תרגול גאומטריה משפטים - תיכונים, חוצי זווית וגבהים במשולש
תרגול גאומטריה משפטים - תיכונים, חוצי זווית וגבהים במשולש. שאלות לתרגול ולהעמקת ההבנה בנושא גאומטריה משפטים - תיכונים, חוצי זווית וגבהים במשולש. תרגול מתמטיקה אונליין עם פתרונות והסברים מפורטים.
תרגול גאומטריה תיכונים חוצי זווית וגבהים - מרכז כובד, מרכז מעגל חסום, אורתוצנטר, קו אוילר. נקודות מיוחדות במשולש.
תיכון (קודקוד→אמצע צלע) מרכז כובד (G) - חלוקה 2:1 חוצה זווית מרכז מעגל חסום (I) משפט חוצה הזווית (יחס צלעות) גובה (ניצב לצלע) אורתוצנטר (H) תיכון במשולש ישר זווית = ½ יתר מעגל חסום ומעגל חוסם אנכים אמצעיים ומרכז מעגל חוסם (O) קו אוילר (O-G-H) משולש שווה צלעות (כל הנקודות מתלכדות)
📏 הגדרה:
תיכון במשולש הוא קטע המחבר:
תיכון במשולש = קטע המחבר קודקוד עם נקודת האמצע של הצלע שמולו
אם M אמצע BC,
אז AM הוא תיכון מהקודקוד A ✓
יש שלושה תיכונים (אחד מכל קודקוד) ✓
⊙ נקודת מפגש:
שלושת התיכונים במשולש:
שלושת התיכונים במשולש נפגשים בנקודה אחת!
נקודה זו נקראת: מרכז כובד (או צנטרואיד) ✓
סימון: G
📐 חלוקה:
מרכז הכובד מחלק כל תיכון ביחס:
מרכז הכובד מחלק כל תיכון ביחס 2:1
החלק מהקודקוד למרכז = פי 2 מהחלק ממרכז לבסיס
AG : GM = 2 : 1 ✓
אם התיכון אורכו 9 ס"מ:
• מהקודקוד למרכז: 6 ס"מ
• ממרכז לבסיס: 3 ס"מ
6:3 = 2:1 ✓
∠ הגדרה:
חוצה זווית במשולש הוא קרן:
חוצה זווית = קרן היוצאת מקודקוד ומחלקת את הזווית לשני חלקים שווים
אם AD חוצה את ∠A,
אז ∠BAD = ∠CAD ✓
יש שלושה חוצי זווית (אחד מכל קודקוד) ✓
⊙ נקודת מפגש:
שלושת חוצי הזווית במשולש:
שלושת חוצי הזווית במשולש נפגשים בנקודה אחת!
נקודה זו נקראת: מרכז המעגל החסום ✓
סימון: I
המרחק מ-I לכל אחת מהצלעות שווה!
זה רדיוס המעגל החסום ✓
⊥ הגדרה:
גובה במשולש הוא קטע:
גובה במשולש = קטע היוצא מקודקוד וניצב לצלע שמולו (או להמשכה)
אם AH גובה,
אז AH ⊥ BC (90°) ✓
יש שלושה גבהים (אחד מכל קודקוד) ✓
במשולש חד-זווית: כל הגבהים בפנים
במשולש קהה-זווית: שני גבהים בחוץ!
⊙ נקודת מפגש:
שלושת הגבהים במשולש:
שלושת הגבהים במשולש (או המשכיהם) נפגשים בנקודה אחת!
נקודה זו נקראת: אורתוצנטר ✓
סימון: H
• משולש חד: H בפנים
• משולש ישר: H על הזווית הישרה
• משולש קהה: H מחוץ למשולש!
🔢 חישוב:
תיכון במשולש אורכו 12 ס"מ. המרחק מהקודקוד למרכז הכובד הוא:
אורך תיכון AM = 12 ס"מ
AG = ? (מקודקוד למרכז)
פתרון:
מרכז הכובד מחלק ביחס 2:1
התיכון מתחלק ל-3 חלקים שווים:
AG = (2/3) × 12 = 8 ס"מ ✓
GM = (1/3) × 12 = 4 ס"מ
8:4 = 2:1 ✓
📐 משפט:
חוצה זווית במשולש מחלק את הצלע שמולו:
חוצה זווית מחלק את הצלע שמולו ביחס הצלעות!
