בניות בסיסיות בסרגל ומחוגה
Transcription
בניות בסיסיות בסרגל ומחוגה
בניות בסיסיות בסרגל ומחוגה על הפרק בפרק זה לומדים התלמידים לתכנן את פעולותיהם כדי לממש בניה נדרשת .תוך כדי כך הם מחזקים את מיומנויות ההוכחה שאליהן נחשפו בפרק הקודם .תרגילי הבנייה מבוססים באופן בלעדי על התוכן של פרקי הלימוד הקודמים ,חפיפת משולשים, משולש שווה-שוקיים ודלתון ,וכך מחזקים ומבססים אותם. בהמשך הלימוד יש לשלב בכל פרק חדש בניות מותאמות לתכנים החדשים שיילמדו. פרק הבניות גם משמש מבוא לבניות עזר שתופענה בהוכחות בהמשך. המיומנויות אותן חשוב לפתח בהדרגה בפרק הבניות הקדמת תכנון לביצוע. יכולת הצדקה של כל שלב בביצוע. זיהוי מקרים שבהם הנתונים מספיקים לבניית צורה יחידה ,ומקרים בהם בנייה איננה אפשרית כלל. זיהוי מקרים בהם הנתונים מספיקים לבניית צורה יחידה תומך בהטמעת הקשר שבין יחידּות צורה הנבנית ,לבין חפיפתהלצורה אחרת שנבנתה לפי אותם נתונים. לזיהוי מקרים בהם בנייה היא בלתי אפשרית חשיבות בהפנמת הכלליות של הוכחה .אם הוכחנו שלצורה יש תכונותהכרחיות אז דוגמה נגדית היא בלתי אפשרית ,ולא נוכל לבנות צורה שתכונותיה סותרות את מה שהוכח. תרומה נוספת של זיהוי מקרים שבנייה היא בלתי אפשרית היא פיתוח היכולת לזהות מצבים בלתי אפשריים .מיומנות זותהיה חשובה במיוחד בפרק על הוכחות בדרך השלילה בהמשך השנה. דגשים: .1כל בנייה תהיה מבוססת על תכנון מוקדם באופן שיספק את דרישות הבנייה על-פי הנתונים. .2כל בנייה תהיה מלווה בהוכחה המצדיקה אותה. יוצאות מכלל זה הן הבניות הבאות :העתקת קטע ,חיבור קטעים או חיסורם (כולל הכפלת קטע נתון במספר טבעי), העתקת זווית ,חיבור זוויות או חיסורן (כולל הכפלת זווית נתונה במספר טבעי) .בספר לתלמיד בחלק מהבניות מופיעה הצדקת הבנייה ובבניות אחרות התלמידים מתבקשים להצדיק את הבנייה בעצמם .במקרים אלה הצדקת הבנייה מופיעה במדריך למורה. .3יש להראות כיצד מחסור בדרישות הבנייה עלול לפגום ביחידּות של הצורה הנבנית ,ולאפשר בנייה של צורות מתאימות לנתונים שאינן חופפות .בגוף המדריך נדגיש תרגילים שזו מטרתם. .4יש להראות כיצד עודף בדרישות הבנייה עלול למנוע את אפשרות הבנייה. .5יש לדעת לקשר בין דרישות בנייה המגדירות צורה יחידה לבין משפטי החפיפה. .6היחידּות של הצורה הנבנית גוררת את חפיפתה לכל צורה אחרת שנבנתה לפי אותן דרישות .עובדה זו היא היבט נוסף של מושג החפיפה. הבניות יכולות להיעשות באמצעות סרגל חסר שנתות ומחוגה ,או באמצעות אמצעי טכנולוגי המדמה זאת. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 62 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א על בניות באמצעים טכנולוגיים .1 השימוש באמצעים הטכנולוגיים יכול לחסוך זמן רב ולהפוך את הנושא למהנה יותר .אנחנו ממליצים לאפשר לתלמידים להתנסות בבנייה באמצעות סרגל חסר שנתות ומחוגה בשלבים הראשונים של הנושא ,ולשלב את הבנייה באמצעים טכנולוגיים בהמשך .לאחר ההתנסות בבנייה באמצעות סרגל חסר שנתות ומחוגה הכלים הטכנולוגיים יהיו ברורים יותר לתלמידים .מומלץ לשלב את השימוש בתוכנה לאחר הבנייה של חוצה זווית .את הבנייה של שלושת האנכים :אנך אמצעי ,אנך לישר מנקודה על הישר ואנך לישר מנקודה מחוץ לישר מומלץ לבצע גם ידנית וגם באמצעות התוכנה .את הבניות שבהמשך מומלץ לבצע בעיקר באמצעות התוכנה .2 מיומנויות השימוש באמצעים טכנולוגיים יאפשרו לתלמידים להתנסות בהמשך בפעילויות חקר המבוססות על אמצעים אלה. .3 אחד היתרונות של בנייה באמצעות תוכנה דינמית נעוץ באפשרות לשנות ,לאחר סיום הבנייה ,את נתוני הבנייה, ולראות כיצד משתנה הצורה שבנינו בהתאם לנתונים החדשים. פותחת את הנושא פעילות 1הנושאת אופי של חידה .כדאי להציג אותה לתלמידים בדיון כתתי כדי שיוכלו להציע הצעות משלהם מבלי לראות את ההצעות בספר .השימוש בחבלים מדמה את המחוגה ,ומציאת הנקודה שמרחקיה מנקודות הציון שבשאלה תואמים את הנתונים ,כמוה כמציאת מפגש של שני מעגלים. פעילות – 1מציאת האוצר – עמ' 221 שני ארכיאולוגים יצאו לגלות אוצר מטבעות ,שלפי מקורותיהם מצוי באתר חפירות בו נמצאים מגדל ובאר מים .במגילת קלף שמצאו באותו אתר נאמר שהאוצר הוטמן במרחק 40מטרים מהמגדל ,ובמרחק 50מטרים מבאר המים. הארכיאולוגים גילו את המגדל ואת הבאר. א .הציעו דרך לגלות את האוצר. ב .אחד הארכיאולוגים הציע :נקשור חבל באורך 40מטרים ליתד בבסיס המגדל .נקשור חבל באורך 50מטרים לשפת הבאר .כל אחד משנינו יחזיק קצה של אחד החבלים. כשנמצא נקודה משותפת שבה החבלים של שנינו יהיו מתוחים לכל אורכם – שם נתחיל לחפור .מה דעתכם? ג. הארכיאולוגים הגיעו למסקנה שהם יצרו משולש .החבלים מתוחים על שתיים מצלעות המשולש .מי הצלע השלישית ? ומי הם הקדקודים? הקדקודים הם המגדל ,הבאר ,ונקודת המפגש של החבלים .הצלע השלישית היא הקטע המחבר את הנקודות המציינות את הבאר והמגדל. ד .הארכיאולוגים פעלו לפי התכנית ולהפתעתם לא מצאו את האוצר. מה יכולה להיות הסיבה לכך? ישנן כמובן סיבות רבות ,למשל אי דיוקים במידע שבמגילת הקלף ,ומתאים להתייחס גם לסיבות אלה .הסיבה המתמטית :ישנה נקודה נוספת בה החבלים יכולים להיפגש ,מעברה השני של "הצלע השלישית" .במונחים מתמטיים :לשני המעגלים יש שתי נקודות מפגש והארכיאולוגים חפרו בנקודה שבה לא נמצא האוצר. ה .בהנחה שהאוצר נמצא במקום שנאמר במגילת הקלף – הציעו לארכיאולוגים דרך לגלות את האוצר .לחפור בנקודה השנייה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 63 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א בפרק הבניות נעשה שימוש רב במושגים גאומטריים ,חלקם מושגי יסוד ,וזו הזדמנות לדון בהם ,ולהסב את תשומת לב התלמידים לכך שלא כל מושג ניתן להגדרה .נזכור שהקווים והנקודות הגאומטריים הם חסרי כל עובי ,דבר שלא ניתן לממש במציאות ,ואנחנו למעשה בונים רק מודל של המושגים האידיאליים .אילו היה לנקודה עובי היו קיימים ישרים רבים שעוברים דרך כל שתי נקודות, ולשני ישרים היתה יותר מאשר נקודה משותפת אחת. פעילות – 2העתקת משולש בעזרת מחוגה וסרגל ללא מידות – עמ' 222 פעילות 2נותנת ביטוי מתמטי לרעיונות שעלו בפעילות .1 למעשה ,מתוארת כאן בנייה של משולש על-פי 3צלעות .תיאור מסודר של בנייה זו יבוא מאוחר יותר .המטרה של הפעילות הנוכחית היא לשים לב לאבני הבניין היסודיות ביותר של הבניות הגאומטריות :העתקת קטע והעתקת זווית .במהלך הבנייה יש להעתיק קטעים למקום אחר .בנוסף, הפעילות מדגישה שיחד עם המשולש אנחנו מעתיקים את זוויותיו ולכן הנחנו את הבסיס לבנייה היסודית "העתקת זווית" שתגיע בהמשך .התבוננות זו מאפשרת להציג את הבניות היסודיות בתוך הקשר ולא להצניח אותן. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 64 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א שלבי הבנייה הם: .1העתקה של קטע( .הקטע )AB .2סרטוט מעגלים (המעגל שמרכזו ב A -והמעגל שמרכזו ב .3 .)B -מציאת נקודות המפגש בין המעגלים (הנקודה .4 ) Cסרטוט קטע בין שתי נקודות( :סרטוט הצלעות ACו.)BC - בפעילות 2עשינו מהלך שלם של העתקת משולש למקום אחר. בפעילויות 3ו 4 -נעסוק במרכיבים של העתקת משולש למקום אחר :העתקת קטע והעתקת זווית. פעילות ,5בניית משולש על-פי צלעות היא כמעט חזרה על פעילות ,2אולם הפעם הדגש הוא על בנייה מתוך נתונים. המסגרת הבאה היא מעין מבוא לפעילויות שיבואו מה ידוע לנו על הזוויות במשולשים חופפים? מה נוכל להסיק מכך? נשים לב כי במהלך ההעתקה של המשולש למקום אחר במישור ,למדנו גם להעתיק זווית למקום אחר במישור, כי יחד עם המשולש העתקנו את כל זוויותיו. תהליך ההעתקה של זווית מבוסס על תהליך ההעתקה של משולש. הידעתם? מחוגה משמשת גם לשם מדידת מרחקים על מפות .לשם כך קובעים את המרווח בין רגלי המחוגה כך שייצג מרחק ידוע (לפי קנה המידה של המפה) ,ואז סופרים כמה פעמים נכנס מרווח קבוע זה במסלול שאת אורכו רוצים למדוד. על הרעיון של שימוש במחוגה למדידת מרחקים מבוסס תרגיל .44 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 65 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 3העתקת קטע אל ישר נתון – עמ' 224 נתון הקטע .AB B A נעתיק את הקטע ABלמקום אחר. א .העתקת קטע נסרטט ישר ונסמן עליו נקודה .C נפתח את המחוגה כך שקצה אחד שלה יהיה בנקודה A D והקצה השני בנקודה .B C נשים את חוד המחוגה בנקודה Cונחוג מעגל שיחתוך את הישר. נסמן את נקודת החיתוך באות .D הסבירו מדוע הקטע ABשווה לקטע . CD רדיוסים באותו מעגל שווים. המעגל חותך את הישר בנקודה נוספת .כיצד ידענו באיזו משתי נקודות החיתוך לסמן את הנקודה ? D יכולנו לסמן כל אחת מהנקודות .אין עדיפות לאחת הנקודות. נשים לב כי כדי לקבל את הנקודה Dלא היינו חייבים לסרטט את המעגל כולו .יכולנו להסתפק בקשת של המעגל שעוברת באחת משתי נקודות החיתוך של המעגל והישר. מעתה ,נסתפק לעתים בסרטוט קשת של המעגל במקום לסרטט את המעגל כולו. באמצעות העתקת קטע נוכל גם לקבל כפולות של קטע במספר טבעי ,וכן סכומים והפרשים של קטעים. a נתונים הקטעים aו(a>b) b - b ב .חיבור קטעים כדי לחבר שני קטעים aו b -נעתיק תחילה על ישר את אחד הקטעים (לדוגמה.)a , בשלב הבא נעתיק על הישר את הקטע bבאופן שקצה אחד שלו a+b הוא הקצה של קטע aולקטעים רק נקודה משותפת אחת. הקטע שיתקבל הוא חיבור של שני הקטעים aו.b - a b ג. חיסור קטעים כדי לחסר שני קטעים שונים זה מזה ,נעתיק תחילה את הקטע הגדול מבין השניים .במקרה זה קטע .aבשלב הבא נעתיק את הקטע הקטן ,b b a - b באופן שקצה אחד הוא הקצה של הקטע aוהקצה השני מונח על הקטע a כמודגם בסרטוט .הקטע המתקבל הוא חיסור של הקטע bמהקטע .a a ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 66 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ד .סרטטו באמצעות סרגל ומחוגה קטעים באורך: )1 2a )2 a-b )3 )4 3b 3a+2b ה .רשמו את מהלך הבנייה של סרטוט הקטע באורך .3b נעתיק תחילה על ישר את הקטע .bבשלב הבא נעתיק שוב על הישר את הקטע bעל הישר כך שלשני הקטעים יש נקודה אחת משותפת .כך קיבלנו את הקטע .2bבשלב אנחנו משתמשים באותיות אנגליות קטנות b ,a ,וכו' גם גם כשם של קטע וגם כאורך הקטע, והפירוש ברור לפי ההקשר. השלישי נחבר את הקטע bלקטע 2bונקבל את הקטע .3b פעילות – 4העתקת זווית – עמ' 225 כדי להעתיק זווית אנחנו למעשה יוצרים משולש עם הזווית הנתונה ומעתיקים אותו למקום הדרוש .נוח לבחור את הנקודות Bו C -באותו מרחק מ .A -כך אפשר לסמן את שתי הנקודות באמצעות קשת שמרכזה ב .A -אנו חופשיים לקבוע את אורך הרדיוס. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 67 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 5חיבור וחיסור זוויות – עמ' 226 החשיבות של חיבור וחיסור זוויות תבוא לידי ביטוי מאוחר יותר בתרגילים מורכבים .אם ,למשל ,נרצה לבנות משולש שווה- שוקיים בעזרת שוק וזווית בסיס ,נמצא תחילה את זווית הראש באמצעות חיסור זוויות הבסיס מזווית שטוחה ונוכל לבסס את הבנייה על זווית הראש .ראו דוגמה פתורה בעמוד .221 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 68 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילויות 8 – 6עוסקות בסרטוט משולש על-פי אוסף נתונים שתואם את אחד ממשפטי החפיפה צ.צ.צ ,צ.ז.צ ו -ז.צ.ז. בניית משולש על-פי זווית ישרה ,ניצב ויתר תילמד אחרי בניות הקשורות באנכים לסוגיהם .אחת המטרות של העיסוק בבניות שתואמות משפטי חפיפה היא להדגיש שנתונים שמתאימים למשפט חפיפה מגדירים משולש יחיד .כל המשולשים שנבנה על-פי אותם הנתונים יהיו משולשים חופפים. מהלך הבנייה בפעילות 6זהה למהלך הבנייה בפעילות ,2ומאפשר חזרה אל הבנייה הראשונה שהוצגה .חשוב לשים לב להבדל בין שתי הפעילויות .בפעילות 2היה נתון לנו המשולש כולו .בבנייה לא התחשבנו בזוויות כי הבנייה בעזרת הצלעות היא הנוחה ביותר .בפעילות 6הנתונים היחידים שלנו הם צלעות המשולש. כיוון שלא ראינו לנגד עינינו את המשולש בנוי איננו יודעים אם קיים משולש שתואם את הנתונים ,ואכן ,במצבים בהם סכום שתי צלעות אינו גדול מהצלע השלישית לא נוכל לבנות את המשולש. אחד הח סרונות של ההוראות המפורטות בספר הוא שהתלמידים מקבלים את הוראות הבנייה מן המוכן .תכנון הבנייה ללא הוראות יכול להיות מעניין יותר .לכן ניתן ללמד את השיעור ללא ספרים פתוחים ולבקש מהתלמידים הצעות כיצד לבצע את הבנייה. הסעיף האחרון של פעילות 6מזמין את התלמידים לחשוב בעצמם על הדרך לבנות משולש לפי שתי צלעות והזווית שביניהן. אחת האפשרויות לארגן את הלמידה היא באמצעות למידה שיתופית .התלמידים מתחלקים לזוגות או לשלשות .בהתחלה כל תלמיד מבצע פעילות אחרת .אחר כך כל תלמיד מלמד את התלמידים האחרים בקבוצה את הבנייה מהפעילות שקיבל. גם אם מארגנים את הלמידה בקבוצות חשוב לעצור ולשאול כיצד אנו יודעים שאכן קיבלנו את המשולש המבוקש. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 69 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 6בניית משולש כשנתונות 3צלעותיו – עמ' 227 נתונים 3קטעים ,b ,a :ו.c - c b a ב ד ג עלינו לבנות משולש ∆ABCשאורכי צלעותיו הם AC = b ,BC = a :ו.AB = c - א. שלבי הבנייה שלב א :נעתיק את הקטע aונסמן את קצותיו ב B -ו.C - שלב ב :נשים את חוד המחוגה בנקודה Cונחוג קשת שאורך מחוגה .b שלב ג :נשים את חוד המחוגה בנקודה Bונחוג קשת שאורך מחוגה .cנסמן ב A -את מפגש שתי הקשתות. שלב ד :נחבר את Aעם Bועם .C A c B a C שלב א B a C B שלב ב a B C שלב ג b a C שלב ד כיצד נוכיח שקיבלנו את הצורה המבוקשת? BC = aכיוון שהעתקנו את הקטע AC = b .aכיוון ש AC -רדיוס של מעגל שמחוגו AB = c .bכיוון ש AB -רדיוס של מעגל שמחוגו .c ב. ג. בכל אחד מהסעיפים בנו ,אם אפשר ,משולש על-פי 3הקטעים הנתונים. א ג ב ד האם בכל המקרים אפשר היה לבנות משולש מהקטעים הנתונים? הסבירו .הנתונים בסעיפים ב ו-ד אינם מאפשרים בניית משולש .הם עומדים בסתירה למשפט "סכום שתי צלעות במשולש גדול מהצלע השלישית" .בסעיף ב סכום הצלעות הקצרות שווה לצלע הארוכה ולכן המעגלים נפגשים על הצלע הראשונה שסרטטנו (או על המשכה) ולא נותר משולש .בסעיף ד סכום הצלעות הקצרות קטן מהצלע הארוכה ולכן המעגלים לא נפגשים כלל. ד. במקרים בהם ניתן היה לבנות משולש בעזרת הקטעים הנתונים – האם ניתן היה לבנות משולשים שונים שאינם חופפים? לא .כל המשולשים שנבנה על-פי אותם נתונים יהיו חופפים על-פי צ.צ.צ. ה. נתון קטע .a a אם אפשר ,בנו משולש שאורך צלעותיו ?5a ,2a ,a אם לא – הסבירו מדוע לא ניתן לבנות משולש כזה .אי-אפשר.a + 2a <5a . ו. אילו היו נתונות לכם שתי צלעות והזווית שביניהן ,כיצד הייתם מתכננים את הבנייה? סעיף ו של פעילות 6הוא הקדמה לקראת פעילות ,7ונועד להזמין את התלמידים לחשוב על הבנייה לפני שייחשפו לה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 70 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 7בניית משולש לפי שתי צלעות וזווית שביניהן – עמ' 228 נתונים זווית ושני קטעים. עלינו לבנות משולש ABCעל-פי הנתונים.∡A = ,AC = b ,AB = c : א .שלבי הבנייה שלב א :נעתיק את הקטע cונסמן את קצותיו ב A -ו.B - c שלב ב :נעתיק את הזווית כך שקדקודה בנקודה Aואחת משוקיה מכילה את .AB b שלב ג :על השוק השנייה של הזווית ,נעתיק את הקטע bכך שקצהו האחד ב .A -נסמן ב C -את הקצה השני של הקטע. שלב ד :נחבר את Cעם .B C C b B A c B c שלב א A B שלב ב b c A B שלב ג c A שלב ד כיצד נוכיח שקיבלנו את המשולש המבוקש? ∡A = כי בצענו העתקת זווית AB = c .כיוון ש AB -רדיוס של מעגל שמחוגו .c AC = bכיוון ש AC -רדיוס של מעגל שמחוגו .b ב .האם ניתן לבנות על-פי הנתונים שקיבלנו משולש שונה מ? ABC - לא .כל משולש אחר עם אותם נתונים יהיה חופף לו על-פי צ.ז.צ ()1 ()3 ()2 b b b c c c a ג .בכל סעיף בנו ,אם אפשר ,משולש ABCשבו.∡A = ,AC = b , AB = c : ד. האם כל זוג קטעים וזווית מאפשרים סרטוט משולש כך שהקטעים הם צלעות במשולש והזווית נמצאת בין צלעות אלה? כל עוד הזווית בין 0ל 180 -ניתן לבצע את הבנייה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 71 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 8בניית משולש לפי שתי זוויות וצלע שביניהן – עמ' 229 נתונות שתי זוויות ונתון קטע. .∡A = ,∡B = , עלינו לבנות משולש ABCעל-פי הנתוניםAB = c : α א .שלבי הבנייה שלב א :נעתיק את הקטע cונסמן את קצותיו ב A -ו.B - שלב ב :נעתיק את הזווית כך שקדקודה בנקודה Aואחת משוקיה מכילה את .AB שלב ג :נעתיק את הזווית כך שקדקודה בנקודה Bואחת משוקיה מכילה את .AB נסמן ב C -את נקודת המפגש של שוקי הזוויות ∡Aו.∡B - נשים לב כי הסימון של הנקודה Cהשלים את בניית המשולש. c C B A c B A c שלב א B שלב ב c A שלב ג ב .האם ניתן לבנות על-פי הנתונים שקיבלנו משולש שונה מ? ABC - לא .כל משולש אחר עם אותם נתונים יהיה חופף לו על-פי ז.צ.ז. ג. בכל סעיף בנו ,אם אפשר ,משולש ABCשבו.∡A = ,∡B = , AB = c : )1 )2 ()1 )3 ()3 ()2 c c c סעיף 3חשוב כי הוא מבליט את העובדה שלא קיים משולש עם שתי זוויות ישרות. נקודה זו חשובה כי היא מספקת הסבר אינטואיטיבי לכך שישרים שמאונכים לאותו ישר לא יכולים להיפגש ולכן הם מקבילים. ד. האם כל שתי זוויות וקטע מאפשרים לבנות משולש שבו הצלע הנתונה נמצאת בין שתי הזוויות הנתונות? סכום הזוויות הנתונות צריך להיות קטן מ180 - ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 72 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגילים – עמ' 233 – 230 תרגילים לבניית משולש על-פי שלוש צלעות – עמ' 230 באתר מופיע קובץ עם נתונים לביצוע במחשב של הבניות בעמוד זה בנק נתונים עבור תרגילי בנייה 7 – 1היעזרו בקטעים הנתונים: a עמ' 230 b d c .1א .