דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: משולש חסום במעגל (המעגל החוסם) - כיתה י"א 5 יח"ל

שאלות על משולש חסום במעגל ועל המעגל החוסם, לכיתה י"א, 5 יחידות, בשילוב טריגונומטריה. בשאלות מחשבים את רדיוס המעגל החוסם משולש ישר-זווית לפי ניצב וזווית, פותרים בעיות על משיק וחותך מנקודה חיצונית, ומטפלים במשולש שווה-שוקיים שבו נקודה על הבסיס מחלקת אותו ביחס 2:1 או נעה עליו. רוב השאלות בינוניות, ויש קלות וקשות. אפשר לבחור מכאן לבוחן או לדף עבודה, וכל שאלה מגיעה עם פתרון מלא שנשמר בקובץ Word.

14 שאלותקלה: 4בינונית: 8קשה: 2

שאלה 1 · משיק וחותך מנקודה חיצונית: משפט הקוסינוסים ומעגל חוסםשאלה מלאה · קלה

נתון מעגל שמרכזו בנקודה O ורדיוסו RR. מנקודה A, שמחוץ למעגל, העבירו ישר שמשיק למעגל בנקודה D וישר אחר, שחותך את המעגל בנקודה B (B היא נקודת החיתוך הקרובה ל-A), כמתואר בסרטוט. נסמן: ∠AOD=α\angle AOD=\alpha, ∠AOB=β\angle AOB=\beta.

OABD
א.

הראו כי AO=Rcos⁡αAO=\frac{R}{\cos\alpha}, והביעו באמצעות RR ו-α\alpha את אורך הקטע AD.

ב.

נתון: α=60∘\alpha=60^\circ.

הראו כי AB=R5−4cos⁡βAB=R\sqrt{5-4\cos\beta}.

ג.

נתון גם: AB=2RAB=\sqrt2R.

מצאו את גודל הזווית β\beta.

ד.

משולש ADO חסום במעגל שרדיוסו rr.

הביעו את rr באמצעות RR.

שאלה 2 · משיק וחותך מנקודה חיצונית: הזווית שבנקודה A ויחס בין החותך למשיקשאלה מלאה · בינונית

נתון מעגל שמרכזו בנקודה O ורדיוסו RR. מנקודה A, שמחוץ למעגל, העבירו ישר שמשיק למעגל בנקודה D וישר אחר, שחותך את המעגל בשתי נקודות: C (הקרובה ל-A) ו-B, כמתואר בסרטוט. נסמן: ∠OAD=α\angle OAD=\alpha, ∠AOB=β\angle AOB=\beta.

OABCD
א.
(1)

הביעו באמצעות α\alpha, β\beta ו-RR, אם יש צורך, את: אורך הקטע AO.

(2)

אורך הקטע AB.

ב.

נתון: AB=2⋅ADAB=\sqrt2\cdot AD.

הוכיחו כי: cos⁡β=3sin⁡2α−12sin⁡α\cos\beta=\frac{3\sin^2\alpha-1}{2\sin\alpha}.

ג.

משולש ADO חסום במעגל אחר, שרדיוסו rr. נתון: Rr=43\frac{R}{r}=\frac43.

מצאו את גודלי הזוויות α\alpha ו-β\beta.

שאלה 3 · משיק וחותך מנקודה חיצונית: מתי הנקודה קיימת והאם היא הקרובה או הרחוקהשאלה מלאה · קשה

נתון מעגל שמרכזו בנקודה O ורדיוסו RR. מנקודה A, שמחוץ למעגל, העבירו ישר שמשיק למעגל בנקודה D. הנקודה B נמצאת על המעגל, ונתון: AB=3RAB=\sqrt3R. נסמן: ∠AOD=α\angle AOD=\alpha, ∠AOB=β\angle AOB=\beta.

א.

הביעו את cos⁡β\cos\beta באמצעות α\alpha.

ב.

מצאו את כל הערכים של α\alpha שבעבורם יש על המעגל נקודה B כזו.

ג.

קבעו, לפי α\alpha, מתי הישר AB משיק למעגל, מתי B היא נקודת החיתוך של הישר עם המעגל הקרובה יותר ל-A, ומתי היא הרחוקה יותר.

ד.

משולש ADO חסום במעגל שרדיוסו rr. נתון: Rr=65\frac{R}{r}=\frac65.

מצאו את α\alpha ואת β\beta, וקבעו אם B היא נקודת החיתוך הקרובה יותר ל-A או הרחוקה יותר.