אם AD חוצה את ∠A,
אז: BD/DC = AB/AC ✓
אם AB = 6 ס"מ, AC = 9 ס"מ
אז BD:DC = 6:9 = 2:3 ✓
⊿ מקרה מיוחד:
תיכון ליתר במשולש ישר זווית שווה ל:
במשולש ישר זווית,
התיכון מהזווית הישרה ליתר שווה ל-חצי היתר!
CM = ½AB = AM = BM ✓
M מרכז המעגל החוסם את המשולש!
MA = MB = MC = רדיוס ✓
△ מקרה מיוחד:
במשולש שווה צלעות, הגובה הוא גם:
במשולש שווה צלעות:
גובה = תיכון = חוצה זווית = חוצה ניצב ✓
כל ארבעת הקווים המיוחדים מתלכדים!
⊙ מעגל חסום:
מעגל החסום במשולש הוא מעגל:
מעגל חסום = מעגל הנוגע לשלוש צלעות המשולש מבפנים
מרכזו: נקודת מפגש חוצי הזווית (I) ✓
רדיוסו: המרחק מ-I לכל צלע (שווה!)
⊙ מעגל חוסם:
מעגל החוסם את המשולש הוא מעגל:
מעגל חוסם = מעגל העובר בשלושת קודקודי המשולש
מרכזו: נקודת מפגש האנכים האמצעיים (O) ✓
רדיוסו: המרחק מ-O לכל קודקוד (שווה!)
במשולש קהה-זווית, מרכז המעגל החוסם נמצא מחוץ למשולש!
🔢 חישוב:
במשולש ABC, AB=6, AC=9. חוצה הזווית A פוגש את BC בנקודה D. אם BD=4, אז DC שווה:
AB = 6, AC = 9
BD = 4, DC = ?
פתרון:
משפט חוצה הזווית:
BD/DC = AB/AC
4/DC = 6/9
4/DC = 2/3
DC = (4×3)/2 = 6 ✓
BD:DC = 4:6 = 2:3
AB:AC = 6:9 = 2:3 ✓
נכון!
⊥ אנך אמצעי:
אנך אמצעי לצלע הוא קטע:
אנך אמצעי לקטע = ישר הניצב לקטע בנקודת האמצע שלו
אם M אמצע AB,
והישר ℓ ניצב ל-AB ב-M,
אז ℓ אנך אמצעי ל-AB ✓
כל נקודה על האנך האמצעי שווה רחוקה משני קצות הקטע! ✓
⊙ נקודת מפגש:
שלושת האנכים האמצעיים במשולש נפגשים ב:
שלושת האנכים האמצעיים של צלעות המשולש נפגשים במרכז המעגל החוסם!
סימון: O ✓
📐 קו אוילר:
שלוש הנקודות: מרכז כובד, אורתוצנטר ומרכז מעגל חוסם הן:
שלוש הנקודות:
• O - מרכז מעגל חוסם
• G - מרכז כובד
• H - אורתוצנטר
נמצאות על ישר אחד!
ישר זה נקרא: קו אוילר ✓
OG:GH = 1:2
מרכז הכובד מחלק את קו אוילר!
🔢 חישוב:
במשולש ישר זווית, הניצבים 6 ו-8 ס"מ. הגובה ליתר שווה:
ניצב a = 6 ס"מ
ניצב b = 8 ס"מ
גובה ליתר h = ?
פתרון:
1. היתר (פיתגורס):
c² = 6² + 8² = 36 + 64 = 100
c = 10 ס"מ
2. שטח בשתי דרכים:
S = ½ab = ½ch
½×6×8 = ½×10×h
24 = 5h
h = 4.8 ס"מ ✓
⊙ נקודות:
במשולש שווה צלעות, כל הנקודות המיוחדות:
במשולש שווה צלעות, כל הנקודות המיוחדות מתלכדות לנקודה אחת!
• מרכז כובד = G
• מרכז מעגל חסום = I
• מרכז מעגל חוסם = O
• אורתוצנטר = H
G = I = O = H ✓
📚 סיכום:
איזו נקודה נמצאת תמיד בפנים המשולש?
תמיד בפנים המשולש! ✓
בכל סוג משולש
• חד: בפנים
• ישר: על הזווית הישרה
• קהה: מחוץ למשולש!
• חד: בפנים
• ישר: על האמצע של היתר
• קהה: מחוץ למשולש!
תמיד בפנים המשולש! ✓