נתונים הקטעים aו .b -בנו משולש שווה-שוקיים עם צלעות אלה. ב .כמה אפשרויות קיימות לבניית המשולש בסעיף הקודם? קיימות 2אפשרויות :א a .בסיס ו b -שוק .ב b .בסיס ו a -שוק. .2א .נתונים הקטעים cו .d -בנו משולש שווה -שוקיים עם צלעות אלה. ב .כמה אפשרויות קיימות לבניית המשולש בסעיף הקודם? בנו את כל המשולשים האפשריים. קיימת אפשרות אחת d :בסיס ו c -שוק. כיוון ש 2d < c -אי-אפשר לבנות משולש שווה-שוקיים עם בסיס c ושוק .d .3בנו משולש שווה-צלעות לפי צלעו .b .4בנו דלתון לפי האלכסון הראשי aוהצלעות bו.c - נקדים תכנון לביצוע :נסרטט את הדלתון באופן סכמתי .נשים לב ,שהאלכסון הנתון מחלק אותו לשני משולשים חופפים שצלעותיהם נתונות לנו ולכן נוכל לבנות את המשולשים ולקבל את הדלתון. אפשר לתת לתלמידים את התרגיל כדוגמה פתורה עם שאלות לדיון (ראו בדף הבא). הדוגמה גם מצביעה על דרך נוחה לתיאור המהלך של בניות מורכבות .בעמודה הימנית כותבים את שלבי הבנייה באמצעות בניות יסודיות .בעמודה השנייה מפרטים את המהלכים שבכל אחת מן הבניות האלה .אפשר גם להוסיף עמודה עם איורים. דף העבודה מלווה בדף עם פתרונות והערות למורה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 73 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א דוגמה פתורה – בניית דלתון על-פי שתי צלעות שונות ואלכסון ראשי א. בדלתון ABCDנתון . AC = c , CB = CD = b ,AB = AD = a :בנו את הדלתון. a b c ב .ניתוח הבעיה A נסרטט סקיצה של דלתון עם אלכסון ראשי .הסקיצה אינה מתבססת על הקטעים הנתונים. נצבע את הקטעים שנתונים לנו ונתבונן בקשרים שביניהם. ניתן לראות שהאלכסון הראשי מחלק את הדלתון לשני משולשים שכל צלעותיהם נתונות, D B ולכן נוכל לבנות את שניהם ולקבל את הדלתון. ג. תיאור מהלך הבנייה C פירוט השלב A נעתיק את הקטע mונכנה את קצותיו Aו.C - נחוג קשת שמרכזה בנקודה Aומחוגה .a בניית נחוג קשת שמרכזה בנקודה Cומחוגה .b המשולש נסמן ב B -את מפגש שתי הקשתות. נחבר את Bעם Aועם .C בזאת יצרנו את המשולש .ABC נשים את חוד המחוגה בנקודה Aונחוג קשת שמחוגה aמהצד השני של .AC נשים את חוד המחוגה בנקודה Cונחוג קשת שמחוגה bכך שתחתוך את הקשת הראשונה. נסמן ב D -את מפגש שתי הקשתות. נחבר את Dעם Aועם .C בזאת יצרנו את המשולש ADCוהשלמנו את הדלתון. ABC B C בניית המשולש ADC A D B C ד .כיצד נוכל להיות בטוחים שהבנייה תואמת את הנתונים? ה .אור אומרת שאפשר גם אחרת לבנות את הדלתון" :העתקתי את הקטע mשהוא האלכסון .ACמהקדקוד Aחגתי קשת גדולה ברדיוס .aמהקדקוד Cחגתי קשת גדולה ברדיוס .bהקשתות נפגשו ב 2 -נקודות .קראתי להן Bו- .Dחיברתי כל אחת מהנקודות Bו D -עם Aועם Cוקיבלתי את הדלתון". האם הבנייה של אור נכונה? הסבירו. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 74 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א דוגמה פתורה – בניית דלתון על-פי שתי צלעות שונות ואלכסון ראשי -פתרונות והערות דוגמה זו מדגימה את הנוחיות שבשימוש בצבעים במהלך תכנון הבנייה .הצבעים מאפשרים לראות בקלות את מקומם של החלקים הנתונים בצורה המבוקשת ,ולבסס על כך את הבנייה של הצורה המבוקשת על-פי הסרטוט הסכמתי. הבנייה שאור מציעה בסעיף ה היא יעילה יותר מאשר ההצעה הראשונה .ניתן לסרטט את שני המשולשים בו זמנית על-ידי סרטוט קשתות גדולות יותר שייפגשו בשתי נקודות. הבנייה לא נעשתה כך מראש כדי להדגיש את העובדה שאחרי שלמדנו לסרטט משולשים על-פי נתונים שתואמים את משפטי ההחפיפה נוכל להיעזר בהם על מנת לסרטט צורות שבמורכבות ממשולשים כאלה. א .בדלתון ABCDנתון . AC = m , CB = CD = b ,AB = AD = a :בנו את הדלתון. a b ב .ניתוח הבעיה m נסרטט סקיצה של דלתון עם אלכסון ראשי .הסקיצה אינה מתבססת על הקטעים הנתונים. נצבע את הקטעים שנתונים לנו ונתבונן בקשרים שביניהם. A D B ניתן לראות שהאלכסון הראשי מחלק את הדלתון לשני משולשים שכל צלעותיהם נתונות, ולכן נוכל לבנות את שניהם ולקבל את הדלתון. C ג. תיאור מהלך הבנייה פירוט השלב A נעתיק את הקטע mונכנה את קצותיו Aו.C - נחוג קשת שמרכזה בנקודה Aומחוגה .a בניית נחוג קשת שמרכזה בנקודה Cומחוגה .b המשולש נסמן ב B -את מפגש שתי הקשתות. נחבר את Bעם Aועם .C בזאת יצרנו את המשולש .ABC נשים את חוד המחוגה בנקודה Aונחוג קשת שמחוגה aמהצד השני של .AC נשים את חוד המחוגה בנקודה Cונחוג קשת שמחוגה bכך שתחתוך את הקשת הראשונה. נסמן ב D -את מפגש שתי הקשתות. נחבר את Dעם Aועם .C בזאת יצרנו את המשולש ADCוהשלמנו את הדלתון. ABC B C בניית המשולש ADC A D B C ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 75 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ד .כיצד נוכל להיות בטוחים שהבנייה תואמת את הנתונים? את האלכסון הראשי העתקנו .צלעות הדלתון הן מחוגים של מעגלים שניבנו עם הרדיוס המבוקש. ה .אור אומרת שאפשר גם אחרת לבנות את הדלתון" :העתקתי את הקטע mשהוא האלכסון .ACמהקדקוד Aחגתי קשת גדולה ברדיוס .aמהקדקוד Cחגתי קשת גדולה ברדיוס .bהקשתות נפגשו ב 2 -נקודות. קראתי להן Bו .D -חיברתי כל אחת מהנקודות Bו D -עם Aועם Cוקיבלתי את הדלתון". האם הבנייה של אור נכונה? הסבירו. ראו הסבר במבוא לדף העבודה. תרגיל 5נועד לעסוק במצב בו אין מספיק נתונים כדי לסרטט צורה יחידה. עמ' 230 .5א .בנו דלתון ABCDלפי הנתונים.CB = CD = b , AB = AD = a : ב .כמה דלתונים שונים זה מזה אפשר לבנות על-פי הנתונים? ניתן לבנות אינסוף דלתונים על-פי הנתונים. דרך א נוכל לקבוע נקודה ,Aלסרטט מעגל ברדיוס aעם מרכז Aולקבוע עליו שתי נקודות Bו .D -מכל אחת מהנקודות Bו D -נחוג מעגל ברדיוס .bאת אחת מנקודות המפגש של המעגלים נסמן ב .C -אם המעגלים לא נחתכים נבחר נקודות קרובות יותר על המעגל עבור Bו.D - באתר יש יישומון הדגמה לדרך בניה זו :בניית דלתון על-פי צלעותיו .1 ביישומון יש סרגל ניווט שמאפשר להתבונן בבנייה צעד אחר צעד ,החל מסרטוט הקטעים המשמשים כנתונים ועד לבניית שני דלתונים ,האחד קמור והשני קעור. כדאי להדגים איך גרירת הנקודות Bו D -על המעגל משנה את הדלתון. דרך ב אפשרות אחרת היא לקבוע שתי נקודות Aו C -כקדקודים הראשיים של הדלתון. מהנקודה Aכמרכז נחוג מעגל ברדיוס .aמהנקודה Cכמרכז נחוג מעגל ברדיוס .bנקודות המפגש Bו D -הן קדקודי צד של הדלתון .כיוון שיש לנו אינסוף אפרויות לקבוע את הקדקודים הראשיים יש אינסוף אפשרויות לבנות את הדלתון. באתר יש יי שומון הדגמה לדרך בניה זו :בניית דלתון על-פי צלעותיו .2 ג .הציעו נתון נוסף כך שהנתונים יאפשרו לבנות דלתון אחד בלבד. למשל ,נוכל לקבוע את האלכסון הראשי .AC = c קביעת האלכסון המשני לא תבטיח משולש יחיד אלא תאפשר בניית שני משולשים ,אחד קמור ואחד קעור. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 76 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' 230 .6א .בנו דלתון ABCDלפי הנתונים.BD = c , CB = CD = b , AB = AD = a : נקדים תכנון לביצוע: כדי להתבונן בחלקי הדלתון הנתונים בתוך סרטוט של דלתון מתאים נניח שהצלחנו B לסרטט את הדלתון המבוקש. חשוב להדגיש :עדין איננו יודעים לסרטט את הדלתון הנתון ולכן אנחנו יוצרים A C סרטוט סכמתי שחלקיו אינם תואמים בהכרח את הנתונים .האלכסון מחלק את הדלתון לשני משולשים שווי-שוקיים שכל אחד מהם ניתן לבנייה על-פי צ.צ.צ. D נבנה תחילה את המשולש .ABD למציאת הקדקוד Cנבנה את המשולש .CBD ב .כמה דלתונים שונים זה מזה אפשר לבנות על-פי הנתונים? ניתן לבנות שני דלתונים ,קמור וקעור. ג .כמה דלתונים קמורים שונים זה מזה אפשר לבנות על-פי הנתונים. C ניתן לבנות דלתון קמור אחד על-פי הנתונים. D .7הסבירו מדוע לא ניתן לבנות דלתון שבו אורכי הצלעות aו 2a -ואורך האלכסון הראשי .3aשתי הצלעות יחד עם האלכסון הראשי יוצרות משולש .לא קיים משולש שצלעותיו 2a ,aו .3a -כיוון שבמקרה זה סכום שתי צלעות שווה לצלע השלישית. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 77 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגילים לבניית משולש לפי זווית צלע וזווית – עמ' 231 בנק נתונים עבור תרגילי בנייה 18 – 8היעזרו בנתונים הבאים: m k עמ' 231 d p γ .8בנו משולש שווה-שוקיים על-פי השוק kוזווית הראש .∡A = .9נתונים קטע mוזווית .בנו משולש שבו ∡A = וצלעותיו AB = mו.AC=2m - האם כל צירוף של קטע וזווית מאפשר לבנות את המשולש המבוקש? כל עוד הזווית בין 0ל 180 -ניתן לבצע את הבנייה. דוגמה פתורה – עמ' 231 בנו משולש שווה-שוקיים על-פי השוק pוזווית הבסיס .β היעזרו בסכום זוויות במשולש. פתרון בנייה זו כרוכה בשלב הכנה .תחילה נמצא את זווית הראש. כיצד נדע את מידתה? הסבירו מדוע זו מידת זווית הראש. 180- לאחר שמצאנו את גודל זווית הראש ,נוכל להמשיך ולבנות את המשולש על-פי שתי צלעות והזווית שביניהן. .10בנו משולש ABCשבו.AC = 2d ,AB = p ,∡A = : A .11א .בנו דלתון ABCDשבו.∡B = ∡D = ,CB = CD = k ,AB = AD = m : m α B סרטוט סכמתי של הדלתון לפני הבנייה מראה :הנתונים מאפשרים בנייה של המשולש D ABCעל-פי צ.ז.צ. לאחר שנסרטט את הקטע ACנוכל להשלים את הדלתון על-ידי בניית המשולש ,ADC k או במילים אחרות למצוא את הקדקוד Dכנקודת מפגש של שתי קשתות :האחת מחוגה m ומרכזה .Aהשנייה מחוגה kומרכזה .C C נשים לב כי למרות הסימטריה של הדלתון הבנייה איננה סימטרית ב .האם יכולתם לקבוע מי הן הצלעות השוות על-פי הנתונים אודות הזוויות השוות? הזוויות השוות הן זוויות צד .מכאן ששני הקדקודים האחרים הם קדקודי ראש. הצלעות היוצאות מכל קדקוד ראש שוות זו לזו. בנו תחילה את המשולש .ABC ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 78 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א מטרת תרגיל 12להדגיש את הקשר בין תנאים שאינם מבטיחים חפיפת משולשים לבין תנאים שמאפשרים לבנות יותר מאשר משולש אחד שעונה על הדרישות. השתמשו בבנק הנתונים מהעמוד הקודם. עמ' .12 232נתונות שתי זוויות ו. - א .בנו משולש ABCשבו ∡A = ו.∡B = - נבנה קטע ABשרירותי ,ובקצותיו נעתיק את הזוויות הנתונות. ב .בנו ,אם אפשר ,משולש נוסף שבו ∡A = ו ∡B = -ואשר אינו חופף למשולש .ABC אם אי-אפשר לבנות – הסבירו מדוע. כיוון שבנינו את הקטע ABכרצוננו ,נוכל לשנות אותו ולקבל משולשים שאינם חופפים. ג .בנו ,אם אפשר ,משולש נוסף שבו ∡A = ו ∡B = -ואשר אינו דומה למשולש .ABC אם אי-אפשר לבנות – הסבירו מדוע. כיוון שכל שני משולשים שיש להן שתי זוויות שוות בהתאמה דומים ,לא ניתן לבנות בנתוני השאלה משולשים שאינם דומים. .13בנו משולש ABCשבו אורך ∡A = ,AB = kו.∡B = - האם מכל צירוף של צלע ושתי זוויות נוכל לבנות משולש? הסבירו. הבניה היא בנייה סטנדרטית על פי ז.צ.ז .סכום הזוויות הנתונות צריך להיות קטן מ.180 - בנייה זו כרוכה בשלב הכנה. .14בנו משולש ABCשבו ∡B = ,AB = mוהזווית החיצונית בקדקוד Aשווה ל. - בשלב ההכנה נבנה את הזווית הצמודה ל . -כעת נוכל לבנות משולש על-פי ז.צ.ז. האם כל צירוף של זוויות ו -מאפשר לבנות את המשולש המבוקש בסעיף הקודם? הזווית החיצונית הנתונה צריכה להיות גדולה מהזווית הפנימית הנתונה. m כדאי להעלות את השאלה אם נוכל לבנות משולש ABCשבו ∡A = ,AB = mוהזווית החיצונית בקדקוד B שווה ל . -התשובה שלילית כי הפעם הזווית החיצונית קטנה מזווית פנימית שאינה צמודה לה. .15בנו דלתון שבו אורך האלכסון הראשי הוא , pוגודל זוויות הראש הוא 2 :ו.2 - p כיוון שאלכסוני הדלתון חוצים זה את זה ,חצאי זוויות הראש הם ו . -כעת נוכל לבנות לפי ז.צ.ז שני משולשים חופפים עם צלע משותפת שהיא האלכסון הראשי. .16בנו דלתון קמור שבו אורך האלכסון המשני הוא mוגודל הזוויות בין האלכסון המשני לבין צלעות הדלתון הוא ו. - האלכסון המשני מחלק דלתון קמור לשני משולשים שווי-שוקיים עם בסיס משותף .כל אחד מהם נוכל m לבנות על-פי ז.צ.ז. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 79 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א Q עמ' .17 232בנו דלתון קעור שבו אורך האלכסון המשני הוא kוגודל הזוויות בין האלכסון המשני לבין צלעות הדלתון הוא :ו. - הפעם האלכסון המשני נמצא מחוץ לדלתון .כמו בתרגיל 15נבנה שני S משולשים שווי -שוקיים עם בסיס .kהאחד עם זווית בסיס והשני עם זווית בסיס .הפעם שני המשולשים בנויים מאותו צד של האלכסון המשני. P k R בניית דלתון עם זווית ראש נתונה – מה אפשר ללמוד מזה? – עמ' 232 תרגילים 19 - 18הם תרגילי מכינים לקראת בניית חוצה-זווית במשולש. בניית חוצה הזווית מבוססת על בניית דלתון וסרטוט האלכסון הראשי שלו. בתרגיל 18מספקים נתונים שמאפשרים בנייה יחידה של דלתון .שלבי הבנייה הם בדיוק אלה שישמשו בהמשך לחצייה של זווית תרגיל 19עושה צעד נוסף .הפעם מבקשים לסרטט דלתון כשהנתון היחיד הוא אחת מזוויות הראש. זהו בדיוק הנתון שמקבלים כאשר מתבקשים לחצות זווית. בתרגיל 19שואלים במפורש מדוע בכל הדלתונים שבנינו התקבל חוצה זווית .מטרת סעיף זה היא להאיר את העובדה שבנינו חוצה זווית ,במטרה שלפחות חלק מהתלמידים שיתבקשו לבנות חוצה זווית יוכלו להתבסס על התרגילים שבצעו זה עתה ולתכנן בעצמם את הבנייה. כאן גם נזרעים הזרעים הראשונים לקראת הבניות של אנך אמצעי לקטע ,אנך לישר מנקודה על הישר ואנך לישר מנקודה מחוץ לישר בפעילויות .12 - 10גם בשלוש הבניות האלה בונים דלתון .הפעם האלכסון הראשי של הדלתון הוא הישר המבוקש. .18א .בנו דלתון קמור ABCDשבו.∡A = ,CB = CD = k ,AB = AD = m : בנו תחילה את המשולש .ABD ב .בנו דלתון קעור עם אותם נתונים. הדרכה: לפני שמחליטים על מהלך הבנייה נוח לפעמים להתבונן בסרטוט סכמתי של דלתון דומה .בסרטוט k C D הסכמתי הצלעות והזוויות לא חייבות להתאים לנתונים. הצלעות ADו AB -נמצאות על שוקי הזווית .לכן נוכל למצוא את מקום הקדקודים Bו D -אם נעתיק את הקטע mעל שוקי הזווית. k B m כיצד נמצא את מקומה של הנקודה ? C m A אפשר לחשוב על הבנייה כעל פעולה בת שני שלבים :בשלב הראשון בונים את המשולש ABDעל-פי שתי צלעות וזווית שביניהן .בשלב השני בונים את המשולש BCDעל-פי שלוש צלעות. C D k D k m B m B m m A A ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 80 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' 233 .19נתונה זווית שקדקודה בנקודה .B א .בנו דלתון ABCDשהנקודה Dהיא אחד מקדקודי הראש שלו ,ושתיים מצלעותיו נמצאות על שוקי הזווית. מהלך הבנייה זהה לזה שבתרגיל .18ההבדל היחיד הוא שבתרגיל זה התלמיד קובע בעצמו את אורכי הצלעות. ב. בנו דלתון נוסף שעונה על הדרישות .מהלך הבנייה כמו בסעיף הקודם .בחירה חדש של אורכי הצלעות מובילה לקבלת דלתון שונה מהקודם. ג. מדוע בכל הדלתונים שניתן לבנות בדרך זו ? ∡ABD = ∡CBD תוכלו לבחור את אורכי הצלעות. בכל הדלתונים שניבנו בדרך זו ∡Bהיא זווית ראש והאלכסון הראשי חוצה אותה. למעשה נוכל לחצות כל זווית על-ידי בניית דלתון שהזווית הנתונה היא זווית ראש שלו. בפעילות הבאה נלמד לחצות זווית נתונה באמצעות סרטוט דלתון. פעילות – 9חציית זווית – עמ' 233 נתונה זווית .αנחצה את הזווית. C א .תיאור הבנייה α שלב א :מהקדקוד Aשל הזווית αנחוג קשת במחוג כלשהו. D A הקשת תחתוך את שוקי הזווית בנקודות Cו .D - שלב ב :מ C -נחוג קשת במחוג כלשהו הגדול מ .CD - שלב ג :מ D -נחוג קשת באותו מחוג .הקשתות ייחתכו בנקודה .F שלב ד :נחבר את נקודה Aואת נקודה .F רמז :זהו בסרטוט ארבעה קדקודים של דלתון. ב .הוכיחו ש AF -חוצה זווית. C F α D A תרגילים – חוצה זווית – עמ' 233 לסידרת התרגילים 22 – 20מטרות אחדות: לתרגל את הבנייה של חוצה זווית. לגוון את השיעורים באמצעות משימות חקר קטנות. להבליט את החשיבות של בניות גאומטריות שחושפות בעינינו תופעות מפתיעות. לחזק ולהמחיש תכנים קודמים. o חוצי זוויות צמודות מאונכים זה לזה (תרגיל .)20 o חוצי זוויות הבסיס במשולש שווה-שוקיים שווים זה לזה (תרגיל .)21 o זיהוי דלתון (תרגיל .)22 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 81 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגיל 20מחזיר אותנו לתרגיל מהפרק על זוויות צמודות שמבליט תופעה מעניינת :החוצים של זוויות צמודות מאונכים זה לזה .כעת התופעה מתגלה כתוצאה מהבנייה .התלמידים מסרטטים זוויות צמודות שונות ואצל כולם חוצי הזווית מאונכים זה לזה. בניית חוצי הזווית בתוכנה דינמית למעשה יוצרת יישומון .נוכל למדוד את הזווית בין חוצי הזווית ולגלות שהיא ישרה .נוכל לשנות את הזוויות הצמודות וחוצי הזווית יישארו מאונכים. עמ' 233 .20א .סרטטו זוג זוויות צמודות. ב .חצו כל אחת מהזוויות הצמודות .צבעו את חוצי הזוויות. ג .איזו זווית נוצרת בין חוצי הזוויות הצמודות? הסבירו את התופעה. תרגיל 21מחזיר אותנו לתופעה שהכרנו בפרק "משולש שווה-שוקיים" :במשולש שווה-שוקיים תוצי זוויות הבסיס שווים זה לזה .אם מבצעים את הבנייה באמצעות תוכנה דינמית ניתן לגרור את קדקודי המשולש ,והתכונה ,שוויון חוצי זוויות הבסיס, נשמרת בכל המשולשים שמתקבלים על-ידי גרירה .באתר יש קובץ הדגמה בשם למדריך_תרגיל _20חוצי זוויות צמודות. .21א .סרטטו משולש שווה-שוקיים. ב .העבירו את חוצי זוויות הבסיס. ג .מה הקשר בין האורכים של חוצי זוויות הבסיס? הסבירו את התופעה. בתרגיל 22מגלים תופעה חדשה :ההמשכים של חוצי זוויות הבסיס יוצרים עם בסיס P המשולש הנתון משולש שווה-שוקיים .השוקיים של שני המשולשים הן 4צלעות של דלתון .כדי להוכיח שאכן מתקבל דלתון נראה שכל הזוויות המסומנות ב -שוות. באתר יש קובץ הדגמה בשם למדריך_תרגיל _20חוצי זוויות חיצוניות. .22 Q R M א .סרטטו משולש שווה-שוקיים .)PQ = PR( PQR ב .