שאלה 4 · משולש שווה-שוקיים ואנכים מנקודה על הבסיס (מודרך)שאלה מלאה · קלה

בסרטוט שלפניכם משולש שווה-שוקיים ABCABC (AB=ACAB=AC). הנקודה EE נמצאת על הבסיס BCBC כך ש-BE=2⋅ECBE=2\cdot EC. EDED מאונך לצלע ACAC ו-EMEM מאונך לצלע ABAB (DD על ACAC, MM על ABAB). נסמן: ∠ABC=α\angle ABC=\alpha, EC=kEC=k, 45∘<α<90∘45^\circ<\alpha<90^\circ.

ABCEDM
א.

הביעו באמצעות kk ו-α\alpha את אורכי הקטעים MEME, BMBM, DEDE ו-DCDC.

ב.

הראו כי סכום שטחי המשולשים BEMBEM ו-CEDCED הוא 54k2sin⁡2α\frac54k^2\sin2\alpha.

ג.

נתון כי סכום שטחי המשולשים BEMBEM ו-CEDCED הוא 1.1k21.1k^2.

מצאו את הערך של α\alpha.

ד.

נתון: k=3k=3.

הסבירו מדוע AEAE הוא קוטר במעגל החוסם את המשולש AEDAED, ומצאו את רדיוס המעגל. היעזרו בגובה AHAH לבסיס BCBC.

שאלה 5 · מעגל חוסם משולש ישר-זווית: זווית מיחס אורכיםשאלה קצרה · בינונית

משולש PQS, שבו ∠PQS=90∘\angle PQS=90^\circ, חסום במעגל שרדיוסו rr. נתון: PQ=pPQ=p, ∠QPS=θ\angle QPS=\theta.

א.

הביעו את rr באמצעות pp ו-θ\theta.

ב.

נתון: pr=1013\frac{p}{r}=\frac{10}{13}. מצאו את θ\theta, והביעו את אורך הקטע QS באמצעות pp.

שאלה 6 · נקודה נעה על בסיס משולש שווה-שוקיים: סכום קבוע, שטח מינימלי ומספר המעגלים ברדיוס נתוןשאלה מלאה · קשה

במשולש שווה-שוקיים ABCABC (AB=ACAB=AC) אורך הבסיס הוא BC=12BC=12. נסמן ∠ABC=α\angle ABC=\alpha. הנקודה EE נעה על הבסיס BCBC (שונה מ-BB ומ-CC), ונסמן BE=xBE=x. DD ו-MM הן עקבי האנכים מ-EE לישרים ACAC ו-ABAB בהתאמה.

ABCEDM
א.

הוכיחו כי הסכום ME+DEME+DE אינו תלוי ב-xx, והביעו אותו באמצעות α\alpha.

ב.

נתון כי לכל מיקום של EE על הבסיס, הנקודות DD ו-MM נמצאות על השוקיים ACAC ו-ABAB (ולא על המשכיהן), וכי הסכום הקטן ביותר האפשרי של שטחי המשולשים BEMBEM ו-CEDCED הוא 14.4.

מצאו את α\alpha.

ג.

מצאו את כל הערכים של RR שבעבורם יש בדיוק שני מיקומים של EE על הבסיס שבהם רדיוס המעגל העובר דרך הנקודות AA, MM, EE ו-DD שווה ל-RR.

שאלה 7 · שאלות קצרות: אינדוקציה, מרובע בר-חסימה, גרפים של פונקציות שורש, גרף הנגזרת ואינטגרליםשאלה מלאה · בינונית

ענו על שניים מארבעת הסעיפים א–ד שלפניכם. אם תענו על יותר משני סעיפים, ייבדקו רק שתי התשובות הראשונות שבמחברתכם.

א.

בעבור כל nn טבעי הוכיחו באינדוקציה או בדרך אחרת כי מתקיים: 2A3+2A32+…+2A3n=A(1−13n)\frac{2A}3+\frac{2A}{3^2}+\ldots+\frac{2A}{3^n}=A\left(1-\frac1{3^n}\right)

ב.

הנקודה B היא אמצע הקטע OC. AB הוא קוטר במעגל שמרכזו O ורדיוסו RR. מן הנקודה C מעבירים ישר המשיק למעגל בנקודה D. בנקודה B מעבירים משיק נוסף למעגל. שני המשיקים נחתכים בנקודה E (ראו סרטוט).

CBOADE
(1)

הוכיחו כי המרובע OBED הוא בר חסימה במעגל.

(2)

הביעו באמצעות RR את רדיוס המעגל החוסם את המרובע OBED.

ג.

לפניכם שלוש פונקציות והגרפים א-ד. כל אחת מן הפונקציות מתוארת על ידי אחד מן הגרפים.

f(x)=x2(4−x2)f(x)=\sqrt{x^2(4-x^2)}, h(x)=x(4−x2)h(x)=\sqrt{x(4-x^2)}, k(x)=x4−x2k(x)=x\sqrt{4-x^2}

גרף א
גרף ב
גרף ג
גרף ד
(1)

בעבור כל אחת מן הפונקציות, קבעו איזה מן הגרפים מתאר אותה. נמקו את קביעותיכם.

