קליק · תרגול והעמקה בחטיבת הביניים
דלתון: שילוב תכונות ובדיקת קיום
מחברים בין תכונות הדלתון, משוואות, פירוק זוויות ופיתגורס. בכל המסלול ABCD הוא מרובע קמור לא מנוון, לפי הסדר סביב ההיקף, עם AB = AD ו־CB = CD; AC הוא הראשי, וההגדרה כוללת מעוין. מבדילים בין נתון, תכונה ומסקנה ולא מניחים ש־AO = OC. המסלול אינו הצהרה על כיסוי מלא של תוכנית שנתית.
תרגול והעמקה בחטיבה · יסודות ויישומים בחטיבת הביניים. מסלול האתגר מוסיף הכללה והנמקה לפי מוכנות; אין לייחס את כל ההרחבות כחובה לכל כיתה. מסלול זה משלב מיומנויות; בדקו את הידע הקודם לפני שמתחילים.
יחידת לימוד עד כיתה ט׳, עם הרחבות מסומנות לבחירה. הרמות הן של קליק; הן אינן מסלולי בגרות או אישור לכיסוי מלא של תוכנית שנתית.
https://klikedu.app/learn/kite?target=4לפני שמתחילים
- יסודות הדלתון, שווה שוקיים, חפיפה ותכונות האלכסון הראשי. O מציין את מפגש האלכסונים.
- סכום זוויות במשולש, פיתגורס, שורש חיובי ומשוואות ליניאריות.
1. מחליטים איזה שוויון מותר לכתוב
בדלתון המוגדר AC חוצה את BD, כך ש־BO = OD, אבל אינו מחייב AO = OC. אם נתונים ביטויים לשני חלקי BD, משווים ביניהם ורק אחר כך מחשבים את האלכסון השלם. את AC מוצאים כסכום AO+OC, גם כשהחלקים שונים. זהו ההבדל בין שימוש בתכונה לבין הוספת שוויון שאינו מובטח.
דוגמה: בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. כל האורכים בסנטימטרים. נתון BO = 2x+1, OD = 5x−8, AO = 4 ו־OC = 9. מצאו x ושני האלכסונים.
- AC ראשי, ולכן BO = OD: מתקבלת המשוואה 2x+1 = 5x−8.
- מעבירים את 2x לימין ואת −8 לשמאל: 1+8 = 5x−2x. זו דרך קצרה לחסר 2x ולהוסיף 8 בשני האגפים. לכן 9 = 3x ו־x = 3.
- BO = 2×3+1 = 7 וגם OD = 5×3−8 = 7. לכן BD = 14 ס״מ.
- AC = AO+OC = 4+9 = 13 ס״מ. החלקים 4 ו־9 אינם סותרים דלתון; לא נדרש שיהיו שווים.
תרגול מודרך
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. BO = 3x−2 ו־OD = x+6, בסנטימטרים. מה BD?
- 10 ס״מ
- 20 ס״מ
- 8 ס״מ
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
ניסיון עצמאי
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. BO = x+2, OD = 2x−1, AO = 5 ו־OC = 8, בסנטימטרים. איזה זוג נכון?
- AC = 13 ס״מ, BD = 10 ס״מ
- AC = 10 ס״מ, BD = 13 ס״מ
- AC = 10 ס״מ, BD = 5 ס״מ
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
2. מזוויות הראש אל חלקי זווית הבסיס
במשולש ABD השוקיים AB ו־AD שוות, ולכן כל זווית בסיס היא . במשולש CBD כל זווית בסיס היא . האלכסון BD נמצא בתוך זווית B בדלתון קמור, ולכן ∠ABC = ∠ABD+∠DBC. שני החלקים אינם בהכרח שווים. לבדיקה אפשר להשתמש בסכום זוויות המרובע 360°: הוא מתקבל משני המשולשים שיוצר AC.
דוגמה: בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. נתון ∠BAD = 72° ו־∠BCD = 48°. מצאו את שני חלקי זווית B ואת ∠ABC. האם BD חוצה את זווית B?
- במשולש ABD: ∠ABD = ∠BDA = = 54°.
- במשולש CBD: ∠DBC = ∠BDC = = 66°.
- לכן ∠ABC = 54°+66° = 120°. באותה דרך ∠ADC = 120°.
- בדיקה: 72°+120°+48°+120° = 360°. מכיוון ש־54° ≠ 66°, האלכסון BD אינו חוצה כאן את זווית B.
תרגול מודרך
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. נתון ∠BAD = 80° ו־∠BCD = 60°. מהי ∠ABC?
- 100°
- 70°
- 110°
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
ניסיון עצמאי
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. נתון ∠BAD = 100° ו־∠ABC = 105°. מהי ∠DBC?
- 52.5°
- 65°
- 40°
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
3. אלכסונים נתונים: מחשבים כל זוג צלעות בנפרד
AC ⟂ BD ו־BO = OD, ולכן AOB ו־COB הם משולשים ישרי זווית. AB הוא היתר בראשון, ו־CB הוא היתר בשני. פיתגורס נותן AB² = AO²+BO² ו־CB² = CO²+BO². משתמשים בחצי BD, אך אין לחלק את AC בשתיים ללא נתון נוסף. את ההיקף מחשבים מהצלעות ואת השטח מהאלכסונים.
דוגמה: בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. נתון AO = 5 ס״מ, CO = 9 ס״מ ו־BD = 24 ס״מ. מצאו את שני זוגות הצלעות, ההיקף והשטח.
- AC חוצה את BD, ולכן BO = OD = 12 ס״מ. הניצבים במשולש AOB הם 5 ו־12, לא 5 ו־24.