העבירו את החוצי-זוויות של הזוויות הצמודות לזוויות הבסיס של המשולש. ג .ההמשכים של חוצי הזוויות הצמודות לזוויות הבסיס נפגשים בנקודה .Mמהו סוג המרובע ? PQMR הוכיחו. לקראת פעילויות 12 – 10ותרגילי ההכנה הקודמים להם ()25 - 23 שלו שת התרגילים הבאים הם תרגילי הכנה לפעילויות המציגות שלוש בניות של אנכים לישר נתון. אנך אמצעי לקטע (תרגיל 23כהכנה לפעילות ,)10אנך לישר מנקודה על הישר (תרגיל 24כהכנה לפעילות )11ואנך לישר מנקודה מחוץ לישר (תרגיל 25כהכנה לפעילות .)12שלוש הבניות של האנכים מבוססות על בנייה של דלתון. עד לנקודה זו סביר להניח התלמידים כבר התנסו בלא מעט בניות וגם התנסו בניתוח בעיות לקראת הכנת תכנית בנייה. יתכן וחלק מהתלמידים יכולים כבר להתמודד בעצמם עם השאלה כיצד ניבנה אנך אמצעי לקטע נתון .עבור תלמידים אלה ההתמודדות עם השאלה כיצד ניתן לבנות אנך היא הרבה יותר מעניינת מאשר פעולה על-פי הוראות. חלק מהתלמידים יוכלו אולי לתכנן את בניות האנכים בעצמם אם יתנסו קודם בשאלות ההכנה ,ולכם שאלות ההכנה חשובות במיוחד. תלמידים אחדים זקוקים אולי להדרכה צעד אחר צעד. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 82 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילויות 12- 10בספר מציגות את הבניות באופן מפורט מאד ,וזאת על מנת שתוכניות הבנייה יהיו תמיד לרשות כל תלמיד שרוצה לחזור ולהיעזר בהן. אם נרצה שהתלמידים יתמודדו עם הבניות בעצמם נציג להם את האתגרים האלה בשיעור ללא ספרים. נציג מספר אפשרויות לארגון הלמידה. אפשרות א עיסוק בשלושת תרגילי ההכנה ברצף בעבודה עצמית בכתה או בשיעורי בית. דיון כתתי ותכנון משותף של בניית אנך אמצעי ,ואז להציב בפני התלמידים את האתגר להתמודד עם שתי הבניות האחרות בעצמם בעבודה בקבוצות. הצגת העבודה של הקבוצות במליאת הכתה. אפשרות ב כל תרגיל הכנה יוצג לתלמידים בסמוך לפעילות המתאימה לו .כל אחת מהפעילויות תלווה בתרגילים שמתבססים עליה אפשר ומומלץ לארגן את הלמידה של פעילויות 11ו 12 -בדרך של למידה שיתופית. מחלקים את הכתה לקבוצות של כ 4 -תלמידים בקבוצה .המטרה של מחצית מהקבוצות היא לבנות אנך לישר מנקודה על הישר והמטרה של הקבוצות האחרות היא לבנות אנך לישר מנקודה מחוץ לישר. בהתחלה התלמידים מנסים להתמודד עם האתגר בעצמם ובשלב מאוחר יותר ,ובפרט אם קבוצה מתקשה ,אפשר לתת להם את הנחיות הבנייה. תרגילי הכנה לפעילויות – 12 – 10עמ' 234 S עמ' .23 234א .נתון קטע .GSהעתיקו את הקטע GSלמחברת ,בנו דלתון GRST ש GS -הוא האלכסון המשני שלו. G ב .סמנו ב P -את מפגש האלכסונים מה מידת הזווית ? ∡RPSהסבירו. ב .בנו דלתון נוסף ש GS -הוא האלכסון המשני שלו .האם גם אלכסוניו נפגשים בנקודה ? Pהסבירו. ג .כמה דלתונים ש GS -הוא האלכסון המשני שלהם קיימים? אתם יכולים לבחור את אורכי הצלעות. .24א .נתון ישר mועליו נקודה .Pבנו דלתון ABCDשהאלכסון המשני שלו ACמונח על הישר mוהנקודה P היא מפגש האלכסונים שלו. ב .כמה דלתונים כאלה אפשר לבנות? אינסוף ג .האם יש ביניהם מעוין? כל הדלתונים שווי הצלעות הם מעויינים. m ד .הוכיחו ש AC -מאונך ל BD .BD -הוא האלכסון הראשי של הדלתון והוא מאונך לאלכסון המשני .AC ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 83 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א n עמ' .25 234נתון ישר nונתונה נקודה Aמחוץ לישר. A בנו דלתון BACKשבו AC = ABוהנקודות Bו C -נמצאות על הישר .n א .לפניכם שלבים בבנייה של נועם .סדרו אותם על-פי הסדר. שמתי את חוד המחוגה בנקודה Aוסרטטתי קשת שפוגשת את המעגל בשתי נקודות 1 סימנתי נקודת מפגש אחת של הקשת והישר באות B ואת השנייה באות .C 2 6 במקום שהקשתות נפגשות סימנתי את הנקודה .K סרטטתי שתי קשתות עם הרדיוס החדש .באחת המרכז בנקודה Bובשנייה בנקודה .C 4 הגדלתי קצת את המפתח של המחוגה. 5 ב .הוכיחו שאכן מתקבל דלתון. עכשיו כשכל הקדקודים מסומנים סרטטתי את הדלתון. 3 n ()1 n () 2 B B ג .איזה דלתון מתאים לבנייה של נועם? שני הדלתונים מתאימים לבנייה של נועם כי שני A המעגלים שבנה נחתכים בשתי נקודות. K K A C C ד .ה אם נועם היה חייב לשנות את מפתח המחוגה במהלך הבנייה כדי לקבל דלתון? לא .אם לא היה משנה את מפתח המחוגה היה מתקבל מעויין .גם במקרה זה היה מקבל דלתון כי מעויין הוא דלתון. ה .האם בשני הדלתונים ( )1ו AK ,)2( -מאונך ל ? BC -הסבירו. כן .קטעים נחשבים מאונכים אם הם נמצאים על ישרים מאונכים .קטעים מאונכים לא חייבים להיחתך .אלכסוני כל דלתון מאונכים. בפעילויות 12 - 10נלמד לסרטט אנך לישר נתון באמצעות סרטוט דלתון. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 84 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 10בניית אנך אמצעי לקטע – עמ' 235 הצדקת הבנייה: המשולשים AEB ו ADB -הם שווי -שוקיים כי נוצרו באמצעות קשתות שוות, ולכן המרובע AEBDהוא דלתון .בדלתון האלכסון הראשי מאונך לאלכסון המשני וחוצה אותו. למעשה המרובע AEBD הוא דלתון שווה-צלעות, מעוין ,כיוון שגם המשולשים AEDו BED -שווי שוקיים .כיוון שעדין לא למדנו את תכונות המעוין מתאים להוכיח את הנדרש על-פי תכונות הדלתון. פעילות – 11העלאת אנך לישר מנקודה על הישר – עמ' 234 נתון ישר mועליו נתונה נקודה .Aכיצד נעלה אנך לישר בנקודה הנתונה? פעלו על-פי ההדרכה והסבירו מדוע הישר המתקבל בבנייה אכן מאונך לישר .m K F A נתון ישר mועליו נתונה נקודה .A F F A A G m K L שלב א :נחוג סביב A מעגל במחוג כלשהו. נסמן ב F -ו G -את נקודות החיתוך של המעגל והישר. A G L שלב ב :נחוג קשת שמרכזה Fבמחוג כלשהו הגדול מ- .AFמהנקודה Gנחוג קשת באותו מחוג .נסמן את נקודות המפגש של הקשתות ב K -ו.L - G שלב ג :נעביר ישר דרך הנקודות Kו.L - א .הסבירו מדוע Aאמצע הקטע AG .GFו AF -רדיוסים באותו מעגל. ב .הסבירו מדוע המרובע GKFLדלתון GK = KF .כרדיוסים של מעגלים שווים וכך גם GLו.LF - ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 85 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א הסבירו מדוע KLעובר דרך הנקודה A .Aאמצע הקטע GFעל פי הבנייה (ראו סעיף ב) .בדלתון האלכסון הראשי ג. חוצה את האלכסון המשני ולכן עובר בנקודה .A ד .הסבירו מדוע KLמאונך ל .AF -בדלתון האלכסון הראשי מאונך לאלכסון המשני. אפשר גם אחרת הבנייה המתוארת למעלה מבוססת על בנייה של דלתון (למעשה בנינו מעוין שהוא דלתון שווה-צלעות). אפשר להעלות אנך גם באמצעות סרטוט משולש שווה-שוקיים שבסיסו מונח על הישר mוהנקודה Aהיא אמצע הבסיס שלו. ה .לפניכם סדרה של מהלכי הבנייה .תארו את המהלכים והוכיחו שאכן קיבלנו אנך לישר הנתון. m m K m F A F A G נתון ישר mועליו נתונה נקודה .A m F A K A G שלב ב שלב א נחוג סביב Aמעגל במחוג כלשהו .נסמן ב F -ו G -את נקודות החיתוך של המעגל והישר. נחוג קשת שמרכזה F במחוג כלשהו הגדול מ .AF -מהנקודה G נחוג קשת באותו מחוג. נסמן ב K -את אחת מנקודות המפגש של הקשתות. G שלב ג נעביר ישר דרך הנקודות Kו .A - הצדקת הבנייה GKF :משולש שווה-שוקיים כי GFו GK -רדיוסים במעגלים שווים A .אמצע GFלפי הבנייה. במשולש שווה-שוקיים תיכון לבסיס הוא גם גובה לבסיס ,ומכאן שהישר העובר דרך Kו A -מאונך ל.m - ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 86 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 12הורדת אנך לישר מנקודה מחוץ לישר – עמ' 236 נתונים ישר kונקודה Aמחוץ לישר .כיצד נסרטט אנך לישר שיעבור דרך ? A א .פעלו על-פי ההדרכה והסבירו מדוע הישר המתקבל בבנייה אכן מאונך לישר .k A A A A C C k C B k B k שלב א :נחוג קשת שמרכזה Aכך שתחתוך את הישר. נסמן ב B -ו C -את נקודות החיתוך של הקשת והישר. שלב ב :נחוג קשת שמרכזה B ומחוגה גדול ממחצית .BC מהנקודה Cכמרכז נחוג קשת באותו מחוג .נסמן ב P-את מפגש הקשתות. k B P P נתונים ישר kונקודה A מחוץ לישר. שלב ג :נעביר ישר דרך הנקודות Pו .A - ב .הסבירו מדוע .AP CB הראו תחילה שהמרובע ACPBדלתון .קיבלנו דלתון כי AB = ACו.CP = BP - בדלתון האלכסון הראשי מאונך לאלכסון המשני. תרגילים – אנך אמצעי – עמ' 237 מטרת תרגיל 26להדגיש שניתן למצוא אמצע קטע באמצעות האנך האמצעי .גם אם מבצעים את הבנייה באמצעות תוכנה גרפית חשוב להדגיש שהכלי הגאומטרי למציאת אמצע קטע הוא האנך האמצעי. עמ' 237 .26סרטטו קטע .AB א .מצאו את נקודת האמצע של הקטע. ב .חלקו את הקטע ל 4 -חלקים שווים. ג .סמנו על הקטע ABנקודה Pכך ש.AB = 8AP - .27בנו משולש שווה-שוקיים לפי אורך הבסיס aואורך הגובה לבסיס .ha במשולש שווה-שוקיים הגובה לבסיס הוא גם תיכון לבסיס .לכן ניבנה אנך אמצעי, a ha נקצה עליו את הגובה ונקבל את קדקוד זווית הראש. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 87 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א .28א .סרטטו משולש שווה-שוקיים. עמ' 237 ב .סרטטו את התיכונים לשוקי המשולש. ג .מה הקשר בין אורכי התיכונים? הסבירו את התופעה. תרגיל זה מחזיר אותנו אל תכונה של משולש שווה-שוקיים :התיכונים לשוקי המשולש שווים זה לזה. תרגילים – אנך מנקודה על הישר – עמ' 237 c a b .29נתונים 3קטעים ,b ,aו.c - בנו משולש ישר -זווית שניצביו הם הקטעים ,bו.c - .30א .בנו משולש ישר-זווית שאורך ניצביו ,3aו.4a - ב .הוכיחו שאורך היתר .5aלפי משפט פיתגורס :אם אורך היתר xאז x = (3a) + (4a) = 9a +16a = 25a x = 5a 2 2 2 2 2 2 תרגילים – אנך מנקודה מחוץ לישר – עמ' 237 אחד השימושים של הורדת אנך לישר מנקודה מחוץ לישר הוא סרטוט גבהים במשולשים .חלק מהתלמידים מתקשים לסרטט גובה חיצוני ,ולעתים אף מתקשים לזהות גובה כזה .תרגיל 31מזמן חקירה של גבהים במשולש ,שממנה עולה תוצאה מפתיעה :לא קיים משולש עם גובה חיצוני אחד. במטרה לחסוך את סרטוט המשולשים הנתונים ,לתרגילים אלו יש דפי עבודה לבנייה בסרגל ובמחוגה ויישומון לתרגיל 31יש דף עבודה עם סרטוטים מוגדלים גאוגברה. לבנייה בסרגל ובמחוגה ויישומון גאוגברה. שם הישומון: לתרגיל _31הורדת גבהים_קובץ עם קדקודים קבועים עמ' 237 .31א .בכל אחד מן המשולשים סרטטו את הגבהים. P B F A W F N D L T E R ב .סרטטו משולשים נוספים ,חדי-זוויות ,קהי-זווית וישרי-זווית וחקרו: ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 88 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ( )1באיזה משולשים כל הגבהים נמצאים בתוך המשולש? במשולשים חדי-זוויות .כל הזוויות החיצוניות קהות ולכן אילו היה אפשר לסרטט גובה חיצוני היה מתקבל משולש שבו יש גם זווית ישרה וגם זווית קהה. ( )2באיזה משולש לפחות אחד מהגבהים חיצוני? משולש קהה-זווית. ( )3האם קיים משולש עם יותר מגובה אחד חיצוני? כל משולש קהה-זווית .אם יש גובה חיצוני אז המשולש קהה זווית ,מהסיבות שצוינו בסעיף ( .)1במשולש כזה שני הגבהים אל הישרים המכילים את הצלעות שמול הזוויות החדות חייבים להיות חיצוניים. ( )4האם קיים משולש שבו רק אחד מהגבהים הוא חיצוני? ראו תשובה לסעיף (.)3 ( )5האם קיים משולש שבו אין אף גובה פנימי? לא קיים משולש כזה .בכל משולש יש לפחות זווית חדה אחת ולכן מהסיבה שתוארה בסעיף ( )1חייב להיות גובה פנימי. לתרגיל 32יש דף עבודה עם סרטוטים מוגדלים לבנייה בסרגל ובמחוגה ויישומון גאוגברה. שם הישומון: לתרגיל _32מציאת משולשים דומים שנוצרים על-ידי גבהים_ הורדת אנכים .32לפניכם משולש .ABC עמ' 238 א .בנו במשולש גובה CDלצלע . AB ב .בנו במשולש גובה BEלצלע .ACסמנו ב H -את מפגש הגבהים. ג .מצאו בסרטוט שני זוגות של משולשים דומים והוכיחו שהם דומים .קיימים שלושה זוגות של משולשים דומים: B B B D D H C D H H E A C E A C E A .33א .בנו משולש שווה-שוקיים. ב .בנו את הגבהים לשתי השוקיים. ג .מה הקשר בין שני הגבהים? הוכיחו את טענתכם. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 89 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א אנך מנקודה מחוץ לישר – דף עבודה .1א .בכל אחד מן המשולשים סרטטו את הגבהים. P F L T F B D A W E N R ב .סרטטו משולשים נוספים ,חדי-זוויות ,קהי-זווית וישרי-זווית וחקרו: ( )1באיזה משולשים כל הגבהים נמצאים בתוך המשולש? ( )2באיזה משולש לפחות אחד מהגבהים חיצוני? ( )3האם קיים משולש עם יותר מגובה אחד חיצוני? ( )4האם קיים משולש שבו רק אחד מהגבהים הוא חיצוני? ( )5האם קיים משולש שבו אין אף גובה פנימי? .2לפניכם משולש .ABC א .בנו במשולש גובה CDלצלע . AB ב .בנו במשולש גובה BEלצלע .ACסמנו ב H -את מפגש הגבהים. ג .מצאו בסרטוט שני זוגות של משולשים דומים והוכיחו שהם דומים. B A C ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 90 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .34 238 בעיית חקר א .סרטטו זווית. ב .בנו את החוצה זווית. ג .סמנו נקודה על החוצה זווית. ד .הורידו מהנקודה שסימנתם אנכים לשתי שוקי הזווית. ה .מה הקשר בין אורכי האנכים שהורדתם? הסבירו את הקשר שמצאתם. ו .סמנו נקודה מחוץ לחוצה זווית .הורידו ממנה אנכים לשוקי הזווית .מה הקשר בין אורכי האנכים שהורדתם? תרגיל 34מדגים תופעה כפולה שניתן לנסח באמצעות טענה וטענה הפוכה: כל נקודה על חוצה הזווית נמצאת במרחקים שווים משוקי הזווית. כל הנקודות הנמצאות במרחקים שווים משני שוקי הזווית נמצאות על חוצה הזווית. סעיף ה מדגים את הטענה הראשונה .התלמידים מסמנים נקודה על חוצה הזווית ורואים שמרחקיה משתי שוקי הזווית שווים. לשם כך חשוב להזכיר את המושג מרחק נקודה מישר .ניתן לגרור את הנקודה על חוצה הזווית ולראות שהתופעה נשמרת. סעיף ו מדגים את הטענה ההפוכה :כאשר מורידים אנכים לשוקי הזווית מנקודה שאיננה על חוצה הזווית ,מקבלים קטעים שונים באורכם .מכאן עולה ה השערה שאם נקודה איננה על חוצה הזווית אז מרחקיה משוקי הזווית אינם שווים זה לזה .זהו ניסוח שקול לטענה השנייה :כל הנקודות הנמצאות במרחקים שווים משתי שוקי הזווית נמצאות על שוקי הזווית. את שתי הטענות מוכיחים באמצעות חפיפת משולשים בשנים מאוחרות יותר התלמידים ינסחו תופעה זו באמצעות המושג מקום גאומטרי: חוצה הזווית הוא המקום הגאומטרי של כל הנקודות שמרחקיהן משתי שוקי זווית שווים זה לזה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 91 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 13בניית משולש ישר-זווית על-פי ניצב ויתר – עמ' 239 בפעילות 13אנו מציעים שתי דרכים לבנות משולש ישר- זווית על-פי ניצב ויתר. בסיכום הפעילות אנו גם מציינים את היתרונות של הדרך הראשונה כשמשתמשים בתוכנה, ושל הדרך השנייה כשבונים בסרגל ומחוגה. בבנייה הראשונה סרטטנו גם את הישר שעליו מונח הקטע כי הוא דרוש להעלאת האנך. הצדקת הבנייה הראשונה: הזווית Cישרה כיוון שהעלינו בנקודה זו אנך. BC=aכיוון שהעתקנו את הקטע .a AB=cכרדיוס של מעגל שמרכזו בB - ומחוגו .C הנתונים צריכים למלא את התנאי c>aכי היתר גדולה מהניצב. בנתונים אלה ניתן לסרטט רק משולש אחד .כל משולש אחר שנסרטט על-פיהם יהיה חופף למשולש ABCעל-פי המשפט :משולשים ישרי-זווית השווים בניצב ויתר חופפים זה לזה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 92 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תיאור שלבי הבנייה השנייה: שלב א :נסרטט ישר .נסמן עליו נקודה Cונחוג מעגל ברדיוס aשמרכזו ב .C -נסמן את נקודות המפגש של המעגל והישר ב B -ו.D - שלב ב :נחוג שתי קשתות ברדיוס ,cהאחת מרכזה בנקודה Bוהשנייה מרכזה בנקודה .D נסמן ב A -את אחת מנקודות המפגש של הקשתות. שלב ג :נשלים את סרטוט צלעות המשולש ABCשהוא המשולש המבוקש. ההצדקה של בנייה זו: BC = aכרדיוס המעגל שמרכזו ב.C - AB = cכרדיוס המעגל שמרכזו ב.B - ∡C = 90כיוון ש AC -תיכון במשולש ABCשהוא משולש שווה-שוקים ,ולכן גם גובה לבסיס. הבנייה השנייה חוסכת את הצורך בהעלאת אנך לניצב הנתון. כשמבצעים את הבנייה עם סרגל ומחוגה העלאת האנך כרוכה בשלבים אחדים ,ולכן יש יתרון לבנייה השנייה. כשמבצעים את הבנייה באמצעות תוכנה העלאת האנך היא פעולה מיידית ,ולכן הבנייה הראשונה יותר נוחה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 93 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א בעוד זמן קצר ,לאחר שנלמד בפרק המקבילים לסרטט ישר מקביל כשנדע לסרטט מקביל יהיה פתרון הרבה יותר פשוט לבנייה שבדוגמה הפתורה .לכן כדאי לשקול אם להציג את הדוגמה הפתורה כאן ,במטרה לפתח את מיומנות התכנון ,או לדחות בנייה זו עד לאחר שהתלמידים ידעו לבנות מקביל לישר נתון ויוכלו לבצע בנייה פשוטה יותר. דוגמה פתורה – עמ' 240 סרטטו משולש ABCעל-פי הצלעות AB = c , BC = aו - hc -הגובה לצלע AB a תכנון הבנייה: c בשאלה לא נאמר אם הגובה פנימי או חיצוני ,ולכן נבחן כל מקרה בנפרד. hc מקרה א :הגובה פנימי נסרטט סקיצה של משולש ABCובתוכו גובה CDונדגיש את הנתונים. אפשר לזהות בסרטוט משולש ישר-זווית BCD ,שבו נתונים לנו ניצב ויתר. hc אחרי שנסרטט את המשולש BCDנוכל להשלימו למשולש , ABCכיוון שגם הצלע B ABנתונה. A a D c את הסקיצה מסרטטים לצורך התכנון של הבנייה ולכן אין כל חשיבות למידות של חלקיה. מקרה ב :הגובה חיצוני נסרטט סקיצה של משולש ABCעם גובה חיצוני .CD C הפעם אפשר לזהות מחוץ למשולש ABCמשולש ישר-זווית BCDשבו נתונים לנו D ניצב וגובה. a גם הפעם ,אם נבנה את המשולש BCDנוכל להשלימו למשולש ABCבעזרת הצלע הנתונה .AB B A hc D c ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 94 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א מהלך הבנייה סקיצה מתאימה לתיאור הבנייה השלב בבנייה תיאור הבנייה בניית המשולש BCD נעתיק את הגובה .hcנסמן את קצותיו Cו.D - בנקודה Dנעלה אנך. מהנקודה Cנחוג קשת ברדיוס a שתחתוך את הישר. נסמן ב B -את נקודת המפגש של הקשת והאנך( .