נתונה הפונקציה: g(x)=xn4−x2g(x)=x^n\sqrt{4-x^2}, nn הוא פרמטר טבעי גדול מ-1.

(2)

מצאו עבור אילו ערכים של nn, הגרף הנותר מתאר את הפונקציה g(x)g(x).

ד.

לפניכם גרף של הפונקציה f(x)f(x), המוגדרת לכל x≠0x\neq0. הישרים y=1y=1 ו-x=0x=0 הם אסימפטוטות של הפונקציה f(x)f(x). הפונקציה f(x)f(x) קעורה כלפי מטה עבור x<0x<0 וקעורה כלפי מעלה עבור x>0x>0.

(1)

סרטטו סקיצה של גרף פונקציית הנגזרת f′(x)f'(x).

(2)

רשמו את תחומי העלייה והירידה של פונקציית הנגזרת f′(x)f'(x) (אם יש כאלה).

נתון: a>0a>0 הוא פרמטר.

(3)

סדרו את הביטויים (1)-(4) שלפניכם מן הקטן ביותר אל הגדול ביותר (כתבו בצד שמאל את מספרו של הביטוי הקטן ביותר וכן הלאה). (1) המספר 1 (2) ∫a+1a+2f(x)dx\int_{a+1}^{a+2}f(x)dx (3) ∫aa+1f(x)dx\int_a^{a+1}f(x)dx (4) ∫aa+1f′(x)dx\int_a^{a+1}f'(x)dx.

שאלה 8 · משולש ישר-זווית ואנכים מנקודה על היתר: סכום שטחים, ומעגל חוסםשאלה מלאה · בינונית

בסרטוט שלפניכם משולש ישר-זווית ABCABC (∠BAC=90∘\angle BAC=90^\circ). הנקודה EE נמצאת על היתר BCBC כך ש-BE=2⋅ECBE=2\cdot EC. הנקודה DD נמצאת על הניצב ACAC כך ש-EDED מאונך ל-ACAC. הנקודה MM נמצאת על הניצב ABAB כך ש-EMEM מאונך ל-ABAB. נסמן: ∠ABC=α\angle ABC=\alpha, EC=kEC=k, 45∘<α<90∘45^\circ<\alpha<90^\circ.

BCAEDM
א.

הביעו באמצעות kk ו-α\alpha את אורכי הקטעים MEME ו-DEDE.

ב.

נתון כי סכום שטחי המשולשים CEDCED ו-BEMBEM הוא 1.2k21.2k^2.

מצאו את הערך של α\alpha.

ג.

נתון כי אורך רדיוס המעגל החוסם את המשולש AEDAED הוא 10.

מצאו את הערך של kk.

שאלה 9 · שני גבהים במשולש שווה-שוקיים: מעגל שהבסיס קוטרושאלה קצרה · בינונית

במשולש שווה-שוקיים ABCABC נתון: AB=AC=9AB=AC=9, ∠BAC=40∘\angle BAC=40^\circ. BDBD הוא הגובה לשוק ACAC, ו-CECE הוא הגובה לשוק ABAB.

ABCDE
א.

הסבירו מדוע הנקודות BB, CC, DD ו-EE נמצאות על מעגל אחד, ומצאו את רדיוס המעגל.

ב.

מצאו את אורך הקטע DEDE.

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

השאלות המלאות, עם פתרון מלא לכל סעיף, בדף של כל בחינה.

שאלות מתאימות מכיתות אחרות (2)

שאלות שנכתבו לכיתה אחרת ומתאימות גם לשיעור הזה. פותחים אותן במחולל המבחנים.

  • זווית היקפית בת 90° נשענת על קוטר (שאלה קצרה · קלה)

    משולש ABCABC חסום במעגל. נתון: ∠ABC=∠BAC+∠BCA\angle ABC=\angle BAC+\angle BCA.

  • נפח פירמידה (שאלה קצרה · קלה)

    נתון ארבעון משוכלל (פירמידה משולשת שכל מקצועותיה שווים) שאורך כל אחד ממקצועותיו הוא 66 ס"מ.

כל האתר במבט אחד

קיצורי דרך לכל הכלים, הבגרויות והקורסים

GuyAI הוא המורה הפרטי המתקדם בישראל, המבוסס על מודלי הבינה המלאכותית החזקים בעולם בשילוב הידע הפדגוגי של GOOL. המערכת מספקת פתרונות לכל המקצועות ולכל הרמות - מיסודי ועד אקדמיה, וממתמטיקה ועד היסטוריה.