- ב־AOB: AB² = 5²+12² = 25+144 = 169. לכן AB = 13 ס״מ, וגם AD = 13 ס״מ.
- ב־COB: CB² = 9²+12² = 81+144 = 225. לכן CB = 15 ס״מ, וגם CD = 15 ס״מ. בחרנו שורשים חיוביים כי אלה אורכים.
- ההיקף P = 2×13+2×15 = 56 ס״מ. האלכסון AC = 5+9 = 14 ס״מ, ולכן השטח S = 14× = 168 סמ״ר.
נתון דלתון עם AO = 5, CO = 9 ו־BD = 24 ס״מ. שוויון צלעות כל זוג הוא נתון. אחרי שימוש במשפט הדלתון מסומנים BO = OD = 12 והזווית הישרה כמסקנות. המספרים AB = 13 ו־BC = 15 הם תוצאות פיתגורס בדוגמה, לא נתונים שנוספו מראש.
תרגול מודרך
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. נתון AO = 6 ס״מ ו־BD = 16 ס״מ. מה AB?
- 292 ס״מ
- 10 ס״מ
- 14 ס״מ
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
ניסיון עצמאי
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. נתון AO = 8 ס״מ, CO = 15 ס״מ ו־BD = 30 ס״מ. מהו הביטוי המדויק להיקף?
- 34+302 ס״מ
- 46+302 ס״מ
- 17+152 ס״מ
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
4. צלעות ואלכסון משני: מוצאים שני ניצבים
כאשר היתר וניצב ידועים במשולש ישר זווית, הניצב האחר מתקבל מחיסור ריבועים: AO² = AB²−BO². במשולש השני מחשבים בנפרד CO² = CB²−BO². בדלתון קמור O בתוך AC, ולכן AC = AO+CO. אין לחסר את שני הגבהים ואין להניח שהם שווים. מציינים בכל פיתגורס מהו היתר.
דוגמה: בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. נתון AB = AD = 10 ס״מ, CB = CD = 17 ס״מ ו־BD = 16 ס״מ. מצאו AC ואת השטח.
- מהחצייה BO = OD = 8 ס״מ. ב־AOB היתר הוא AB = 10, ולכן AO²+8² = 10².
- מעבירים את 64 לאגף ימין, כלומר מחסרים 64 משני האגפים: AO² = 100−64 = 36. מכאן AO = 6 ס״מ.
- ב־COB היתר הוא CB = 17: CO² = 17²−8² = 289−64 = 225, ולכן CO = 15 ס״מ.
- AC = AO+CO = 6+15 = 21 ס״מ, ולכן S = 21× = 168 סמ״ר. היתרים אכן ארוכים מכל ניצב, ושני הגבהים חיוביים.
תרגול מודרך
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. נתון AB = 13 ס״מ ו־BD = 10 ס״מ. מה AO?
- 69 ס״מ
- 8 ס״מ
- 12 ס״מ
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
ניסיון עצמאי
בדלתון קמור ABCD הקודקודים מסודרים סביב ההיקף, AB = AD ו־CB = CD. האלכסונים AC ו־BD נפגשים ב־O. נתון AB = 5 ס״מ, CB = 13 ס״מ ו־BD = 8 ס״מ. מה AC?
- 3+153 ס״מ
- 153−3 ס״מ
- 18 ס״מ
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
5. בודקים שהחישוב יוצר דלתון קמור
בדלתון קמור לא מנוון AO, CO ו־BO חיוביים. לכן AB > BO וגם CB > BO: יתר גדול מכל ניצב במשולש ישר זווית. אם חיסור הריבועים נותן מספר שלילי, אין אורך ממשי מתאים; אם הוא נותן אפס, קודקוד מתלכד עם O ונוצרת זווית שטוחה על BD. גם מקרה זה אינו הדלתון הקמור שבמסלול. תשובה מספרית דורשת בדיקת התאמה לנתונים ולצורה.
דוגמה: האם יכול להתקיים דלתון קמור ABCD עם AB = AD = 5 ס״מ, CB = CD = 13 ס״מ ו־BD = 12 ס״מ?
- אם היה דלתון כזה, AC היה חוצה את BD, ולכן BO = 6 ס״מ.
- במשולש ישר הזווית AOB היתר AB היה 5, קצר מהניצב BO = 6. זה בלתי אפשרי.
- אותה סתירה מופיעה בחישוב: AO² = 5²−6² = −11. ריבוע של אורך אינו יכול להיות שלילי.
- לכן אין דלתון קמור עם כל הנתונים האלה. אין לבחור שורש או לשנות את BD כדי להשלים פתרון.
תרגול מודרך
מוצע דלתון קמור ABCD עם AB = AD = 6 ס״מ ו־BD = 12 ס״מ. מדוע ההצעה אינה אפשרית?
- כי בדלתון אסור לצלעות להיות שוות
- כי AO² = 0, ולכן לא מתקבל מרובע קמור לא מנוון
- כי BD חייב להיות קצר מ־AB
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
ניסיון עצמאי
רוצים לבנות דלתון קמור ABCD עם AB = AD = 10 ס״מ, CB = CD = 13 ס״מ ו־BD = 12 ס״מ. איזו קביעה נכונה?
- אי אפשר, כי שני זוגות הצלעות שונים
- אי אפשר, כי BD ארוך מ־AB
- אפשר: BO = 6, AO = 8 ו־CO = 133, כולם חיוביים
תשובה ודרך פתרון: _____________________________________
בדיקה עצמית
הסבירו את דרך הפתרון ובדקו את התוצאה מול הנתונים והתנאים המקוריים. אפשר לפתוח משוב ורמזים ביחידה המקוונת.