הקשת פוגשת את האנך פעמיים אך המשולשים הנוצרים חופפים) קיבלנו את קדקודי המשולש . BCD נשלים את סרטוט הצלעות. סרטוט המשולש ABC המקרה של גובה פנימי נאריך את הקטע BDמעבר לנקודה .D מהנקודה Bכמרכז נחוג קשת ברדיוס .c נסמן את נקודת החיתוך של הקשת עם המשך BDב.A1 - קיבלנו את כל קדקודי המשולש .ABC נשלים את סרטוט הצלעות. סרטוט המשולש ABC המקרה של גובה חיצוני נאריך את הקטע BDמעבר ל.B - מהנקודה Bכמרכז נחוג קשת ברדיוס .c נסמן את נקודת החיתוך של הקשת עם המשך BDב.A2 - קיבלנו את כל קדקודי המשולש .ABC נשלים את סרטוט הצלעות. C a hc D B C B A1 D C A2 B נשים לב שקיבלנו שני משולשים שמקיימים את דרישות הבנייה A1BC :ו.A2BC - D C הוכיחו שאכן שני המשולשים שקיבלנו עונים על הדרישות. A2 B D A1 . ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 95 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' 242 .35דנה וחגית התבקשו לבנות דלתון קמור שבו צלע ,aאלכסון משני bואלכסון ראשי .c לפניכם שתי תכניות הבנייה שלהן. א .קבעו איזו מהתכניות מבוססת היטב ובאיזו יש פגם .נמקו את התשובה. ב .בחרו את הבנייה הנכונה ובנו את הדלתון. ג .האם כל צירוף של נתונים מאפשר לסרטט דלתון קמור? התכנית של דנה התכנית של חגית א .נסרטט קטע באורך .bנסמן את קצותיו א .נסרטט קטע באורך .cנסמן את קצותיו באותיות .C ,Aאלה הם שני הקדקודים של הדלתון שבקצות האלכסון הראשי. באותיות .D ,Bאלה הם שני הקדקודים של הדלתון שבקצות האלכסון המשני. ב .מהנקודה Aכמרכז נחוג מעגל ברדיוס באורך .aהקדקודים Bו D -יהיו מונחים על מעגל זה. ב .נבנה אנך אמצעי לקטע .על ישר זה יעבור האלכסון הראשי של הדלתון. ג .נעביר אנך לאלכסון ACבאורך הקטע ,bכך שייחתך עם המעגל בנקודות Bו.D - ג .מהנקודה Bכמרכז ,נחוג קשת ברדיוס .aנסמן ד .כעת כשכל הקדקודים נקבעו נסרטט את הצלעות: ABCDהוא הדלתון המבוקש. באות Aאת נקודת החיתוך שלה עם האנך האמצעי. ד .מהנקודה Aנקצה על האנך האמצעי קטע באורך cהחותך את הקטע .BDנסמן את קצה הקטע באות . C ה .כעת ,כשכל הקדקודים נקבעו ,נסרטט את הצלעות ABCD :הוא הדלתון המבוקש. ננתח את הבעייה באמצעות סרטוט סכמתי של דלתון .האלכסון הראשי הוא אנך אמצעי לדלתון המשני .הקושי בבנייה שאנלנו איננו יודעים היכן ,על האנך האמצעי ,נמצאים קדקודי הדלתון התוכנית של דנה נכונה: במשולשים ABDו CBD -האנך האמצעי שבנינו לצלע BCהוא תיכון גם גובה .מכאן שמשולשים אלה שווי-שוקיים ולמרובע ABCDיש שני זוגות זרים של צלעות שוות. את האלכסון המשני BD = bיצרנו על-ידי העתקת קטע. האלכסון הראשי AC = cהוא רדיוס הקשת שמרכזה .A הצלע AB = aכרדיוס הקשת שמרכזה ב.B - בתוכנית של חגית יש פגם: אנחנו לא יודעים היכן הנקודות Bו D -וגם לא יודעים איפה להעלות את האנך. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 96 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א לא כל צירוף נתונים מבטיח בניית דלתון קמור .אם האלכסון הראשי קצר מהגובה של המשולש ABDנוכל לסרטט רק דלתון קעור .אם האלכסון הראשי שווה לגובה של המשולש הנתונים לא מאפשרים לסרטט דלתון. כדי לענות על השאלה די להדגים מצב בו האלכסון הראשי קצר מגובה המשולש .בכתה חזקה מאד אפשר לדון גם במקרה 2 b בו לא מתקבל דלתון ,ולקשר את הדיון למשפט פיתגורס :אם c 2 a2אז גובה המשולש שווה לאלכסון הראשי ,ולכן 2 לא ניתן לבצע את הבנייה. מטרת פעילות 14היא לפתח את המיומנות של הקדמת תכנון לביצוע .מומלץ לבצע את ההדרכה לתרגיל זה עם התלמידים בכתה ,כדי שהתלמידים יעלו בעצמם הרעיונות לתכנון הבנייה. הביצוע של תרגיל זה באמצעות תוכנה דינמית הוא פשוט ,בעוד שבבנייה ידנית אנו נדרשים לבנות אנך אמצעי בשביל פעולה פשוטה כמו חציית קטע. כאמור ,אחד היתרונות של בנייה באמצעות תוכנה נעוץ באפשרות לשנות בסוף הבנייה את החלקים הנתונים ולראות כיצד הצורה שבנינו משתנה בהתאם לנתונים החדשים. אתנחתא – איורים גאומטריים ברקמות מסורתיות ,אריגים ואריחי קרמיקה – עמ' 242 אריגים מסורתיים רבים ,משובצים בדוגמאות גאומטריות שעוברות מדור לדור .כך גם רקמות עמים ,שטיחים, שמיכות טלאים ,אריחי קרמיקה ועוד. בנו את האיורים באמצעות תוכנה גרפית או סרגל ומחוגה ,בהתאם לרמזים מתחת כל איור. הרדיוסים של רבעי העיגולים שווים למחצית צלע הריבוע. ארבעת הקטעים שעל כל אלכסון שווים זה לזה. אורך הצלע של כל ריבוע פינתי שווה למחצית אורך צלע הריבוע הגדול. לאיור שמימין נוסף ריבוע שקדקודיו באמצעי הצלעות של הריבוע האמצעי. תוכלו למצוא דוגמאות רבות נוספות ברשת האינטרנט ,ואולי גם במשפחה. בכל הבניות תחילה נבנה ריבוע ונסרטט את אלכסוניו. בנייה א :נחצה את הצלעות ,נחוג רבעי מעגלים שמרכזם בקדקודים ומחוגם חצי צלע. בנייה ב :נחלק את הצלעות ל 4 -חלקים שווים על ידי חציית הצלע פעמיים ,ונוסיף את ארבעת הקטעים העוברים דרך נקודות החלוקה. בנייה ג :נחצה כל קטע שמחבר את מפגש האלכסונים עם קדקוד .נסרטט מרובע שקדקודיו בנקודות החלוקה. כדאי לשאול מדוע מרובע זה הוא ריבוע. בנייה ד :נחצה את צלעות הריבוע הפנימי ונסרטט מרובע נוסף (אף הוא ריבוע) שקדקודיו בנקודות החלוקה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 97 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 14בניית משולש על-פי שתי צלעות ותיכון לאחת מצלעות אלה – עמ' 243 באתר מופיע קובץ עם נתונים לביצוע בנייה זו במחשב. עלינו לבנות משולש ABCששתיים מצלעותיו הן , AC=b BC=aוהתיכון לצלע ACהוא . BD = m m a b א .הדרכה בתכנון מהלך הבנייה לפני שניגש לבנייה נבחן את הנתונים במטרה לגלות קשרים שיעזרו לנו לתכנן את צעדי הבנייה. לשם כך אנו זקוקים לסרטוט. A איננו יודעים עדיין לסרטט את המשולש בהתאם לנתונים ,ולכן נסרטט סקיצה מבלי להתחשב b 2 בנתוני המשולש המבוקש: m נסרטט משולש ,נסמן בו שתי צלעות ותיכון לאחת מהן ,ונחפש קשרים שיוכלו לעזור לנו. ניתן לראות: b = .CD את המשולש CBDאפשר לבנות על-פי שלוש צלעות,AC = b ,BD = m : 2 b ולמצוא את הקדקוד . A לאחר שנעשה זאת נוכל לחבר לצלע CDקטע נוסף באורך 2 b D 2 C a B ב .בנו את המשולש על-פי מהלך הבנייה המתואר b .Iחצו את הקטע הנתון bלקבלת הקטע 2 . .IIבנו את המשולש CBDעל-פי 3צלעותיו .רשמו את מהלך הבנייה. b .IIIהעתיקו על המשך הישר ,CDהחל מהנקודה ,Dאת הקטע 2 ,וסמנו את קצהו השני ב.A - .IVחברו את Aעם .B ג .לשם מה חצינו את הקטע ? bכדי לקבל את הצלע CDשל המשולש .CDB ד .כיצד אנחנו יודעים שקיבלנו את המשולש המבוקש? את התיכון והצלע CBקיבלנו במהלך הבנייה של המשולש b = .CDהצלע ACהתקבלה כתוצאה מחיבור שני קטעים .CDBבמהלך בניית משולש זה קיבלנו את הקטע 2 b השווים ל. - 2 ה .האם כל צירוף של נתונים מאפשר לבנות את המשולש? לא .צלעות המשולש CBDצריכות לקיים את המשפט :סכום שתי צלעות במשולש קטן מהצלע השלישית. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 98 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגילים מעורבים -עמ' 245 - 244 עמ' 244 .36א .נתונים קטע aושתי זוויות ו. - ב .בנו לפחות שני משולשים עם נתונים אלה. בנק נתונים לתרגילים 43 - 36 מטרת תרגיל 36להדגיש שיש לשים לב מי הצלע הנתונה. כמו כן התרגיל מדגיש את החשיבות של חפיפת משולשים על-פי חלקים מתאימים שווים .שוויון של צלעות אחרות לא מבטיח חפייפת משולשים. להלן שני משולשים שעונים על דרישות הבנייה 180-- a a קיים משולש נוסף שבו הזווית נמצאת מול הצלע .a .37בנו ,אם אפשר ,משולש שווה-שוקיים לפי אורך הגובה לבסיס ,bוזווית הבסיס . בתרגיל זה המוקד הוא תכנון מוקדם. 90- a הגובה מחלק את המשולש לשני משולשים b ישרי-זווית שבכל אחד מהם נתונים ניצב ובקצותיו זווית ישרה ,וזווית שמידתה .90- c .38בנו ,אם אפשר ,משולש שווה-שוקיים לפי אורך הגובה לבסיס ,bוזווית הבסיס . לא ניתן .זווית בסיס חייבת להיות חדה. .39בנו ,אם אפשר ,משולש שווה-שוקיים לפי אורך הגובה לבסיס ,bוזווית הראש . סרטוט סכמתי מראה שבדומה לתרגיל 37אפשר להתחיל עם בניית משולש ישר-זווית. הפעם נתונים ניצב ולצדדיו זווית ישרה וזווית ידועה . 2 2 .40א .בנו דלתון ABCDעל-פי זוויות הראש ו -והאלכסון הראשי .a הבנייה כרוכה בשלב הכנה בו נחצה את הזוויות הנתונות .עכשיו נוכל לבנות את שני המשולשים שיוצר האלכסון הראשי על-פי ז.צ.ז. ב .כמה דלתונים שונים זה מזה ניתן לבנות על-פי הנתונים? אחד .כל משולש אחר שנבנה יהיה חופף למשולש שבנינו ,ולכן יביא לבניית דלתון חופף לזה שבנינו. ג .איזה תנאי צריכות לקיים זוויות הראש של הדלתון כדי שהבנייה תהיה אפשרית? סכום חצאי הזוויות צריך להיות קטן מ ,180 -ומכאן שסכום הזוויות הנתונות צריך להיות קטן מ.360 - ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 99 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .41 244א .בנו דלתון קעור ABCDעל-פי זוויות הראש ו 2 -והאלכסון הראשי .a ב .כמה דלתונים שונים זה מזה ניתן לבנות על-פי הנתונים? אם הנתונים מאפשרים את הבנייה אז הבניה דומה לזו שבתרגיל 40ומאפשרת בניית דלתון קעור אחד. ג .החליפו את הזווית הנתונה בזווית אחרת .איזה תנאי צריכה לקיים הזווית כדי שהבנייה תהיה אפשרית? הסבירו. כדי שהדלתון יהיה קעור צריך להתקיים ,2 > 180ומכאן . > 90כיוון שמדובר בזוויות של מרובע צריך להתקיים גם . < 120 2 + < 360משני התנאים נקבל .90 < < 120 .42הסבירו מדוע לא ניתן לבנות דלתונים שבהם: א .האלכסון הראשי מחלק את האלכסון המשני ביחס של .2 : 1 כי האלכסון הראשי חוצה את האלכסון המשני. ב .אורכי הצלעות aו ,2a -וזוויות הראש שוות זו לזו. כי אם זוויות הראש שוות זו לזו אז גם החצאים שלהן שווים ולכן האלכסון הראשי מחלק את הדלתון לשני משולשים שווי -שוקיים .זה סותר את הנתון שאורכי הצלעות aו.2a - .43בנו דלתון על-פי זווית הראש ,זווית צד והאלכסון הראשי .a התרגיל כרוך בשלב הכנה לבנות את הזווית 180 2 לנוחיותכם בעמוד הבא צילום מוגדל של המפה בשאלה 44 180 2 2 עמ' .44 245לפניכם מפה עם סרגל לקריאת מרחקים בהתאם לקנה המידה של המפה. א .היעזרו במחוגה כדי למצוא על המפה (בקירוב) את: .Iאורכו של רחוב יסמין. .IIהמרחק בין הככר בשדרות בן גוריון פינת רחוב ז'בוטינסקי לככר ברחוב בן גוריון פינת רחוב נחלת הר חב"ד. ב .מצאו על המפה ,בעזרת המחוגה ,זוגות של אתרים שהמרחק ביניהם הוא: 100 .Iמטרים 500 .II .מטרים. 1 .IIIק"מ. ג .משפחת רפאל רוצה לגור בשכונה זו ,במרחק של 500מטרים לכל היותר מקופת חולים לאומית ומחפשת מודעות בעתון על דיר ות להשכרה .ציינו את שמות הרחובות בהם יש אפשרות שימצאו דירה מתאימה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 100 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 101 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א סוגרת את הפרק משימת חקר אינטגרטיבית שמשלבת בין פרק הבניות ,פרק הדלתון ופרק הפונקציות. החלק הראשון של הפעילות יכול להתבצע עם או בלי טכנולוגיה. בפרק זה משווים בין שתי דרכים לבניית דלתון על-פי אלכסוניו. הדרך הראשונה "הבנייה של יובל" מאפשרת לבנות רק דלתונים קמורים .הדרך השנייה" ,הבנייה של ליאור" מאפשרת לבנות גם דלתונים קעורים ,ולמעשה מאפשרת לבנות כל דלתון שניתן לבנות בנתונים הקיימים. כיוון ששטח הדלתון הוא מחצית מכפלת אלכסוניו ,השטחים של כל הדלתונים ,הניתנים לבנייה בשתי הדרכים ,שווים. סביר להניח שלפחות חלק מהתלמידים יגלו זאת בעצמם. החלק השני של הפעילות מבוסס על יישומון. היישומון מאפשר לסרטט דלתונים רבים באמצעות "הבנייה של יובל" ,ולראות כיצד משתנים השטח וההיקף של הדלתון כאשר הדלתון משתנה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 102 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א לפעילות זו יישומון באתר. משימת חקר -דלתון עם אלכסונים נתונים -עמ' 246 .1סרטטו בסרגל ובמחוגה דלתון ABCDעל-פי אלכסוניו. אלכסון ראשי m C סמנו ב P -את נקודת המפגש של האלכסונים. A .2בנו דלתון נוסף עם אותם אלכסונים. .3לפניכם בניות של שני תלמידים: אלכסון משני D k B הבנייה של יובל הבנייה של ליאור יובל סרטט תחילה קטע ACבאורך ,mוסימן עליו נקודה P שתהיה מפגש האלכסונים. בנקודה Pיובל העלה אנך ל.AC - k שמרכזו בנקודה .P יובל חג מעגל ברדיוס 2 בנקודות המפגש של המעגל עם האנך סימן את הקדקודים B ו ,D -חיבר את הקדקודים וקיבל דלתון. ליאור סרטט תחילה קטע BDבאורך .k ליאור העלה אנך אמצעי ל P( .BD -אמצע ).BD על האנך האמצעי ליאור סימן נקודה .A ליאור חג מעגל ברדיוס mשמרכזו . A ליאור סימן ב C -את אחת מנקודות המפגש של המעגל עם האנך האמצעי ,חיבר את הקדקודים וקיבל דלתון. A B D P A B D C C הסבירו מדוע ABCDדלתון. הסבירו מדוע ABCDדלתון. א .האם לדעתכם יש יתרון לאחת הבניות? הסבירו. ב .שערו :האם שטחי הדלתונים שסרטטו יובל וליאור שווים זה לזה? האם היקפי הדלתונים שסרטטו יובל וליאור שווים זה לזה? נסו לבסס את השערתכם. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 103 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פתחו את היישומון שטח והיקף של דלתון קמור עם אלכסונים נתונים. הדלתון ביישומון זה ניבנה בדרך של יובל. גרירת הנקודה Pמשנה את הדלתון ,אך האלכסונים נשארים מאונכים ואורכיהם נשארים קבועים. A בחלק זה של הפעילות נחקור כיצד משפיע המיקום של הנקודה Pעל השטח D וההיקף של הדלתון .ABCD B P גררו את הנקודה .P על צג המחשב מתקבלים שני גרפים. אחד הגרפים מתאר את השתנות שטח הדלתון כפונקציה של המרחק .PC הגרף השני מתאר את השתנות היקף הדלתון ABCDכפונקציה של המרחק C .PC ג. איזה גרף מתאים לכל אחת מן הפונקציות? הסבירו. פונקציית השטח היא פונקציה קבועה y=6כיוון שכל הדלתונים המתקבלים הם שווי שטח. פונקציית ההיקף . y 2 4 x2 2 4 (3 x)2 :כשמקלידים אותה בחלון הקלט מתלכדים הגרף שהתקבל באמצעות הגרירה והגרף שהתקבל בעזרת ההצגה האלגברית של הפונקציה. ד. מצאו את החוק של כל אחת מן הפונקציות. תוכלו להקליד את הפונקציה בחלון הקלט ולבדוק אם הגרף מתלכד עם הגרף שקיבלתם באמצעות העקבות. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 104 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ה .בנו את הדלתון בדרך של ליאור. ו. האם כל הדלתונים שנבנו בדרך של ליאור אף הם שווי שטח? כן. פונקציית ההיקף דומה מאד לפרבולה אולם תבניתה איננה של פונקצייה ריבועית .אפשר להסביר את הסימטריה באופן גיאומטרי ,כי כשהנקודה Pנמצאת במרחק xמ C -וכשהיא נמצאת באותו המרחק מ A -מתקבלים דלתונים חופפים. אתנחתא -תרגול בניות ואתגרים נוספים – עמ' 247 באמצעות הקישור הבאhttp://euclidthegame.org/Level1.html : או בסריקת הQR - תוכלו להגיע אל משחק בניות ממוחשב בסרגל ומחוגה הכולל בניות שכבר ביצעתם ויכול לסייע בתרגול או ביצוע בניות נוספות מתקדמות להרחבה ואתגר. במשחק זה מתחילים עם בניות בסיסיות ,ומתקדמים לבניות מתקדמות ומאתגרות. כאשר מצליחים לבצע בנייה באמצעות כלים שכבר נרכשו ,מתווסף בסרגל הכלים כלי חדש לביצוע הבנייה שזה עתה הושלמה בהצלחה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 105 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א על ישרים מקבילים וזוויות – מדריך למורה פרק המקבילים נפתח במפגש חוזר ,כיוון שהתלמידים מכירים את המושגים ישרים מקבילים (כיתה ז חלק א עמ' ,)153 "זוויות מתחלפות בין מקבילים" ו"זוויות מתאימות בין מקבילים" (כיתה ז חלק ב עמ' .)240 חשוב לשים לב ,בכיתה ז הישרים המקבילים הוגדרו בתוכנית הלימודים ובספרי הלימוד ,כישרים השונים זה מזה ומאונכים לאותו ישר .כל הפעילויות התבססו על הגדרה זו .לעומת זאת בכיתה ט ,אנו מסתמכים על ההגדרה הבאה :שני ישרים נקראים ישרים מקבילים אם הם ישרים הנמצאים באותו מישור ואינם נחתכים. בפרק זה שלוש תוספות עיקריות למה שהתלמידים כבר מכירים מכיתות ז-ח: א .הגדרה שונה לישרים מקבילים. ב .בכיתה ז התלמידים הכירו את המושגים זוויות מתאימות וזוויות מתחלפות .בפרק הנוכחי הוספנו את המושג "זוויות חד-צדדיות בין ישרים מקבילים" .זוויות חד-צדדיות אינן בתוכנית הלימודים .יחד עם זאת זוויות סמוכות במקבילית וזוויות ליד אותה שוק בטרפז הן זוויות חד-צדדיות בין ישרים מקבילים ,והיכרות מוקדמת עם זוויות אלה מפשטת את ההוראה כשעוסקים במקבילית ובטרפז. ג. בכיתה ח התלמידים הכירו משפטים בהם נתון שישרים מקבילים נחתכים על-ידי ישר שלישי .בפרק הנוכחי יכירו משפטים הפוכים לאלה שהכירו בכיתה ח ,בעזרתם יוכלו לזהות ישרים מקבילים על-פי נתונים אודות הזוויות. בעקבות הצגת המשפט ההפוך למשפט על זוויות בין מקבילים מוצג המושג "משפט הפוך" .הקדשנו פעילויות אחדות להבחנה בין מה נתון לבין מה צריך להוכיח ,ולהבחנה באיזה משפט מתוך צמד משפטים ,ישר או הפוך ,נעשה שימוש בהוכחה של טענות שונות. פעילות – 1מפגש חוזר – עמ' 248 מטרת פעילות 1היא להציג את ההגדרה בה נשתמש בכיתה ט ולערוך חזרה על כל מה שנלמד עד כה בנושא ישרים מקבילים :מושגים ומשפטים. לדוגמה ,הטענה :אם שני ישרים מקבילים זה לזה, אזי כל שתי זוויות מתחלפות ביניהם שוות זו לזו. הוזכרה בכיתה ז ,איננה ניתנת להוכחה ,קיבלנו אותה כהנחת יסוד. הפעילות מתייחסת גם למושג מרחק בין ישרים מקבילים ,שהוא אורך האנך ביניהם .כל האנכים בין ישרים מקבילים הם שווי אורך ,מכיוון שהמרחק בין שני ישרים מקבילים הוא קבוע .המרחק בין ישרים מקבילים הוא אורך של קטע ,ולכן תמיד חיובי. בתום הפעילות התלמידים מתבקשים להוכיח את המשפט :אם ישר מאונך לאחד משני ישרים מקבילים ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 106 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א הוא מאונך גם לישר השני .