טיפ לבחירת נוסחה:
• נתונות 2 צלעות והזווית שביניהן → נוסחה טריגונומטרית
• נתונות 3 צלעות → נוסחת הרון
• נתונים בסיס וגובה → נוסחה בסיסית
🎯 לסיכום: נוסחת השטח הטריגונומטרית S = ½ab sin C היא כלי יעיל לחישוב שטחים במשולשים ומצולעים!