הוכחת משפט זה תאפשר חזרה על זיהוי זוויות מתחלפות או זוויות מתאימות ושימוש באחד משני המשפטים שנלמדו בכיתה ז. כפי שפרטנו במבוא ,בחרנו להגדיר את המושג זוויות חד-צדדיות ,למרות שהוא אינו נכלל בתכנית הלימודים ,כי היכרות מוקדמת עם זוויות אלה מפשטת את ההוראה כשעוסקים במקבילית ובטרפז. זוויות חד-צדדיות m הזוויות ∡B3ו ∡A3 -הן זוויות חד-צדדיות כי שתיהן מאותו צד של הישר החותך, A n אבל שתיהן מצדדים שונים של הישרים mו.n - 4 הזוויות ∡B2ו ∡A4 -הן זוויות חד-צדדיות כי שתיהן מאותו צד של הישר החותך, B 1 3 1 2 2 4 3 אבל שתיהן מצדדים שונים של הישרים mו.n - הישרים aו b -נחתכים על-ידי הישר .c c c זוויות שנמצאות מאותו צד של הישר החותך ,c a ומצדדים שונים של הישרים aו b -נקראות a זוויות חד-צדדיות. b זוויות חד- צדדיות סומנו באופן זהה. b פעילות – 2האם זה מקרי? – עמ' 249 פעילות 2נועדה להעלות השערה בהקשר לסכום זוויות חד-צדדיות בין ישרים מקבילים .בפעילות זו אנו גם מלמדים את התלמידים שכאשר מתגלה תופעה יש לבדוק האם היא מקרית או ניתן להוכיח אותה ולהכליל. בפעילות 3אנו מוכיחים את הטענה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 107 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 3הוכחת משפט זוויות חד-צדדיות – עמ' 250 מטרת פעילות - 3הוכחה של התופעה שזיהנו בפעילות 2והכללתה למשפט. מורים שעובדים עם קבוצות ח זקות ,מוזמנים לתת לתלמידים לנסות ולהוכיח את הטענה באופן עצמאי. לעתים נוח לזהות את הישרים המקבילים ואת זוגות של זוויות ביניהם ,בעזרת דמיון ויזואלי לאותיות ,לפעמים מסובבות כמודגם באיורים: נוח לזהות זוויות מתחלפות בעזרת האותיות Zאו Nאו מ. נוח לזהות זוויות מתאימות בעזרת האותיות Fאו ע. נוח לזהות זוויות חד-צדדיות בעזרת האותיות ח או האות כ. הידעתם? – עמ' 250 הידעתם? הינו קטע ההיסטורי עם מעט מידע על אכס יומות ועל אכסיומת המקבילים .הינכם יכולים להמליץ לתלמידים לקרוא את הקטע באופן עצמאי או לערוך סביבו דיון כיתתי .נקודה הכרחית להתייחסות וחשובה בהמשך לבניות בסרגל ובמחוגה או לבניית ישר מקביל בסביבה דינמית היא להתייחס למשמעות האכסיומה :שדרך נקודה מחוץ לישר ניתן להעביר (באותו מישור) רק מקביל אחד לישר הנתון. מורים המעוניינים לפרט קצת יותר בכיתה ,להלן מידע נוסף על זה המופיע בספר לתלמיד ובו פירוט חמשת האכסיומת והויכוח שהתחולל סביבן. מתמטיקאים משתדלים לנסח אכ סיומות באופן שייראה לאנשים כמובן מאליו על סמך ניסיונם. את היסודות לגאו מטריה שאנו לומדים היום הניח המתמטיקאי היווני הגדול אוקלידס במאה השלישית לפני הספירה בספרו יסודות (אלמנטים) .אוקלידס הציג מערכת של מושגי יסוד ,הגדרות ואכסיומות .הספר יסודות הוא אחד המפורסמים ביותר בתולדות האנושות .יש אומרים כי אף ספר מדעי לא זכ ה להצלחה לאורך שנים כה רבות כמו ספר זה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 108 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א בהניחו את יסודות הגאומטריה אוקלידס ניסח חמש אכסיומות: .1 בין כל שתי נקודות ניתן להעביר קטע ישר. .2 כל קטע אפשר להמשיך לקו ישר. .3 מכל נקודה אפשר לחוג מעגל בכל רדיוס נתון. .4 כל הזויות הישרות שוות זו לזו. .5 אם ישר חותך שני ישרים כך שמצד אחד שלו נוצרות זוויות חד-צדדיות פנימיות שסכומן קטן מסכום שתי זוויות ישרות ,אז בהמשך הישרים נחתכים זה עם זה באותו הצד של החותך שבו סכום הזוויות קטן משתי זוויות ישרות. הדיון סביב האכ סיומה החמישית נמשך למעלה מאלפיים שנה ,כשבמהלכן הציעו מתמטיקאים ניסוחים שקולים לאכסיומה זו, שנחשבו בעיניהם ברורים יותר .אחד הניסוחים המפורסמים ביותר ,המכונה לעתים "אכסיומת המקבילים" הוא: דרך נקודה מחוץ לישר ניתן להעביר (באותו מישור) רק מקביל אחד לישר הנתון. הידעתם? בגאומטריה מבחינים בין מושגים שלא ניתן להגדיר – מוש גי יסוד ,כמו :נקודה ,קו ,ישר ,ומישור ,לבין מושגים שאותם מגדירים ,כמו :קטע ,משולש ,זווית ועוד .כך גם מבחינים בין טענות המקובלות כנכונות ללא צורך בהוכחה – הנחות יסוד, הנקראות אכסיומות ,לבין טענות שדורשות הוכחה – משפטים. את הטענות ניתן להוכיח או לה פריך בעזרת האכסיומות ,משפטים אחרים שהוכחנו ,והסקות לוגיות. מטבע הדברים המתמטיקאים משתדלים להשתמש בכמה שפחות מושגי יסוד ובכמה שפחות אכסיומות. כל מה שניתן להגדרה באמצעות מושגים קודמים מוגדר כך ,וכל מה שניתן להוכחה באמצעות אכסיומות קיימות ומשפטים המתבססים עליהן אינו מוצג כאכסיומה ,אלא מוכח כמשפט. את היסודות לגאומטריה שאנו לומדים היום הניח המתמטיקאי היווני הגדול אוקלידס במאה השלישית לפני הספירה בספרו יסודות (אלמנטים) .בהניחו את יסודות הגאומטריה אוקלידס ניסח חמש אכסיומות. החמישית מבין האכסיומות היא אכסיומת המקבילים. בעוד שארבע האכסיומות הראשונות לא עוררו כל ויכוח ,בהיותן פשוטות וברורות ,היו רבים שהתקשו לקבל את האכסיומה החמישית :מצד אחד ,היא הרבה יותר מורכבת מהאחרות ולכן קשה היה להשלים עם הצורך לקבלה ללא הוכחה .מצד שני ,מתמטיקאים רבים ניסו להוכיח את הטענה שמציגה האכסיומה החמישית ולהפכה למשפט ,וכך לבסס את יסודות הגיאומטריה על ארבע האכסיומות הראשונות בלבד. הדיון סביב האכסיומה החמישית נמשך למעלה מאלפיים שנה ,כשבמהלכן הציעו מתמטיקאים ניסוחים שקולים לאכסיומה זו, שנחשבו בעיניהם ברורים יותר .אחד הניסוחים המפורסמים ביותר ,המכונה לעתים "אכסיומת המקבילים" הוא :דרך נקודה מחוץ לישר ניתן להעביר (באותו מישור) רק מקביל אחד לישר הנתון. ניסוח שקול מוכר לכם הוא :אם ישרים הם מקבילים אז ישר שחותך אותם יוצר זוויות מתאימות שוות. ללא אכסיומת המקבילים לא ניתן להוכיח שסכום הזוויות במשולש הוא .180 ללא אכסיומת המקבילים לא ניתן אפילו להוכיח שסכום הזוויות של כל המשולשים זהה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 109 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגילים – עמ' 252 – 251 עמ' .1 251 B y נתון - CPRN :מלבן.AN II DE . D P על-פי הנתונים בסרטוט מצאו את הערכים של xו.y - A C 56º מטרת התרגיל היא להשתמש בידע קודם של התלמידים על תכונות המלבן ,זוויות x 42º קדקודיות וסכום זוויות במשולש. R N E למציאת yשתי דרכים :האחת להסתכל על סכום זוויות במשולש ABDוהשנייה להסתכל על סכום זוויות במשולש .NBR B y y = 180º – 42º –56º = 82º D P 42º A 56º α = 56ºזווית מתחלפות בין ישרים מקבילים CP II NR C 56º x = α = 56ºזוויות מתאימות בין ישרים מקבילים .AN II DE 42º x R .2 α N E נתון .AB ll CD :הישר AEחוצה את הזווית .∡A והישר CFחוצה את הזווית .∡C חוצי הזוויות נפגשים בנקודה .G א .סמנו ∡BAE = α :ובטאו באמצעות את כל הזוויות בקדקודים Aו.C - ב .הוכיחו כי .∡AGC = 90 הטכניקה המוצעת בהדרכה לתרגיל ,ביטוי זוויות באמצעות משתנה היא שימושית מאד ולכן כדאי להתעכב עליה. ההדרכה מכוונת לדרך שבה נוח יותר לרוב התלמידים לעבוד באופן עצמאי: ( ∡C = 180 – 2זוויות חד-צדדיות בין ישרים מקבילים) ∡C1 = ∡C2 = 90 – ∡AGC = 180 – – (90 – ) = 90 1 2 כדאי להציע דרך נוספת ,אלגנטית יותר. נסמן: ∡ACG = ∡DCG = ,∡BAG = ∡CAG = 2 + 2 = 180 + = 90 ∡AGC = 180 – ( + ) = 90 כדאי להציג גם דרך זו כיוון שהיא תשמש אותנו פעמים רבות בהמשך. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 110 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .3 251 E B 1 לפניכם הדגל של מדינת טרינידד טובגו .הדגל הוא בצורת מלבן שמורכב ממספר A 2 1 2 צורות ג אומטריות (לצורך השאלה הניחו שהפסים הלבנים הינם ישרים חסרי עובי). נתון כי המשולש EBCהוא שווה-שוקיים ,וכי .AF ll EC הוכיחו שגם המשולש ADFשווה-שוקיים. C D F עיקרי הפתרון: אם המשולש EBCהוא שווה-שוקיים ,אזי זוויות הבסיס שלו שוות ל .45º - ⇒ ∡A1 = 45º ⇒ ∡A2= 45º ⇒ ∡F= 45º סכום זוויות במשולש .4 Aזווית ישרה במלבן ∡E1 = 45º ⇒ ∡E2 = 135º סכום זוויות חד- צדדיות בין מקבילים זווית שטוחה הישרים ABו CD -מקבילים זה לזה CH .חוצה את הזווית .∡ACD א .הוכיחו כי ACHהוא משולש שווה-שוקיים. ב .האם נתוני השאלה מאפשרים לקבוע אם ACHהוא שווה-צלעות? ה מוטיב של חציית זווית שנוצרת בין החותך לאחד הישרים המקבילים ,וזיהוי משולש שווה-שוקיים חוזר בוואריאציות שונות בתרגילים רבים ,ויחזור גם בתרגילים בפרק המרובעים. אחת המטרות של התרגיל היא לא להיתפס למראה עיניים. ניתן להוכיח ש ACH -משולש שווה-שוקיים ,אולם לא ניתן להוכיח שהוא שווה צלעות. פתרון תרגיל :4 א .נסמן ב -את חצאי הזווית .∡ACDגם ∡AHC = ולכן המשולש שווה-שוקיים. ב .בשום מקום לא עשינו שימוש בגודלה של הזווית ,∡ACDומכאן שאין לנו דרך לקבוע את גודל הזוויות ולדעת אם ACHשווה-צלעות. אם ,למשל ,∡ACD = 130 ,אז ∡HCA = ∡HCD = ∡AHC = 65 והמשולש אינו שווה-שוקיים. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 111 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א .5 עמ' 251 .AP II BK הקווים המרוסקים מחלקים את הזוויות המסומנות לשלושה חלקים שווים. (ראו סרטוט). א .מה מידת הזווית ∡Gבמרובע ?EFGH ב .מצאו זווית נוספת שנתוני השאלה מאפשרים לדעת את מידתה. ג .מצאו לפחות זווית אחת שנתוני השאלה אינם מאפשרים לדעת את מידתה. הסבירו. לתרגיל זה יש ישומון באתר ,המאפשר המחשה טובה מה קורה כאשר משנים את מידות הזוויות .אלו זוויות נשארות זהות במידתן ואלו משתנות .הישומון יסייע לתלמידים למצוא מענה לסעיפים ב ו-ג ולחפש נימוקים מתמטיים מדוע זה קורה. א .נסמן את שלושת החלקים השווים של ∡ABLב - ואת שלושת החלקים השווים של ∡BAPב. - 3 + 3 = 180 + = 60 2 + 2 = 120 ∡BGA = 180 – (2 + 2) = 60 ב .נמצא לדוגמה את מידת הזווית : ∡FEH ∡BEA = 180 – ( + ) = 120º ( ∡FEH = 120זוויות קדקודיות) ג .נתוני השאלה אינם מאפשרים לדעת את גודלן של הזוויות ו -אלא רק את סכומן , + = 60 ,ואת המידה של כל זווית שהיא מכפלה של סכום זה .למשל ,לא ניתן גם לדעת את מידת הזווית ∡AHBכי ).∡AHB = 180 – ( + 2 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 112 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .6 252 המשולש ABCהוא שווה-שוקיים ( .)CA = CBהקטע CFהוא התיכון לבסיס .הקטע EGמקביל לשוק .∡ACB = 40 .BC א .הוכיחו כי המשולש ECDהוא שווה-שוקיים. ב .האם ניתן להוכיח שהמשולש ECDהוא שווה-שוקיים גם מבלי לדעת את מידת הזווית ?∡ACB בפתרון תרגיל 6חישוב הזוויות בסעיף א מהווה הכנה לפתרון סעיף ב. א .נפתור בעזרת חשבון זוויות ,ונקבל .∡EDC = ∡FCB = 20 ב .ניתן להוכיח שהמשולש ECDהוא שווה-שוקיים גם מבלי לדעת את מידת הזווית .∡ACB נסמן .∡ACF = ∡FCB = ( ∡EDC = ∡FCB = זוויות מתחלפות בין הישרים המקבילים EGו.)CB - ומכאן שהמשולש ECDהוא שווה-שוקיים. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 113 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות –4כיצד נדע לזהות ישרים מקבילים? – עמ' 252 תעתועי ראיה תמיד מרתקים את הדמיון ,וכדאי להציע לתלמידים לחפש תעתועים נוספים באינטרנט. שלוש התמונות מקורן בכתובת http://www.neroyair.com/ti me/pnayli/foll_ashlaya_optit/ashlay a_optit_03.htm בה ניתן למצוא תמונות רבות נוספות. תעתועי הראיה מוצגים כאן לעורר צורך בדיון כיצד נזהה שישרים הם מקבילים ,והצגת המשפטים ההפוכים לאלה שהתלמידים כבר מכירים. הקישור הבא מציג בניין במלבורן שבאוסטרליה שעיצובו מתעתע את הראייה: . Digital Harbour Port 1010, in Melbourne, Australia (photo by Chris Lusby Taylor). http://mathworld.wolfram.com/CafeWallIllusion. html ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 114 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 5האם גם ההיפך נכון? – עמ' 253 מטרתה של פעילות 5היא לזרוע זרעים ראשונים לשני נושאים שילמדו לעומק בהמשך לימודי הגאומטריה בכיתה ט: א .משפטים ומשפטים הפוכים -למדנו בכיתה ז שאם ישר חותך שני ישרים אז כל שתי זוויות מתאימות שוות זו לזו ומטרת הפעילות לבדוק האם גם ההיפך נכון? האם במצב בו ישר חותך שני ישרים אחרים נוצרות זוויות שמתאימות שוות ,ניתן להסיק שהישרים מקבילים? אנו עושים זאת כאן מבלי להדגיש יתר על המידה את מבנה המשפט .בפעילות 6אנו מחדדים את מבנה המשפט על-ידי הדגשה ועומדים על ההבדלים בין המשפטים על-ידי שימוש בשני המשפטים להוכחה על אותו סרטוט ,כאשר בכל פעם נתון מידע שונה וצריך להוכיח משהו אחר. במטרה להדגיש את ההבדלים בין המשפטים בדרך נוספת ,בתרגיל 1אנו נותנים הוכחה אשר בשלבים שונים שלה נעשה שימוש במשפט אחד ומאוחר יותר במשפט ההפוך. ב .הוכחות בדרך השלילה – בהוכחות בדרך השלילה נטפל בצורה פורמלית ומסודרת בפרק המקבילית ,אך ההוכחה של המשפט ההפוך הינה למעשה הוכחה בדרך השלילה בצורה רכה .נעשה שימוש בכלים של הוכחה בדרך השלילה מבלי לומר זאת מפורשות .אנו מניחים הנחה שהישרים אינם מקבילים ומקבלים סתירה – מצב בלתי אפשרי בו סכום זוויות במשולש אינו .180ºההוכחה מאוד אינטואיטיבית ולכן בחרנו בדרך זו. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 115 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א לבחירתכם שלוש אפשרויות להוראה של פעילות :5 מורים שמעוניינים ,יכולים לדחות את ההוכחה עד אשר הנושא ילמד בצורה מסודרת ולהציג את הפעילות במסגרת הוראת הנושא :הוכחות בדרך השלילה. הצגת הפעילות כפי שהיא מופיעה בספר ,מבלי להתעמק במבנה של הוכחות בדרך השלילה. התעמקות במבנה ההוכחה בדרך השלילה באמצעות הטבלה הבאה ,כמעגל ראשון בספירלת הלמידה של הוכחות בדרך השלילה (מתאים במיוחד לקבוצות של תלמידים מצטיינים). הערה חשובה :הצגת מבנה ההוכחה בדרך השלילה כפי שהיא מופיעה בטבלה למטה ,נועדה לשלוש מטרות: .1 הפירוק של ההוכחה לשלבים עוזר להבין את תפקידו של כל מהלך ,ויחזור על עצמו בהמשך השנה להוכחת משפטים אחרים בדרך זו. .2 לצורך השוואה עם הוכחות אחרות בדרך השלילה ,בעת הוראת הנושא בהמשך השנה .ייתכן ויהיו מורים שבזמן שילמדו הוכחות בדרך השלילה אחרות ,ירצו לחזור להוכחה זו לצורך השוואה .טבלה זו תסייע להם. .3להוראה בכיתות חזקות במיוחד .אנו מאמינים כי במרבית הכיתות יתאים לדחות את הטיפול בהוכחות בדרך השלילה לשלב מאוחר יותר בשנת הלימודים ,אך לקבוצות מצטיינות ניתן להקדים את הוראת הנושא. מבנה של הוכחה בדרך השלילה – במקרה של "אם ישר חותך שני ישרים אחרים ונוצרות זוויות מתאימות שוות אז הישרים מקבילים" שלבים בהוכחת המשפט ההפוך שלבים בהוכחה בדרך השלילה .1חלוקה דיכוטומית של כל האפשרויות (תוצאה א או תוצאה ב) הישרים מקבילים או הישרים חותכים זה את זה. .2בירור של השאלה: מה היה קורה אילו היתה מתקיימת תוצאה ב? אם הישרים חותכים זה את זה ,קיימת נקודת מפגש ביניהם ונוצר משולש .חשבון הזוויות מראה כאילו סכום הזוויות במשולש גדול מ.180º - .3תוך כדי הבירור מתבהרת תוצאה הכרחית שעומדת בסתירה לנתון או לעובדה ידועה הנחה כזאת מובילה למסקנה בלתי אפשרית ,כיוון שבכל משולש סכום הזוויות שווה ל!180º - .4הסתירה שהתבהרה שוללת את תוצאה ב לא ייתכן שהישרים חותכים זה את זה. .5משלילת האפשרות האחרת נותרת אפשרות יחידה והיא קיומה של תוצאה א. מסקנה :הישרים מקבילים ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 116 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א הצעה לדרך הפעלה בכיתה: הצגת כל שורה בטבלה בהדרגה ,כאשר המורה מציע את תוכן העמודה הראשונה והתלמידים צריכים להציע את תוכן העמודה השנייה. לדוגמה :יש לנו חלוקה דיכוטומית של כל האפשרויות (תוצאה א או תוצאה ב) .הציעו אלו שתי תוצאות אפשרויות ייתכנו במקרה שלנו? חזרה על מבנה קבוע בעת ניתוח הוכחות בדרך השלילה תסייע בעתיד ,עם ריבוי המקרים ,לראות את המבנה הכללי של הוכחה בדרך השלילה ועל -ידי כך נסייע לתלמידים להבין או אפילו לבנות הוכחות מסוג זה באופן עצמאי במקרים שונים. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 117 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגילים – עמ' 256 – 254 מטרת תרגיל 7היא להסב את תשומת לב התלמידים שכאשר אנו מזהים זוויות שנוצרות בין מקבילים וישר שחותך אותם, חשוב מאד לציין מיהם הישרים המקבילים .חלק מהתלמידים מיישמים את המשפטים על ישרים מקבילים שנחתכים על-ידי ישר שלישי גם במצבים בהם הישרים הנחתכים אינם מקבילים ,או כאשר אין להם דרך לקבוע אם הישרים מקבילים או לא. מטרת תרגיל זה לחדד את הנקודה הזו ולכן מומלץ לדון בפתרון התרגיל בכיתה .התרגיל גם מאפשר להתייחס למראה עיניים שלעיתים מטעה מאוד .גם תרגיל 10מטפל בהיבט זה. עמ' 254 .7 בכל אחד מן הסעיפים זהו ישרים מקבילים ,והסבירו לפי מה קבעתם שהישרים מקבילים. א. ב. c d k m a p b g הישרים m II kכי יש שתי זוויות מתאימות שוות ומידתן היא . 38º הישרים pו g -אינם מקבילים כי הזוויות המתאימות אינן שוות במידתן .אחת היא 37º ושנייה .38ºבגלל הפרש של מעלה אחת הישרים עלולים להראות מקבילים. הישרים a II bכי יש שתי זוויות מתאימות שוות ומידתן היא . 143º 0 , ∡C1=37משלימה לזווית שטוחה. הישרים c II dכי יש שתי זוויות מתאימות שוות ומידתן היא . 37º .8 הישר EFחותך את הישרים ABו .CD -נתון כי .∡LKD = ∡ALK = א .הסבירו מדוע .∡ELB = ∡ALK זוויות קדקודיות ב .הסבירו מדוע .∡ELB = ∡LKD שני גדלים השווים לגודל שלישי שווים ביניהם. ג .הסבירו כיצד ניתן להסיק מהשוויון האחרון שהישרים ABו CD -מקבילים. באמצעות סעיפים א ו -ב הוכחנו כי זוויות מתאימות שוות ולכן .AB II CD בתרגיל זה הוכחנו משפט: אם הישר החותך שני ישרים יוצר זוויות מתחלפות שוות ,אז הישרים הם מקבילים. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 118 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א .9 הוכיחו את המשפט: אם הישר החותך שני ישרים יוצר זוויות חד-צדדיות שסכומן 180אז הישרים הם מקבילים. מטרת התרגיל לאפשר לתלמידים להוכיח משפט פשוט יחסית הנתון בצורה מילולית היעזרו במשפטים קודמים להוכחת המשפט בתרגיל .9 בלבד ללא סרטוט מלווה. לתלמידים שמתקשים להוכיח את המקרה הכללי ללא סרטוט ,ניתן לתת סרטוט עם ערכים כפי שמודגם בסרטוט תחתון. נתון + α = 180º :צ"לAG II BM : K הוכחה: G P טענה נימוק α = 180º - β נתון + α = 180º ∡PLM = 180º - זווית שטוחה. ∡PLM = α שני גדלים השווים לגודל שלישי שווים ביניהם. ∡KPT = α זוויות קדקודיות. ∡KPT = ∡PLM שני גדלים השווים לגודל שלישי שווים ביניהם. AG II BM לפי המשפט :אם ישר חותך זוג ישרים אחרים ונוצרות זוויות α M β A L C B 41.66º 138.34º מתאימות שוות אז הישרים מקבילים. מ.ש.ל בשלב זה מוצגות לתלמידים בצורה מאורגנת שלוש דרכים שונות בהן ניתן לוודא שישרים הינם מקבילים. למדנו שלוש דרכים לוודא שישרים הם מקבילים (עמ' :)255 מועדון הזוגות של ישרים מקבילים – אישור כניסה כדי לאשר שזוג ישרים הם מקבילים .1הישרים יוצרים ,עם ישר שלישי זוויות מתאימות שוות. מספיק להראות שהם מקיימים לפחות אחת הדרישות מהרשימה משמאל. או .2הישרים יוצרים ,עם ישר שלישי זוויות מתחלפות שוות. או ? .3הישרים יוצרים ,עם ישר שלישי זוויות חד-צדדיות שסכומן .180º נשים לב ,כי אם מתקיימת אחת הדרישות הישרים מקבילים ומכאן ניתן להסיק ששתי הדרישות האחרות מתקיימות גם הן. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 119 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .10 255 בכל אחד מהסעיפים נתונים שני ישרים aו ,b -קבעו האם הם מקבילים או לא .נמקו את תשובתכם. אם הישרים אינם מקבילים ,באיזה צד יחתכו? לתרגיל זה ייתכנו פתרונות בדרכים שונות .נציג כאן את אחת הדרכים ובחלק מהמקרים נציין אפשרויות נוספות. א. A ב. a 50° 50° 135° 100° a α α b 46° b נמצא את ערכה של הזווית המתחלפת ( )αאו המתאימה ( )ל .135º - . = α =134 º הזוויות המתחלפות (או המתאימות) אינן שוות ולכן, הישרים אינם מקבילים. הישרים עלולים להראות מקבילים כי ההפרש בין הזוויות הוא מעלה אחת בלבד. הישרים יחתכו בצד שמאל כי סכום הזוויות החד- צדדיות שווה ל 179º -ומכאן שיתקבל משולש עם זווית בת מעלה אחת. יש דרכים נוספות להוכיח שהישרים אינם מקבילים. נמצא את ערכה של הזווית αהמתחלפת עם .100º קיבלנו זוויות מתחלפות שוות ולכן ,הישרים .a II b יש דרכים נוספות להוכיח שהישרים מקבילים ,לדוגמה על-ידי זוויות חד-צדדיות. ד. ג. 118° a b a α 45° 60° b 30° 120° 60° סכום הזוויות החד-צדדיות הוא 180ºולכן הישרים .a II b קיימות כמובן אפשרויות נוספות ,לדוגמה למצוא את הזווית המתחלפת עם 60ºועוד. הזווית 30ºהיא סוג של מסיח .תלמידים עלולים להשתמש בנתון זה ונתון שצריך להוכיח יחד ולהניח שהזווית המתאימה שווה גם היא .30º עם זאת ,ייתכן שיהיו תלמידים שישתמשו בנתון בדרך נכונה אך ארוכה. נמצא את ערכה של הזווית αהמתאימה לזווית .60ºמחישוב זוויות נקבל .62ºמכאן נסיק שזוויות מתאימות לא שוות ולכן הישרים אינם מקבילים. הישרים יחתכו בצד שמאל כי סכום הזוויות בצד ימין הוא 182ºולא ייתכן שיתקבל משולש שסכום זוויותיו מעל .180º ניתן כמובן גם למצוא את ערכה של הזווית המתאימה ל 118º-ודרכים מגוונות נוספות. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 120 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .11 256 לפניכם דגל של נפאל .בשונה מרוב מדינות העולם ,לדגל של נפאל אין צורה מלבנית. A א .אילו זוויות צריך למדוד כדי לדעת האם הקטעים ABוCD - בדגל מקבילים זה לזה? ניתן להשוות בין זוויות מתחלפות α :ו δ -כדי לקבוע האם ABמקביל ל.CD - α δC B ב .אילו זוויות צריך למדוד כדי לדעת האם הקטעים CBוED - בדגל מקבילים זה לזה? D ניתן להשוות בין זוויות מתחלפות :ו δ -כדי לקבוע האם CBמקביל ל.ED - .12 E N SNOWהוא מלבן .הנקודה Kנמצאת על המשך .SW S על-פי הנתונים בסרטוט הוכיחו: 67º O א.WN ll KO . W 23º ב .המשולש ∆SOKהוא שווה-שוקיים. K א∡NWO = 90 – 67 = 23 . ( ∡NWO = ∡WOK = 23זוויות מתחלפות שוות) ומכאן WN ll KO ב .נוכיח כי SOW KOWלפי משפט .∡SOW = ∡NWO = 23 במשולש ∆SOKהקטע WOהוא חוצה זווית וגם גובה ומכאן שהמשולש שווה שוקיים. D F .13 נתון.∡CEB = 55º ; ∡DEL = 65º ; ∡L1 = ∡L2 = ∡L3 : H קבעו האם הטענה נכונה או לא ,על-פי הנתונים שבסרטוט. נמקו את תשובתכם. M א∡KLE = ∡L1 . כן. ב.AB ll FG . כן. ג.CD ll KH . לא. A 2 3 L 1 E K B C G ד ∡BEL = ∡ELK .כן. F את כל המסקנות ניתן להסיק בעזרת חישוב הזוויות כפי שמופיע בסרטוט הבא: בסעיף ג ,יש זוג זוויות מתאימות לא שוות. O D A H 60 60 2 3 60 L 60 M 60 60 1 55 60 60 E 65 O K B C G ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 121 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .14 256 בסרטוט נתון.∡1 = ∡2 : על-פי הנתונים בסרטוט קבעו אילו מבין הטענות שלפניכם נכונות ואילו לא .נמקו את תשובותיכם. חשוב לברר עם התלמידים מה ניתן להסיק מהנתון? אילו ישרים מקבילים? א3 . 4 .מהנתון ,הישרים k II mולכן ,זוויות b מתאימות בין ישרים מקבילים. ב6 . 4 .לא ידוע. ג6 . 5 .לא ידוע. ד7 . 5 .מהנתון ,הישרים k II mולכן ,זוויות 3 a m 8 7 1 6 2 5 4 k מתחלפות בין ישרים מקבילים. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 122 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 6על משפטים ומשפטים הפוכים – עמ' 257 חלק מהתלמידים ,בפרט בעת צעדיהם הראשונים בגאומטריה דדוקטיבית ,מתקשים להבחין בין משפט לבין משפט הפוך ,ובין מה שנתון בשאלה לבין מה שהם מתבקשים להוכיח .בפרט קשה להם להבחין אם הם מנמקים טענה על סמך משפט כלשהו או על סמך המשפט ההפוך לו. המטרה של פעילות 6ושל התרגילים שבעקבותיה היא להציג את המושג משפט הפוך ולעזור לתלמידים להבחין מתי נידרש שימוש במשפט ומתי במשפט הפוך לו. העיסוק במשפטים הפוכים יימשך גם בפרקים הבאים. עד כה פגשנו במשפט ובמשפט ההפוך לו במשולש שווה-שוקיים ,מקרה בו שני המשפטים נכונים: • במשולש שווה-שוקיים זוויות הבסיס שוות. • אם למשולש יש שתי זוויות שוות ,אז הצלעות מולן שוות. התלמידים מכירים גם משפטים ומשפטים הפוכים מלימודי האלגברה .הדוגמאות המובאות הן מבית הספר היסודי ,בנושא סימני ההתחלקות .המקרה הראשון מציג מצב בו שני המשפטים נכונים :אם סכום הספרות של מספר מתחלק ב,3 - המספר מתחלק ב .3 -והמשפט ההפוך לו :אם מספר מתחלק ב ,3 -אז סכום ספרותיו מתחלק ב .3 -המקרה השני מציג מצב בו המשפט מתקיים ,אך ההפוך לו ,אינו נכון: אם מספר מתחלק ב 6 -אז סכום ספרותיו מתחלק ב .3 -אבל המשפט ההפוך אינו נכון :אם סכום הספרות מחלק ב ,3-אז המספר מתחלק ב .6 -המספר חייב להיות גם זוגי .חשוב להציג את שני המקרים ולדון בהם. להלן התשובות לפעילות: .1בסרטוט שלפניכם הישר CHחוצה .2בסרטוט שלפניכם הישר CHחוצה את הזווית .∡ACD את הזווית .∡ACD נתון כי .AC = AH נתון כי .AB II CD הוכיחו כי .AC = AH הוכיחו כי .AB II CD כאן דרוש המשפט השני כדי להוכיח שהישרים מקבילים. כאן דרוש המשפט הראשון. אם ידוע שהישרים מקבילים אז אפשר להסיק שהזוויות המתאימות שוות. אם ידוע שהזוויות המתאימות הן שוות אז אפשר להסיק שהישרים מקבילים. בדרך הצגה זו באמצעות צבע אנו מבליטים לתלמידים מה נתון ולאיזה חלק במשפט הוא מתייחס ומה צריך להוכיח ולאיזה חלק במשפט הוא מתייחס. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 123 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגילים – עמ' 260 – 258 בתרגיל 15אנו מוכיחים משפט הנחוץ לנו לבנייה באמצעות סרגל ומחוגה של ישר מקביל לישר נתון .תרגיל ההוכחה מופיע כאן כי הוא עושה שימוש במשפט ההפוך :אם הז וויות המתאימות הן שוות אז הישרים מקבילים. עמ' .15 258 הוכיחו את המשפט :ישרים שמאונכים לאותו ישר הם ישרים מקבילים. תרגיל 16חשוב ושימושי מאד בעיקר בפרקים הבאים ,כי במהלכו מוכחים את המשפט :אם שני ישרים שונים מקבילים לישר שלישי אז הם מקבילים זה לזה. .16 ידוע כי a ll bוגם .c ll a צריך להוכיח כי c ll b בניית עזר :נעביר ישר רביעי החותך את שלושת הישרים. השלימו את הנימוקים בהוכחה: טענה נימוק ∡GTJ = ∡TKL זוויות מתאימות בין המקבילים aו.b - ∡GTJ = ∡KMN זוויות מתאימות בין המקבילים aו.c - ∡KMN = ∡TKL שני גדלים השווים לגודל שלישי שווים ביניהם. c ll b לפי המשפט :אם חותך של שני ישרים יוצר זוויות מתאימות שוות אז הישרים הם מקבילים. בתרגיל זה הוכחתם משפט: אם שני ישרים שונים מקבילים לישר שלישי אז הם מקבילים זה לזה. תרגילים 17ו 18 -עושים שימוש בשני משפטים הפוכים על זוויות מתחלפות .בכל אחד מהם: בשלב הראשון של ההוכחה נתון ששני ישרים מקבילים ומסיקים שזוויות מתחלפות שוות. בשלב השני יודעים שזוויות מתחלפות שוות ומסיקים שהישרים מקבילים. בתרגיל 17מידות הזוויות נתונות במספרים ולכן תרגיל זה מטפל במקרה פרטי. בתרגיל 18מידות הזוויות נתונות במשתנים ולכן תרגיל זה מטפל במקרה כללי. אפשר לראות בתרגיל 17הכנה לתרגיל .18 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 124 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א .17 עמ' 258 בסרטוט שלפניכם.∡DCM = 50º ,∡AMC = 82º ,∡BAM = 32º : B צריך להראות.AB ll CD : A הדרכה :דרך הנקודה Mהעבירו ישר EFכך ש.AB ll EF - M שימו לב ,בשלב זה לא ניתן לקבוע ש EF -מקביל גם ל.CD - א .מצאו את מידת הזווית .∡AMEבאיזה משפט השתמשתם? D ∡AME = 32ºעל-פי המשפט אם ישרים הם מקבילים אז ישר שחותך אותם C A B יוצר זוויות מתחלפות שוות. ב .מצאו את מידת הזווית .∡EMC M 82 – 32 = 50 E F ג .איזו מסקנה ניתן להסיק לגבי הישרים CDו?EF - נמקו על-פי משפט מתאים. C D הישרים מקבילים לפי המשפט :אם חותך של שני ישרים יוצר זוויות מתחלפות שוות אז הישרים מקבילים. בתרגיל זה השתמשנו בשני משפטים הפוכים על זוויות מתחלפות. לתרגיל זה יישומון באתר: גלו קשרים בין הזוויות _יישומון לתרגיל 17 בסעיף א היה נתון ששני ישרים מקבילים ) (AB ll EFוהסקנו שזוויות מתחלפות שוות. בסעיף ג מצאנו שזוויות מתחלפות שוות והסקנו מסקנה שהישרים מקבילים ).(EF ll CD עמ' .18 259 על-פי הנתונים בסרטוט ,הוכיחו שהישרים EGו HK -מקבילים זה לזה. E G β הדרכה :דרך הנקודה Fהעבירו ישר ABכך ש .AB ll EG -שימו לב ,בשלב זה F לא ניתן לקבוע ש AB -מקביל גם ל.HK - α+β α K א .הביעו את מידת הזווית ∡EFBבאמצעות ו/או . H באיזה משפט השתמשתם? ∡EFB = על-פי המשפט אם ישרים הם מקבילים אז ישר שחותך אותם יוצר G β זוויות מתחלפות שוות. A ב .הביעו באמצעות ו/או את מידת הזווית .∡BFH E F α+β B α ∡BFH = ( + ) – = K H ג .איזו מסקנה ניתן להסיק לגבי הישרים ABו?HK - נמקו על-פי משפט מתאים. הישרים מקבילים לפי המשפט :אם חותך של שני ישרים יוצר זוויות מתחלפות שוות אז הישרים מקבילים. בתרגיל זה השתמשנו בשני משפטים על זוויות מתחלפות .בעמוד הבא מוצגת דרך נוספת לפתרון התרגיל. בסעיף א היה נתון ששני ישרים מקבילים ) (AB ll EGוהסקנו שזוויות מתחלפות שוות. בסעיף ג ידענו שזוויות מתחלפות שוות והסקנו מסקנה שהישרים מקבילים ).(AB ll HK ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 125 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ואפשר גם אחרת... נאריך את EFמעבר ל T .F -נקודת החיתוך של המשך EFעם HK E G β ונראה כי ∡HKF = על-פי המשפט על זווית חיצונית במשולש. F למרות שדרך זו פשוטה יותר ,כיוונו לפתרון שבו מעבירים מקביל דרך F כדי לעשות שימוש דו כיווני במשפטים על זוויות מתחלפות. α+β α T K H פעילות – 7בניית ישרים מקבילים – עמ' 259 מטרת פעילות 7היא ללמד לבנות ישרים מקבילים באמצעות סרגל ומחוגה .בתכנון הבנייה נעזרנו במשפט שישרים שמאונכים לאותו ישר הם ישרים מקבילים .ניתן לזהות ישרים מקבילים גם באמצעות זוויות מתאימות שוות שאינן ישרות או זוויות מתחלפות שוות שאינן ישרות .אך בחרנו להיעזר באנכים משיקולי נוחיות: יותר קל לבנות אנך מאשר להעתיק זווית. למורים המעוניינים להציג את כל שלושת הדרכים להעברת ישר מקביל דרך נקודה :באמצעות זוויות מתאימות שוות ,באמצעות זוויות מתחלפות או באמצעות המשפט ,הצענו פעילות נוספת המופיעה בהמשך. נציין כי בסביבות ממוחשבת יש לרוב כלי באמצעותו מסרטטים ישרים מקבילים. הצעה להפעלה בכיתה בעמוד הבא מצורף דף עבודה לתלמידים ובו הנחיות לבניית מקביל לישר נתון בשלוש דרכים שונות. להלן כמה אפשרויות לעריכת הפעילות בכיתה: א .חלוקת הכיתה לשלשות .כל תלמיד בשלשה בונה מקביל לישר נתון בדרך שונה .התלמידים ,בתום הבנייה, מסבירים זה לזה מדוע הדרך בה בנו יוצרת ישרים המקבילים זה לזה .הקבוצה תדון בשאלה :האם כל התלמידים בקבוצה קיבלו את אותו ישר? את תוצאות העבודה בקבוצה כדאי לסכם בדיון כיתתי משותף. ב. מתן דף העבודה כשיעורי בית ,כהכנה לקראת הדיון הכיתתי בהצדקת כל אחת מדרכי הבנייה ודיון האם בכל הדרכים מתקבל אותו ישר. ג. להסתפק בפעילות המופיעה בספר לתלמיד ולדון בכיתה ללא התנסות ,אלו דרכים נוספות ייתכנו לבניית מקביל לישר נתון ,מדוע כל הדרכים נכונות ומדוע בכולן מתקבל אותו ישר. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 126 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א סיכום דף העבודה הכרנו שלוש דרכים להעביר לישר mמקביל דרך הנקודה . P האם בנינו שלושה ישרים שונים שעוברים דרך Pומקבילים ל ? m -התשובה כמובן שלילית! דרך נקודה ניתן להעביר מקביל אחד לישר נתון ,ולכן הישרים ,v ,mו t -שקיבלנו בדרכים השונות הם למעשה אותו ישר! בסיפור ההיסטורי אנו מתייחסים לכך כי דרך נקודה מחוץ לישר עובר מקביל יחיד לישר נתון. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 127 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א דף עבודה – בניית מקביל לישר נתון דרך נקודה נתונה בשלוש דרכים P נתונים הישר mוהנקודה .P כיצד נוכל להעביר דרך הנקודה Pישר מקביל לישר ? m לפניכם שלוש דרכים לעשות זאת. דרך א :העברת מקביל באמצעות זוויות מתאימות שוות m R P Q P R P Q C C C B B m שלב א דרך הנקודה Pנעביר ישר kהחותך את הישר .m נסמן את נקודת החיתוך של שני הישרים ב.A - נחוג קשת שמרכזה A החותכת את שני הישרים. נסמן ב B -את נקודת החיתוך של הקשת עם m וב C -את נקודת החיתוך שלה עם .k B m A k s m A k k שלב ג נעביר ישר דרך PוQ - ונסמנו ב.m - שלב ב נחוג קשת שמרכזה P ברדיוס .AC נסמן ב R -את נקודת החיתוך של הקשת עם k נחוג קשת שמרכזה R ברדיוס .BC נסמן ב Q -את נקודת החיתוך של שני הישרים. הישר sהעובר דרך הנקודות Pו Q -הוא המקביל המבוקש. R א .בצעו את כל צעדי הבנייה. Q P ב .הוסיפו לסרטוט את המשולשים ABCוPQR - שעוזרים להבין ולהצדיק את הבנייה. s C ג .הוכיחו.ABC PQR : B ד .הסבירו מדוע .∡CAB = ∡RPQ A ה .הסבירו מדוע הישרים sו k -מקבילים. m k ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 128 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א דרך ב :העברת מקביל לישר באמצעות בניית זוויות מתחלפות שוות האיורים הבאים מתארים בניה ששלביה דומים לשלבים של דרך א .בניה זו מתבססת על יצירת זוויות מתחלפות שוות בין שני ישרים וישר שלישי החותך אותם. P P P H H G G C C C A B B m m k שלב א v B m A k שלב ב k שלב ג באיור משמאל הוספנו את המשולשים ABCו PHG -שעוזרים להבין ולהצדיק את הבנייה. א .רשמו תיאור של שלבי הבנייה. P H ב .הוכיחו.ABC PHG : v ג .הסבירו מדוע .∡CAB = ∡GPH G ד .הסבירו מדוע הישרים mו v -מקבילים. C B A m k דרך ג :העברת מקביל לישר על סמך המשפט :שני ישרים שמאונכים לישר שלישי מקבילים זה לזה. שלב א -הורידו מהנקודה Pאנך לישר .mסמנו אותו ב.g - שלב ב – העלו מהנקודה Pאנך לישר .gסמנו אותו ב.t - P t הסבירו מדוע הישרים mו t -מקבילים. g m הכרנו שלוש דרכים להעביר לישר mמקביל דרך הנקודה . P האם בנינו שלושה ישרים שונים שעוברים דרך Pומקבילים ל? m - תרגיל זה מתאים לתלמידים חזקים המחפשים אתגר וחשיבה יצירתית. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 129 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .19 260 למיטיבי לכת :תרגילי אתגר ב .נתון.a ll b : א .נתון.EQ ll SR : כל הזוויות המסומנות ב α -שוות במידתן. הוכיחו כי סכום הזוויות מהו סכום הזוויות ? α+ + +δ ∡1 + ∡3 + ∡5שווה לסכום הזוויות . ∡2 + ∡4 + ∡6 a α 1 α 2 δ 3 4 α 5 6 b α פתרון סעיף א. : נאריך את EQמעבר ל Q -ונסמן את נקודת המפגש של המשך EQעם RDב.V - ∡QVD = ∡VRSכיוון שאלו זוויות מתאימות בין הישרים המקבילים .EQ II SR לכן נסמן גם אותה ב. - דרך א :המצולע EHZLNDVהוא משובע ולכן סכום זוויותיו: 180(7 – 2) = 900 לכן נרשום: x + + (360 – x) + +(360 – x)+ + x = 900 ונקבל + + + = 180 : דרכים נוספות: ניתן לפתור את התרגיל בדרכים נוספות רבות אם מחלקים את המצולע EHZLNDVלמרובעים ומשולשים על-ידי הארכת קטעים. אחת האפשרויות מודגמת בסרטוט. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 130 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פתרון סעיף ב: a נעביר דרך ,M ,R ,Aו E -ישרים מקבילים לישרים aו .b -נסמן זוויות מתחלפות 11 1 1 12 שוות באותו מספר ( 12 ,11וכן הלאה). ניתן לראות שסכום ∡1 + ∡3 + ∡5שווה לסכום הזוויות ∡2 + ∡4 + ∡6 12 1313 (ראו את סימון הזוויות במספרים 1-6בסרטוט למטה או בסרטוט המקור). 14 14 15 15 b דרך נוספת: a לסגור באמצעות הישר kלמצולע כלשהו. 1 k סכום הזוויות 7 8 1800 (חד-צדדיות בין ישרים מקבילים) 2 8 3 4 למצולע 8צלעות לכן: 5 6 180(8 2) 1 (360 2) 3 (360 4) 5 (180 6) 180 b 7 180 6 1 3 5 2 4 6 3 360 2 4 6 1 3 5 עמ' .20 260 2 a הישר PQחותך זוג ישרים מקבילים aו.b - 1 P הראו שחוצי זוויות Pו Q -מקבילים זה לזה. 2 עיקרי הפתרון: ∡P =∡Qזוויות מתאימות בין ישרים מקבילים ,לכן חצאי הזוויות שווים .∡P1 =∡Q1 b 1 Q מצאנו זוויות מתאימות שוות ולכן הישרים מקבילים תרגילים 22 - 21 חשוב לעסוק בתרגילים אלה כצמד לציין מה נתון ומה צריך להוכיח ,ולשים לב לשימוש שנעשה בכל פעם במשפט אחר מתוך ארבעה: אם ישרים הם מקבילים אז ישר שחותך אותם יוצר זוויות מתחלפות שוות. אם חותך של שני ישרים יוצר זוויות מתחלפות שוות אז הישרים מקבילים. אם ישרים הם מקבילים אז ישר שחותך אותם יוצר זוויות מתאימות שוות. אם חותך של שני ישרים יוצר זוויות מתאימות שוות אז הישרים מקבילים. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 131 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .21 260 המשולש ∆ABCהוא שווה-שוקיים.AC = BC , B E ממשיכים את הצלע ACעד לנקודה .D CEחוצה את הזווית .∡BCD 12 D הוכיחו.AB ll CE : A C שלבים עיקריים לפתרון: B נסמן את זוויות הבסיס של המשולש שווה השוקיים ב. - ∡BCD = 2לפי המשפט על זווית חיצונית למשולש. ∡BCE = ∡ECD = כיוון ש CE -חוצה את הזווית .∡BCE מכל אלה נוכל להסיק .∡ABC = ∡BCE = ומכאן AB II CEלפי המשפט :אם חותך של שני ישרים יוצר זוויות מתחלפות שוות אז הישרים מקבילים. .22 E 12 D C נתון משולש .∆SUN A S B ממשיכים את הצלע UNעד לנקודה .D BNחוצה את הזווית .BN ll SU ,∡SND 12 D הוכיחו ∆SUN :הוא שווה-שוקיים. U N רעיון הפתרון :נגלה במשולש SUNשתי זוויות שכל אחת מהן שווה לאחד מחצאי הזווית .∡SND U עמ' .23 261 הקטעים NYו UK -מאונכים זה לזה וחוצים זה את זה. א .הוכיחו.UN ll YK : רעיון הפתרון :חפיפת משולשים ∆SKY ∆SUNלפי צ.ז.צ T Y S N R ומתוך החפיפה זיהוי זוויות מתחלפות שוות. K ,ו TK -חוצה את ב UR .חוצה את הזווית U הזווית . Kהוכיחו.UR ll KT : רעיון הפתרון :מסעיף א ידוע שזוויות ∡Uו ∡K -שוות ולכן גם חצאי הזווית שווים. הוכחנו זוויות מתחלפות שוות בין ישרים ולכן ניתן להשתמש במשפט ההפוך. פעילות 8והתרגילים 25 - 24המופיעים בעקבותיה ,מהווים מפגש חוזר עם דרך מוכרת לתלמידים להוכיח שישרים הם מקבילים :ישרים שיש להם אותו שיפוע הם ישרים מקבילים ,ומציגה לה הסבר. רעיון הפעילות הוא לקשר בין הנלמד באלגברה על פונ קציה קווית לבין הנלמד בגאומטריה בנושא ישרים מקבילים .פעילויות מסוג זה מהוות גם הכנה לגאומטריה אנליטית שתלמד בחטיבה העליונה. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 132 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א שיפוע של השינוי בערכי y = ישר השינוי בערכי x פעילות – 8על ישרים מקבילים במערכת צירים וזוויות מתאימות – עמ' 261 במערכת הצירים שלפניכם מסורטטים שני ישרים שיש להם אותו שיפוע. y למדנו שישרים שיש להם אותו שיפוע הם ישרים מקבילים. אפשר להסביר זאת גם בעזרת זוויות מתאימות. הישרים בסרטוט הם (.y = 2x – 6 )ii( y = 2x – 2 )i x א .זהו איזה ישר מתאים לכל אחת מן המשוואות. הקטע DFנמצא על הישר ( y = 2x – 6 )iiוהקטע ABנמצא על הישר (.y = 2x – 2 )i ב .מה השיפוע של הישרים? השיפוע של שני הישרים הוא .y = 2x – 6 )ii( y = 2x – 2 )i( .2 ג .בנקודות החיתוך עם ציר ה x -נסרטט מדרגה שהרוחב שלה הוא .1 מהו גובה המדרגה? 2יחידות. ד .הסבירו מדוע .ABC FDE חפיפה לפי משפט צ.ז.צ .יש זווית ישרה בשני המשולשים וגובה המדרגה ורוחבה יחידה זהים בשני המשולשים. ה .מהחפיפה נובע ש , = -מדוע? זווית שוות בהתאמה בין שני משולשים חופפים. הישרים ( )iו ) ii(-הם שני ישרים הנחתכים על ידי ישר שלישי .במקרה זה הישר החותך הוא ציר ה. x- הזוויות ו -הן זוויות מתאימות שוות .מכאן נובע ש.AB ll DF - ראינו כי ישרים שיש להם אותו שיפוע הם ישרים מקבילים. ישרים אלו יוצרים זוויות מתאימות שוות עם ציר ה x -שחותך אותם. תרגילים – עמ' 262 – 261 עמ' .24 261 y א .חשבו את השיפועים של כל הישרים בסרטוט (היעזרו במשבצות). 0 0.5 השיפועים כתובים בכחול בצד הסרטוט. -2 5 ב .זהו זוגות של ישרים מקבילים. 5 ישרים מקבילים כאשר השיפועים שווים ולכן: 3 -4 0 0.5 k II c ; b II g ; h II a שאר הישרים אינם מקבילים זה לזה. x 3 -3 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 133 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .25 262 לפניכם רשימה של ישרים. )1 y = 2x + 5 )3 y = 0.5x + 5 )5 1 x+7 2 )2 y = –2x + 7 )4 y = 5x – 2 )6 y = 2x =y )7 y = 5 – 2x )8 )y = 5(x – 3 א .זהו ביניהם זוגות של ישרים מקבילים. זוגות של ישרים מקבילים הם )1( :ו )2( ;)6(-ו;)7(- ( )3ו )4( ;)5( -ו)8( - ב .סרטטו את זוגות הישרים המקבילים שזיהיתם במערכת צירים. בחרו צבע שונה עבור כל זוג ישרים מקבילים. ג .סמנו זוגות של זוויות מתאימות בסרטוט שלכם. .26 לפניכם דגל נמיביה .הדגל הוא בצורת מלבן שמורכב ממספר צורות גאומטריות. (לצורך השאלה הניחו שהפסים הלבנים הינם ישרים חסרי עובי). C א .רשמו את כל הצורות הגאומטריות שאתם מזהים בדגל. N B A עיגול ,משולשים ישרי-זווית ,משולשים שווי-שוקיים ,משושה ומלבן. H ב .כמה זוגות של צלעות מקבילות אתם מזהים במשושה? E F רשמו אותם. G ;BC II GF ;HG II CN ג .נמקו איך קבעתם שזוגות של צלעות מקבילות זו לזו .לגבי איזה זוג של צלעות אין לכם מספיק נתונים כדי לנמק שהן מקבילות? ;AC II GE , HG II CNהם קטעים על צלעות נגדיות במלבן מקבילות זו לזו. - BH , FNאין לנו מספיק נתונים. C ד .ידוע גם כי .ABH EFNהאם זה מספיק כדי לקבוע ש?BH ll NF - N כן .נעביר את הישר החותך ( BFאת אותו תהליך ניתן לעשות גם עם )HN B A α α H מהחפיפה .ABH EFNניתן להסיק כי .∡NFE= ∡HBA E F G כמו כן ידוע AC II GEולכן ( ∡BFE= ∡FBAזוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים). מחיסור זוויות ∡BFE - ∡NFE= ∡FBA - ∡HBA = αנקבל זוויות מתחלפות שוות בין ישרים ולכן.BH ll DF , ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 134 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א A B עמ' .27 262 הישרים EBו AF -נחתכים בנקודה .D D נתון.∡EDF = 66 ;BD = DA ;ED = DF : א .הוכיחו כי .EF ll AB F ב .האם ניתן להוכיח כי EF ll ABגם מבלי לדעת את מידת הזווית ?∡EDF E ג .קרש גיהוץ מתקפל בנוי כך שניתן לשנות את גובהו לנוחיות המשתמש על-ידי שינוי הזווית שבין הרגלים התומכות .הסבירו כיצד ניתן להבטיח שלוח הגיהוץ יקביל לרצפה ,בלי קשר למידת הזווית בין הרגלים התומכות של הקרש? פתרון תרגיל :27 ב .נסמן ∡A = ונקבל: א .נחשב את הזוויות על-פי הנתונים ונקבל: B 57 57 66 A B A D 180-2 D 180-2 66 F 57 57 F E EF II ABעל-פי זוויות מתחלפות שוות. E שוב EF II AB ,על-פי זוויות מתחלפות שוות. ג .רגלי קרש הגיהוץ מחוברות כך ש AD = BD -ו.ED = FD - כמו בסעיף ב נוכל להראות כי EF II ABעל-פי זוויות מתחלפות שוות. A B D F E אתנחתאות – עמ' 263 .1 אור ותום קיפלו רצועות נייר בעלות רוחב קבוע ובכל המקרים קיבלו משולש ישר- זווית ושווה-שוקיים ,שקו הקיפול הוא הבסיס שלו. א .האם זה מקרי שהתקבל משולש ישר-זווית? מקרי שהתקבל משולש ישר-זווית. המשולש ABCנוצר באותה דרך ואינו ישר-זווית. ב .האם זה מקרי שהתקבל משולש שווה-שוקיים? P נסו לקפל רצועות נייר ולהסתכל במשולש שנוצר ליד קו הקיפול. לא מקרי שהתקבל משולש שווה-שוקיים .נוכיח זאת בסעיף ג. C ג .הוכיחו שכאשר מקפלים רצועות נייר תמיד נוצר ליד קו הקיפול משולש שווה-שוקיים. רמז :האריכו את PAמעבר ל A -והסבירו מדוע שלוש הזוויות המסומנות בנקודה שוות זו לזו. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 135 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פתרון לסעיף ג: אחרי הקיפול לפני הקיפול נתבונן ברצועת הנייר לפני ואחרי הקיפול .קו הקיפול הוא .ABהחלק הצבוע בירוק היה לפני הקיפול בהמשך רצועת הנייר .מכאן.∡A1 = ∡A2 : ∡A2היא זווית של המרובע הירוק במיקום שלפני קיפול. ∡A1היא אותה זווית של המרובע הירוק במיקום שאחרי הקיפול. P P 1 2 1 ההבחנה ש ∡A1 = ∡A2 -היא המפתח לפתרון. C C ∡B1 = ∡A2כיוון שאלו זוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים. ∡B1 = ∡A1שני גדלים השווים לגודל שלישי שווים ביניהם. ⇩ AC = BCמ.ש.ל .2עליכם להשלים את ריבוע הקסם ,כך שסכום המספרים בכל שורה, 10 בכל עמודה ובכל אלכסון יהיה זהה. 9 14 הפתרון וההסבר :הסכום הקבוע (בכל שורה ,בכל עמודה ,ובכל אלכסון) הוא .33 8 15 10 13 11 9 12 7 14 לכן ,המספר במשבצת האמצעית חייב להיות שליש הסכום. .3במסיבה השתתפו 10בנות ו 6-בנים. הם חילקו ביניהם עוגה בצורת מלבן ,באורך 40ס"מ וברוחב 20ס"מ. מהעוגה חתכו שני חלקים זהים בצורת משולש (ראו סרטוט) ואותם נתנו לבנים. את החלק האמצעי אכלו הבנות. כל הילדים אכלו חתיכת עוגה בגודל שווה. מצאו את אורך הקטע .AB B A פתרון 25 :ס"מ. 6 הסבר :אם נצרף את שני המשולשים למלבן נראה שכל הבנים אכלו ביחד חלק מלבני שאורכו 16 מאורך העוגה, כלומר 15 ,ס"מ. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 136 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א טרפז לצד הכרת הטרפז ותכונותיו המטרה של פרק הטרפז היא לחזק את המיומנויות הקשורות בזיהוי של ישרים מקבילים ובתכונותיהם. טרפז הוא מרובע שיש לו זוג אחד בלבד של צלעות נגדיות מקבילות .הניסוח "זוג אחד בלבד של צלעות נגדיות מקבילות" הוא ייחודי להגדרת הטרפז ,והוא שו לל את האפשרות לראות במקבילית סוג של טרפז .מקבילית ,מרובע עם שני זוגות של צלעות נגדיות מקבילות ,אינה יכולה להיות טרפז כי אינה מקיימת את הגדרת הטרפז. השיקולים לבחירת הגדרה זו קשורים בתכונות ייחודיות שיש לטרפז ואין למקבילית: לו מקבילית היתה טרפז היא היתה טרפז שווה-שוקיים ולכן לא יכולנו לטעון שבטרפז שווה-שוקיים הזוויות ליד אותו בסיס שוות זו ,וגם לא יכולנו לטעון שבטרפז שווה-שוקיים האלכסונים שווים. ישנם מקומות בעולם שבהם בהגדרת הטרפז לא דורשים קיום של זוג צלעות שאינן מקבילות .במקומות אלה נאלצים להתאים את המשפטים על טרפז שווה-שוקיים להגדרת הטרפז .למשל :בטרפז שווה-שוקיים שאינו מקבילית האלכסונים שווים זה לזה. בתוכנית הלימודים הישראלית מגדירים ,כאמור ,את הטרפז כמרובע עם זוג אחד בלבד של צלעות נגדיות מקבילות וחוסכים את הסירבול בכתיבת התכונות של טרפז שווה-שוקיים הנהוג במקומות שאינם מגדירים כך. גם היתרון של עיסוק בטרפז לפני העיסוק במקבילית נעוץ בכך שלטרפז יש זוג אחד של צלעות מקבילות וזוג אחד של צלעות שאינן מקבילות .לכן כדי להראות שמרובע הוא טרפז יש להשתמש גם בשיקולים המאפשרים לקבוע שישרים הם מקבילים וגם בשיקולים המאפשרים לקבוע שישרים אינם מקבילים. כאשר נתונים סרטוטים מורכבים שמכילים ישרים מקבילים וחותך ,תלמידים לעתים מתקשים להבחין ,או לא מרגישים צורך להבחין ,בין אלו ישרים זוויות הן מתחלפות ,מתאימות ,או חד-צדדיות .כשעוסקים בטרפז חייבים לעשות את ההבחנות האלה. בחרנו לחלק את פרק הטרפז לשני חלקים. החלק הנוכחי שבא בסמוך לפרק המקבילית עוסק בטרפז כללי ובטרפז ישר-זווית מבלי לעסוק בטרפז שווה-שוקיים. פרק נוסף על טרפז שווה-שוקיים יופיע בהמשך ,אחרי פרק המקבילית .הסיבה לכך היא שחלק מהתכונות של טרפז שווה-שוקיים קל להוכיח באמצעות מקבילית .נפרט יותר בנושא זה בפרק על טרפז שווה-שוקיים. בהוראת הטרפז יש לבסס את התשתית למיומנויות היסודיות של היסק בנושא ישרים מקבילים: א. יש לזהות ישרים מקבילים על סמך שתי זוויות מתחלפות השוות זו לזו ,או על סמך שתי זוויות מתאימות השוות זו לזו או על סמך שתי זוויות חד-צדדיות שסכומן ( 180°אין חובה ללמד את המושג זוויות חד-צדדיות) .יש לדעת לנמק את הסיבה להקבלה. אמנם אין חובה ללמד את המושג "זוויות חד-צדדיות" אך כדאי להביא בחשבון שזוויות חד-צדדיות הן זוויות של הטרפז .כדי להיעזר בזוויות מתאימות בדרך כלל יש להוסיף לסרטוט את המשכי הצלעות וכדי להשתמש בזוויות מתחלפות יש להעביר אלכסון .לכן השימוש בזוויות חד-צדדיות הוא לפעמים נוח במיוחד. ב. מכך ששני ישרים מקבילים זה לזה ,יש לזהות שכל שתי זוויות מתחלפות שוות זו לזו ,או שכל שתי זוויות מתאימות שוות זו לזו או שסכום כל שתי זוויות חד-צדדיות הוא ,180°ויש לדעת לנמק זאת בהתאם. חשוב לחזור על חישובי שטחים והיקפים בהוראת הפרק. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 137 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א דגשים בהוראת הטרפז .1 במקרים שבהם הדבר אפשרי ,יש להדגים דרכים שונות להוכיח אותו משפט. .2 חשוב ללמד את התלמידים לכתוב נימוקים הקשורים להקבלה ,ובפרט חשוב לציין את הישרים המקבילים שביניהן הזוויות מתאימות מתחלפות או חד-צדדיות. .3במידת האפשר ,מומלץ להציג לפני התלמידים יותר מדרך אחת לכתיבת הוכחה. .4יש להסתמך על הידע בבניות כדי להשתמש בבניות עזר בהוכחת משפטים .הערה :בטרפז שווה-שוקיים השימוש בבניות עזר יהיה רב ומשמעותי יותר. טרפז הוא מרובע שבו זוג אחד בלבד של צלעות מקבילות זו לזו. B הצלעות המקבילות נקראות :בסיסי הטרפז. בסיס שוק הצלעות שאינן מקבילות נקראות :שוקי הטרפז. C A שוק בסיס D בסרטוט הבסיסים הם AB :ו ,CD -השוקיים הן AD :ו.BC - טרפז שווה-שוקיים הוא טרפז שהשוקיים שלו שוות זו לזו. טרפז ישר-זווית הוא טרפז בעל זווית ישרה. אם יש בטרפז זווית אחת ישרה ,אז בהכרח יש לו שתי זוויות ישרות (אך לא יותר מזה). a 1 שטח של טרפז = (סכום הבסיסים) ∙ גובה ∙ 2 (a b) h S 2 h שטח הטרפז שווה למחצית סכום הבסיסים כפול הגובה. b ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 138 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א לאחר חזרה על הגדרת הטרפז וחלקיו חשוב לעסוק בתרגילי זיהוי .תרגילי הזיהוי תפקידם לחדד את הגדרת הטרפז ואת מושג ההגדרה ולכן חשוב לעסוק בהם גם כאשר אנו בטוחים שהתלמידים מכירים את הגדרת הטרפז. פעילות – 1אילו מרובעים הם טרפזים? – עמ' 264 הישרים aו b -מקבילים זה לזה. א .על-פי הנתונים בסרטוט ,זהו אלו מרובעים הם טרפזים. הטרפזים הם KRMD ,RTZM , TEPZו.KDPE - E 113 לארבעתם זוג צלעות שמונחות על הישרים המקבילים וזוג צלעות שאינן מקבילות (לפי זוויות מתחלפות שאינן שוות). T P R 113 K Z ב .זהו מרובע שאיננו טרפז .נמקו מדוע קבעתם כך. a M למשל REPM ,אינו טרפז .למרובע שני זוגות של צלעות נגדיות מקבילות או KTZDהוא מלבן. D b ג .האם ניתן למצוא בסרטוט טרפז ישר-זווית? הסבירו. כן .למשל KRMD ,טרפז ישר-זווית .ידוע ש – aIIbוכן שזווית Dהינה זווית ישרה ,באמצעות חשבון זוויות ניתן להסיק כי .KD ∦ RMניתן גם להראות ש KEPD -טרפז ישר-זווית ,מנימוקים דומים או .TZMR ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 139 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א פעילות – 2האם קיים טרפז שבסיסיו שווים באורכם? – עמ' 265 לפעילות 2שתי מטרות .המטרה הראשונה היא לשים לב לעובדה שלא קיים טרפז עם בסיסים שווים .המטרה השנייה היא לתת בידי התלמידים כלי שמאפשר להבחין בקלות שמרובע אינו טרפז. חשיבותה של הפעילות נובעת מהקדמת פרק הטרפז לפרק המקבילית. ההוכחה שבפעילות 2למעשה מראה שמרובע שיש לו זוג צלעות שהן גם שוות וגם מקבילות הוא מקבילית .כיוון שאין אנו עוסקים במקבילית ,אנחנו מסתפקים בכך שאנו מראים שבמקרה זה גם הצלעות האחרות מקבילות ,ולכן לא מתקיימת הגדרת הטרפז. כדאי להעלות את השאלות "האם קיים טרפז שבסיסיו שווים באורכם?" ו"האם מרובע בעל זוג צלעות שהן גם שוות וגם מקבילות יכול להיות טרפז?" עם ספרים סגורים ,כי האיורים בפעילות מכוונים לתשובה .כדאי גם לדון בקשר שבין השאלות האלה. את הפעילות מלווה יישומון דינמי ממנו ניתן לראות ,שבכל פעם שאנו מצליחים לבנות מרובע שבו זוג צלעות שוות ,הן גם מקבילות ,ניתן לראות על פי מידות הזוויות שגם הצלעות האחרות מקבילות. אפשר לתת לתלמידים להתנסות בעבודה עם היישומון כשיעורי בית לקראת השיעור. אפשר להשתמש ביישומון במליאת הכתה ,להזמין תלמידים לנסות ליצור טרפז שבו הצלעות המקבילות גם שוות. אפשר לצפות שתלמידים יחפשו הסבר לכך ,שאינם מצליחים לבנות טרפז כזה ויגיעו בעצמם להוכחה שבפעילות. פעילות – 2האם קיים טרפז שבסיסיו שווים באורכם? א .האם מרובע בעל זוג צלעות שהן גם שוות וגם מקבילות יכול להיות טרפז? במרובע ABCD לפעילות זו יישומון באתר. B A נתון. AB = CD , AB II CD : נראה שהמרובע ABCDלא יכול להיות טרפז. C לשם כך נסרטט במרובע אלכסון -את האלכסון .BD B ב .הוכיחו ש.∆ABD ≅ ∆CDB - ההוכחה לפי משפט צ.ז.צ ..במהלך ההוכחה משתמשים בכך שאם D A ישר חותך זוג ישרים מקבילים ,אז נוצרות זוויות מתחלפות שוות. ג. C כיצד נוכל להסיק מהחפיפה ש? AD II BC - D מהחפיפה נסיק ,∢ADB = ∢CBDומכאן נסיק ש.AD II BC - הפעם השתמשנו בטענה ההפוכה לזו בה השתמשנו בסעיף הקודם .אם ישר חותך זוג ישרים אחרים ,כך שנוצרות זוויות מתחלפות שוות ,אז הישרים מקבילים. ד .מדוע ABCDלא יכול להיות טרפז? מרובע עם שני זוגות של צלעות נגדיות מקבילות אינו טרפז ,על-פי ההגדרה. ה .כמה זוויות ישרות יכולות להיות בטרפז? הוכיחו את תשובתכם. או שיש שתי זוויות ישרות או שאין אף זווית ישרה .אם יש זווית ישרה ,אז הזווית השנייה הסמוכה לאותה שוק גם היא ישרה (זוויות חד-צדדיות בין מקבילים) .לו היתה זווית ישרה נוספת ,אז היה מתקבל מלבן .למלבן שני זוגות של צלעות נגדיות שוות ועל כן אינו טרפז. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 140 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א בפעילות 2הראינו: אם למרובע יש זוג צלעות שהן גם שוות וגם מקבילות אז גם הצלעות הנגדיות האחרות מקבילות. טרפז הוא מרובע עם זוג אחד בלבד של צלעות מקבילות זו לזו. לכן אורכי הבסיסים של הטרפז לא יכולים להיות שווים. לכל טרפז יש בסיס גדול ובסיס קטן. פעילות 3מחדדת את הדרכים להראות שמרובע הוא טרפז. פעילות – 3איך נוכיח שמרובע הוא טרפז? – עמ' 265 במרובע GEFH E נתון.∡E = 120º ,∡H = 70º ,∡G = 110º : G 110 120 א .הוכיחו ש GEFH -הוא טרפז. רעיון ההוכחה :נראה שלמרובע GEFHיש זוג אחד של צלעות מקבילות 70 H F וזוג נוסף של צלעות נגדיות שאינן מקבילות. הוכחה: GE ll HFכי החותך GHיוצר עם GEו HF -זוויות חד -צדדיות שסכומן .70 + 110 = 180 GH ∦ EFכי החותך GEיוצר עם GHו EF -זוויות חד-צדדיות שסכומן .110 + 120 180 מ.ש.ל. המרובע GEFHהוא טרפז כי יש לו זוג אחד בלבד של צלעות מקבילות. ב .הפעם נתון ש .∡E = 70 -האם גם במקרה זה המרובע GEFHהוא טרפז? אם כן ,הוכיחו .אם לא ,הסבירו מדוע .הפעם המרובע מקבילית. ג .לפניכם בעיה דומה .במרובע GEFHנתון.∡H = 50º ,∡G = 130º : עבור אילו ערכים של הזווית ∡Eהמרובע GEFHהוא טרפז? נמקו. )1 ∡E = 150º ∡E = 50º )2 ∡E = 130º )4 ∡E = 45º )3 A כדי להבטיח שמרובע יהיה טרפז עלינו לדרוש שני תנאים על צלעות המרובע: AD ll BC )1זוג אחד של צלעות מקבילות. )2 B AB ∦ DC זוג שני של צלעות שאינן מקבילות זו לזו C D למרות שהתנאי השני מנוסח בשלילה ,יש להוכיח אותו. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 141 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ד .אפשר גם אחרת! דרך נוספת להוכיח שמרובע הוא טרפז היא להראות שבסיסי הטרפז (הצלעות המקבילות) הם בעלי אורך שונה .הסבירו מדוע עובדה זו מבטיחה שהמרובע הוא טרפז. כפי שראינו בפעילות ,2במרובע שבו יש זוג צלעות נגדיות שהן שוות וגם היעזרו בפעילות .2 מקבילות ,יש זוג נוסף של צלעות נגדיות מקבילות ולכן אינו טרפז .בכוונה אין אנו משתמשים במילה "בסיסים" כי אם המרובע אינו טרפז אז צלעותיו לא נקראות בסיסים. ישנן דרכים אחדות להראות שזוג צלעות אינן מקבילות. א .לפעמים ,כמו בפעילות 2נזהה שהצלעות אינן מקבילות באמצעות חישובי זוויות. ב .לפעמים נזהה שהצלעות אינן מקבילות כי הן מונחות על ישרים שיש להם נקודה משותפת. תרגילים – עמ' 272 – 266 עמ' .1 266בכל אחד מהסרטוטים שלפניכם זהו אם המרובע טרפז. אם המרובע הוא טרפז ,ציינו מי הם הבסיסים ומי הן השוקיים. א ב K B ג 117 L F E 48 36 A 106 108 117 T 63 C 34 72 G D M לא .המרובע מקבילית כן .הבסיסים ADו.BC - 48 H כן .הבסיסים HGו.EF - Q עמ' .2 267נתון שהמרובע PQRSטרפז ( .)PQ II SR P לכל אחד מהשוויונות רשמו אם ניתן להסיק מהנתון שהוא: ( )1בוודאות נכון ( )2בוודאות לא נכון ( )3אי-אפשר לדעת. א∡QPR = ∡PRS . בוודאות נכון .זוויות מתחלפות בין מקבילים. ב∡SPR = ∡QRP . בוודאות לא נכון .לו היה השוויון מתקיים היו למרובע שני זוגות צלעות נגדיות מקבילות. R ג∡ PQS = ∡ QSR . S ה∡ PQR = ∡ QPS . בוודאות נכון .זוויות מתחלפות בין מקבילים. אי אפשר לדעת. ו∡PSQ = ∡SQR . ד∡ PSR = ∡ QRS . בוודאות לא נכון .לו היה השוויון מתקיים היו למרובע שני זוגות צלעות נגדיות מקבילות. אי אפשר לדעת. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 142 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' ABCD .3 267טרפז ישר-זווית .CD AD ,נתון.AC BC : B A 44 46 איזו טענה נובעת בוודאות מתוך הנתונים? נמקו את תשובתכם. א .AC = CB .הטענה לא נובעת מהנתונים .אם למשל ∡BAC = 44אז הזוויות 46 44 כמסומן באיור והקטעים אינם שווים. C D ב. .∡BAC = ∡DACהטענה לא נובעת מהנתונים .בדוגמה שבסעיף א לא מתקיים שוויון זה. ג. .∡ABC = ∡DACנובעת מהנתונים .נוכיח ז את באמצעות זוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים וסכום הזוויות בשני המשולשים הישרי-זווית .סעיף ד קל מסעיף ג ,אך מופיע אחריו כדי לאפשר לתלמידים להתמודד עם משימה מעט יותר מורכבת ובמידה ולא הצליחו לפתור ,פתרון סעיף ד עשוי לרמז להם כיצד לפתור את סעיף ג. ד. .∡BAC =∡DCAנובעת מהנתונים .הזוויות מתחלפות בין מקבילים. .4בכל אחד מהסעיפים הבאים ,קבעו אם ניתן לדעת בוודאות שהמרובע ABCDהוא טרפז. הסבירו כיצד ניתן לדעת זאת על-פי הנתונים. F א. B A ב. 46 D C M A 75 B נתון ABMD :מקבילית. 59 הצעה א ∡ABC + ∡BAD >180 :כי .∡ABM + ∡BAD= 180 D C הצעה ב AB II CD :כצלעות נגדיות של מקבילית CB .לא מקביל ל AD -כי CBו CM -נחתכים .אילו BCהיה מקביל ל AD -הוא היה חשבון זוויות במשולש ABF מקביל גם ל .BM -שיקולים מסוג "אילו היה מתקיים" הם חשובים כי מראה ש ∡FBA = 59 -ומכאן .BA II CD הם מפתחים מיומנויות שיהיו דרושות בהוכחות בדרך השלילה. שתי הצלעות האחרות נפגשות ב.F - ג. ג. K A K B 83 ד. 118 M D D A J C B נתוןΔDJM Δ AKM : C נתון AKDC :מלבן. מהחפיפה נובע ∡DJM = ∡MKAומכאן AB II CD גם כאן ,אפשר להוכיח על פי חשבון זוויות הצלעות האחרות אינן מקבילות ולכן ABCDטרפז. ש ,AD II BC -אבל אין כל מידע לגבי הצלעות האחרות. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 143 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א תרגיל 5נועד לחזור ולחזק את המיומנות של קריאת שיפוע של ישר ישירות מתוך סרטוט ,ללא חישובים .מיומנות זו חשובה במיוחד לקראת תחילת לימודי האנליזה בכתה י. עמ' .5 268א .מי מבין המרובעים שלפניכם הוא טרפז? הסבירו. ב .מי מבין הטרפזים הוא ישר-זווית? מרובע א אינו טרפז (הוא מקבילית) .יש לו שני זוגות של צלעות מקבילות. 45 45 מרובע ב טרפז – יש לו זוג צלעות עם שיפוע 0וזוג צלעות עם שיפועים שונים. מרובע ג טרפז – יש לו זוג צלעות עם שיפוע 2וזוג צלעות עם שיפועים שונים. ה מרובע ד אינו טרפז .אמנם יש זוג צלעות שנראות מקבילות אולם התבוננות בסריג המשבצות מעלה שהשיפועים לא שווים. מרובע ה הוא טרפז ישר-זווית .הדרך להראות ,בכלים של כתה ט ,שהטרפז ישר-זווית מתבססת על חלוקת הזווית הישרה לשתי זוויות והוכחה שכל אחת מהן בת .45ניתן להסיק מקווי הסריג ששני המשולשים האפורים ישרי-זווית ושווי-שוקיים ,ולכן מידות הזוויות החדות שלהם הן .45לכן הטרפז ישר-זווית. מרובע ו הוא טרפז ישר-זווית .יש לו שתי צלעות עם שיפוע ,0צלע מאונכת להן ,וצלע שאינה מאונכת להן. מרובע ז טרפז – יש לו זוג צלעות על ישרים חסרי שיפוע וזוג צלעות עם שיפועים שונים. מרובע ח אינו טרפז .אין אף זוג של צלעות נגדיות מקבילות. y ב. א. ג. טרפז טרפז ה. ד. ו. x 10 ח. טרפז ישר-זווית 25 טרפז ישר-זווית ז. 20 15 5 טרפז 15 10 5 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 144 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א הדוגמה הפתורה עוסקת בתופעה שחוזרת בהקשרים רבים :משולש שווה-שוקיים שיוצר חוצה זווית של זווית הנוצרת כשישר חותך זוג ישרים מקבילים .העיקרון מופיע בתרגילים 8ו.9- דוגמה פתורה – עמ' 268 המרובע ABCDטרפז ( .)CD II ABהאלכסון DBחוצה את הזווית .∡D הוכיחו כי AB = AD נתון DC II AB )1( : A B (.∡D1 = ∡D2 )2 1 צ"לAB = AD : הוכחה טענה נימוק ∡D1 = ∡D2 נתון. ∡B1 = ∡D2 זוויות מתחלפות בין הישרים המקבילים ABו.DC - ∡B1 = ∡D1 כלל המעבר (זוויות ששוות לאותה זווית שוות זו לזו). AB = AD 1 2 C D מול זוויות שוות במשולש מונחות צלעות שוות. A עמ' 269 .6בטרפז AD( ABCDמקביל ל P , )BC -על השוק ,ABו Q-על השוק CD P D כך ש PQ -מקביל לבסיס .AD הראו כי המרובע PBCQהוא טרפז. Q PQמקביל ל AD -ולכן גם ל .BC -הצלעות האחרות אינן מקבילות כי הן נמצאות B C על אותם ישרים כמו שוקי הטרפז הנתון שאינן מקבילות. B A .7בטרפז M )AD II BC( ABCDהיא נקודת חיתוך האלכסונים. א .הוכיחו שמשולש ADMדומה למשולש .CBM M בין המקבילים נוצרות זוויות מתחלפות שוות. D ב .האם גם המשולשים ABMו CDM -בהכרח דומים? הסבירו. המשולשים כמובן לא בהכרח דומים .להלן דוגמה: C ג .האם ייתכן שהמשולשים ABMו CDM -חופפים? הסבירו. המשולשים יכולים להיות חופפים במקרה של משולש שווה-שוקיים (כדאי לציין שמשולשים חופפים הם גם דומים ).כיוון שעדין לא למדנו על טרפז שווה-שוקיים אפשר לבנות את הדוגמה בדרך הבאה :נבנה משולש שווה-שוקיים .נאריך את השוקיים מעבר לקדקוד כך שהתוספת לא תהיה שווה לשוק המשולש (כדי שלא נקבל זוג משולשים חופפים .נקבל עוד משולש שווה-שוקיים עם אותה זווית ראש ,ולכן גם עם אותן זוויות בסיס. לכן קיבלנו טרפז. ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 145 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' .8 269המרובע HEGPהוא טרפז (.)HE II PG H E .∡EPG = 33º ,PH = HE 33º 114º א .מצאו את מידת הזווית .114 .∡PHEחישובי הזוויות מתבססים על זוויות 33º מתחלפות בין מקבילים ועל זוויות בסיס במשולש שווה-שוקיים. G z 33º P ב .האם ניתן לדעת ,על-פי הנתונים ,את גודלה של הזווית ? ∡HEGהסבירו. לא ניתן לדעת :אין כל מידע על .EGאפשר להדגים זאת על ידי שינוי השוק EGשאינו משפיע על הנתונים האחרים. ג .הוכיחו ,ללא קשר לנתונים המספריים :אם HE = HP אז האלכסון PEחוצה את הזווית .∡HPG צעדי ההוכחה העיקריים בדומה לדוגמה הפתורה בעמ' :268 ∡HPE = ∡HEPזוויות בסיס במשולש שווה-שוקיים שוות. ∡GPE = ∡HEPזוויות מתחלפות בין מקבילים שוות. ∡HPE = ∡GPEעל פי כלל המעבר. .9נתון טרפז .)LE II FT( LEFT E EKחוצה זווית FK ,∡Eחוצה .∡F L .KM II TF M צריך להוכיח: א.MF = EM . F K T בדומה לדוגמה הפתורה בעמ' :268 הזוויות השוות מסומנות באותו אופן .מקבלים.MF = KM = EM : בKE KF . מחישוב זוויות במשולש KEFנקבל + = 90 2 +2 = 180 : עמ' .11 270בטרפז AD( ABCDמקביל ל )BC -הנקודה Eהיא אמצע השוק .DC D נסמן a :הוא הבסיס b ,ADהוא הבסיס ,BCו h -הוא גובה הטרפז. E האריכו את הקטע AEעד לנקודת חיתוכו עם המשך הבסיס .BC Fהיא נקודת החיתוך. a F a C A h b B א .הוכיחו :משולש ∆ADEחופף למשולש .∆FCEלפי ז.צ.ז ב .בטאו באמצעות h ,b ,aאת שטח המשולש .∆ABF (a b)h מהחפיפה מקבלים .CF = aלכן שטח המשולש 2 (a b)h ג .מה היחס בין שטח המשולש לבין שטח הטרפז? שטח הטרפז הוא 2 ולכן יחס השטחים הוא .1:1 ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 146 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א בתרגילים 11ו 12 -אנחנו מוסיפים בניות עזר שמאפשרות לבצע חישובים על פי משפט פיתגורס. עמ' 270 .11הגובה של טרפז הוא 12ס"מ ,אורך הבסיס הקצר 7ס"מ ,ואורכי שתי השוקיים 13 ס"מ ו 15 -ס"מ. מצאו את אורך הבסיס הארוך של הטרפז 21 .ס"מ באמצעות משפט פיתגורס נקבל את מידות הקטעים כמפורט באיור. .12המרובע ABCDהוא טרפז (,)CD II AB B ABFEהוא ריבוע .נתון כי השוק ADארוכה פי 2מצלע הריבוע. 5 A 7.07 5 הנקודה Fאמצע הקטע 5 .ECס"מ = .AB מצאו את שטח הטרפז ואת היקפו. C היקף 40.75 :ס"מ .שטח 59.15סמ"ר 5 F 5 E 10 8.66 D כל חישובי הצלעות מתבססים על משפט פיתגורס. .13במשולש ∆ABCהעבירו ישר מקביל לצלע BCהחותך את הצלע AB A בנקודה Dואת הצלע ACבנקודה .E א .הוכיחו כי המרובע DBCEהוא טרפז. זוג אחד של צלעות נגדיות מקבילות וזוג שני של צלעות נגדיות על ישרים שנפגשים בנקודה .A E D ב .נתון :במשולש ∆ABCזווית ∡Aבת 70 וזווית ∡Bבת .40חשבו את מידת כל זוויות הטרפז.110 ,140 ,40 ,70 . C B ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 147 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א בתרגיל 14קיימות בכל סעיף שתי אפשרויות לקבוע מי הן הצלעות המקבילות ,והנקודה Dיכולה להיות בכל מקום על הישר המקביל לצלע הנתונה ,מלבד שתי נקודות שבהן נוצרת מקבילית (ראו סרטוטים והסבר בהמשך) .שתי דוגמאות אפשריות לפתרון ,מסורטטות .מיקום הקדקוד הנוסף מסומן ב D -או ב.D - עמ' .14 270בכל אחד מהסעיפים העתיקו את הנקודות למחברת והוסיפו קדקוד Dכך שיתקבל טרפז .ABCD פתרונות אפשריים: D C A A B B D D B A C C D א D ג ב D הסרטוטים הבאים ממחישים בקו אדום מקוקו וסימון הנקודה Eובקו ירוק מקוקו וסימון הנקודה ,Gאת שני המקומות היחידים על הישר המקביל לצלע הנתונה ,בו לא ניתן למקם את הנקודה Dכי מתקבלת מקבילית ולא טרפז כנדרש. בכל סרטוט יש שני מקומות כאלה .ניתן להדגים זאת גם לתלמידים הכיתה. G G A A C B B E D B C D א E A E C G ב D ג A D עמ' .15 271במשולש ∆ABCחוצה הזווית Bחותך את הצלע ACבנקודה .D Eנקודה על הצלע ABהמקיימת.EB=ED : 1 2 1 C הוכיחו כי EBCDהוא טרפז. E B כמו במספר תרגילים קודמים גם בתרגיל זה יש שילוב של זוויות שוות שיוצר חוצה זווית וזוויות בסיס של משולש שווה-שוקיים ,ממנו נובע ש ∢B1=∢D1 -ומכאן .ED II BCהמשכי הצלעות האחרות נפגשים בנקודה .A ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 148 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א עמ' 271 .16א .בנו טרפז ישר-זווית באמצעות שני הבסיסים והשוק המאונכת לבסיסים. ב .כמה טרפזים שאינם חופפים ניתן לבנות באמצעות הנתונים? בסיס ג .האם כל צירוף של נתונים מאפשר לבנות את הטרפז? הסבירו. בסיס ד .בנו טרפז שאיננו ישר-זווית על-פי הנתונים .כמה טרפזים תוכלו לבנות הפעם? שוק שלבי הבנייה: נעתיק את הבסיס הגדול .נעלה אנך בקצהו ונעתיק עליו את הגובה (השוק הנתונה) .נעלה אנך בקצה הגובה ונסמו עליו את הבסיס הקטן .קיבלנו את ארבעת הקדקודים ונותר לסרטט את הצלע הרביעית. .17א .בנו טרפז ישר-זווית באמצעות הבסיס הגדול ושתי השוקיים. בסיס גדול שלבי הבנייה: נבנה את הבסיס הגדול. שוק מאונכת לבסיס נעלה אנך בקצהו ונעתיק עליו את הצלע המאונכת. שוק נוספת נעביר דרך קצה הצלע המאונכת מקביל לבסיס הגדול. מהקצה השני של הבסיס הגדול נחוג מעגל ברדיוס השווה לשוק השנייה .המעגל פוגש את המקביל בשתי נקודות. רק אחת מהן מתאימה להיות הקדקוד הרביעי של הטרפז בהתאם לדרישה שהבסיס הנתון הוא הבסיס הגדול. ב .כמה טרפזים שאינם חופפים ניתן לבנות באמצעות הנתונים? אחד ג .האם כל צירוף של נתונים מאפשר לבנות את הטרפז? הסבירו .השוק המאונכת לבסיס צריכה להיות קצרה מהשוק השנייה. ד .האם יכולתם לדעת בעצמכם מי השוק המאונכת לבסיס? הסבירו .יכולנו לדעת שהשוק הקצרה היא המאונכת. האנך הוא הקטע הקצר ביותר בין שתי נקודות שעל ישרים מקבילים. .18המרובעים ABFEו EFCD -הם טרפזים. B האם נובע מכך שגם המרובע ABCDטרפז? לא מהנתונים נובע ש ,AB II DC -אולם לא נובע מהנתונים שאין למרובע צלעות A F E מקבילות נוספות .מכאן שלא ניתן להסיק מהנתונים ש ABCD -טרפז. אם כן – הוכיחו. D C אם לא – הוסיפו מידע ממנו ניתן להסיק בוודאות שהמרובע ABCDטרפז .למשל, .AB DC A 1 .19המרובע ABCDהוא טרפז ( DT .) AD II BCאנך אמצעי לאלכסון .AC B הוכיחו שהאלכסון ACחוצה את הזווית .∡DCB זהו תרגיל נוסף שבו מעורבים משולש שווה-שוקיים ,ישרים מקבילים וחוצה זווית. DC =AD משולש שבו תיכון הוא גם גובה הוא שווה-שוקיים. ∢A1 = ∢C1 במשולש שווה-שוקיים זוויות הבסיס שוות. ∢A1 = ∢C2 זוויות מתחלפות בין ישרים מקבילים ( )AD II BCשוות. ∢C1 = ∢C2 כלל המעבר. T 2 C 1 D ____________________________________________________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 149 מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א ארגז הכלים בספר מכיל את הנחות היסוד והמשפטים שעליהם אפשר להתבסס בתחילת כיתה ט .הרעיון שהתלמידים יקבלו העתק של עמוד זה בתחילת השנה וישתמשו במשפטים שנלמדו לפני כיתה ט ובכל פעם שילמדו משפט חדש יוסיפו אותו באופן עצמאי לרשימה שלהם .כך יבנה ,באופן הדרגתי ,ארגז כלים המכיל את המשפטים עליהם הם יכולים להתבסס בהוכחותיהם בכל שלב בלמידה. ארגז כלים – עמ' 298 משפטים בגאומטריה – הנחות יסוד ומשפטים שלמדנו בכיתות ז ו -ח. כלל המעבר (טרנס יטיביות) :שני עצמים גאומטריים ששווים/חופפים לעצם שלישי שווים/חופפים ביניהם. כלל החיבור (לקטעים) :שני קטעים ,שכל אחד מהם מחולק לשני קטעים זרים ,שווים אם הקטעים שמרכיבים אותם שווים בהתאמה. כלל החיבור (לזוויות) :שתי זוויות ,שכל אחת מהן מחולקת לשתי זוויות זרות ,שוות אם הזוויות המרכיבות אותן שוות בהתאמה. בין כל שתי נקודות עובר קו ישר יחיד. סכום זוויות צמודות הוא 180מעלות. זוויות קודקודיות שוות זו לזו. משפט חפיפה צלע-זווית-צלע :אם שני משולשים שווים בהתאמה בשתי צלעות ובזווית שביניהן ,אז המשולשים חופפים. משפט חפיפה זווית-צלע-זווית :אם שני משולשים שווים בהתאמה בשתי זוויות והצלע הכלואה ביניהן ,אז המשולשים חופפים. משפט חפיפה צלע -צלע -צלע :אם שני משולשים שווים בהתאמה בשלוש צלעות ,אז המשולשים חופפים. שני משולשים ישרי-זווית השווים בניצב ויתר חופפים. במשולש שווה-שוקיים חוצה זווית הראש ,תיכון לבסיס ,וגובה לבסיס מתלכדים. במשולש שווה-שוקיים זוויות הבסיס שוות זו לזו. אם שני קווים הם מקבילים ,אז זוויות מתחלפות ביניהם שוות. סכום הזוויות במשולש הוא 180מעלות. סכום הזוויות הפנימיות במצולע קמור ,בעל nצלעות ,הוא (n-2)180מעלות. זווית חיצונית למשולש ,שווה לסכום שתי הזוויות הפנימיות שאינן צמודות לה ,ובפרט גדולה מכל זווית פנימית שאינה צמודה לה. סכום אורכי שתי צלעות במשולש ,גדול מאורך הצלע השלישית. משפט פיתגורס :במשולש ישר-זווית סכום ריבועי הניצבים שווה לריבוע היתר.a + b = c : שני משולשים שכל זוויותיהם שוות בהתאמה הם דומים. 2 _______________________________________________________________________ © כל הזכויות שמורות "אפשר גם אחרת" 150 2 2 __________________________________ מדריך למורה לכיתה ט -ספר אפור ,חלק א