דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: משפט הסינוסים - כיתה י"א 5 יח"ל

משפט הסינוסים בשאלות פתוחות לכיתה י"א, 5 יחידות. בשאלות מבטאים צלעות של משולש בעזרת זווית ופרמטר, כמו משולש שבו BC=6 וזווית הראש 2π/3, ובהמשך חלק מהשאלות הופכות לבעיות קיצון שבהן מחפשים שטח או היקף מקסימלי. יש גם שאלות על מקבילית שצלעותיה משיקות למעגל ועל מלבן שאלכסונו d. רוב השאלות בינוניות, ויש קלות וקשות. אפשר לבחור מכאן לבוחן או למבחן, וכל שאלה מגיעה עם פתרון מלא וייצוא ל-Word.

51 שאלותקלה: 12בינונית: 31קשה: 8

שאלה 1 · משולש עם צלע 6 וזווית מולה: היקף מקסימלישאלה מלאה · קלה

במשולש ABCABC אורך הצלע BCBC הוא 6, ו-∢BAC=2π3\sphericalangle BAC=\frac{2\pi}{3}. נסמן: ∢ABC=x\sphericalangle ABC=x (0<x<π30<x<\frac\pi3).

א.

הסבירו מדוע ∢ACB=π3−x\sphericalangle ACB=\frac\pi3-x, והביעו באמצעות xx את אורכי הצלעות ACAC ו-ABAB.

ב.

הראו כי היקף המשולש הוא P(x)=6+43(sin⁡x+sin⁡(π3−x))P(x)=6+4\sqrt3\left(\sin x+\sin\left(\frac\pi3-x\right)\right), ומצאו את P′(x)P'(x).

ג.

מצאו את ערך ה-xx שבעבורו היקף המשולש מקסימלי, ואת ההיקף המקסימלי.

ד.

איזה משולש מתקבל כשההיקף מקסימלי? מה אורכי הצלעות ABAB ו-ACAC במשולש זה?

שאלה 2 · משולש עם צלע נתונה וזווית מולה: שטח מקסימלי ומשולש שווה שוקייםשאלה מלאה · בינונית

במשולש ABCABC אורך הצלע ACAC הוא bb. נתון: ∢ABC=β\sphericalangle ABC=\beta (β\beta ברדיאנים). נסמן: ∢BAC=x\sphericalangle BAC=x (0<x<π−β0<x<\pi-\beta).

א.

הביעו באמצעות xx, β\beta ו-bb את שטח המשולש ABCABC.

ב.

הביעו באמצעות β\beta את ערך ה-xx שבעבורו שטח המשולש ABCABC הוא מקסימלי.

ג.

הסבירו מדוע מתקיים המשפט הזה: מכל המשולשים בעלי צלע נתונה וזווית מולה נתונה, המשולש בעל השטח המקסימלי הוא משולש שווה שוקיים.

שאלה 3 · ההיקף המקסימלי כפונקציה של הזווית: בעיה הפוכה ומספר משולשיםשאלה מלאה · קשה

במשולש ABCABC אורך הצלע BCBC הוא aa, ו-∢BAC=α\sphericalangle BAC=\alpha, כאשר 0<α<π0<\alpha<\pi (α\alpha ברדיאנים). נסמן: ∢ABC=x\sphericalangle ABC=x.

א.

מצאו, באמצעות aa ו-α\alpha, את ההיקף המקסימלי האפשרי של המשולש ABCABC.

ב.

מצאו את α\alpha שבעבורה ההיקף המקסימלי של המשולש הוא 3a3a. איזה משולש מתקבל אז?

ג.

נתון α=π3\alpha=\frac\pi3. קבעו, לכל k>0k>0, כמה ערכים של xx יש שבעבורם היקף המשולש ABCABC הוא kaka.

שאלה 4 · מרכזי המעגלים החסומים במלבן במידות נתונותשאלה מלאה · קלה

במלבן ABCDABCD נתון: AB=12AB=12, BC=5BC=5.

הנקודה OO היא מרכז המעגל החסום במשולש ABDABD, והנקודה MM היא מרכז המעגל החסום במשולש BDCBDC. נסמן ∢ABD=α\sphericalangle ABD=\alpha.

ABCDOM
א.

חשבו את α\alpha.

ב.

הסבירו מדוע ∢OAB=45∘\sphericalangle OAB=45^\circ ו-∢OBA=α2\sphericalangle OBA=\frac{\alpha}{2}. היעזרו במשפט הסינוסים במשולש AOBAOB, וחשבו את BOBO.

ג.

הראו כי ∢OBM=45∘\sphericalangle OBM=45^\circ.

ד.

חשבו את BMBM (היעזרו במשולש BMCBMC), ואת שטח המשולש OBMOBM.

שאלה 5 · מעגל המשיק לשתי צלעות של מקבילית ועובר דרך הקודקוד הנגדישאלה מלאה · בינונית

ABCDABCD היא מקבילית שבה ∢BAD=120∘\sphericalangle BAD=120^\circ. הצלעות ABAB ו-ADAD משיקות למעגל שרדיוסו RR בנקודות EE ו-KK בהתאמה. הנקודה CC נמצאת על המעגל (ראו סרטוט).

ABCDEK
א.

הוכיחו: ∢KCE=30∘\sphericalangle KCE=30^\circ.

ב.

נתון: ∢KCD=α\sphericalangle KCD=\alpha, 0∘<α<90∘0^\circ<\alpha<90^\circ.

(1)

הביעו באמצעות α\alpha את הזוויות של המשולש KCEKCE.

(2)

הביעו באמצעות α\alpha ו-RR את האורכים של צלעות המשולש KCEKCE.

ג.

הביעו באמצעות α\alpha את היחס EBAE\frac{EB}{AE}.

ד.

נתון: EB=2AEEB=2AE.

חשבו את α\alpha.

שאלה 6 · מרכזי המעגלים החסומים במלבן: שטח כפונקציה של הזווית, בעיה הפוכה ומקסימוםשאלה מלאה · קשה

במלבן ABCDABCD אורך האלכסון BDBD הוא dd, ו-∢ABD=α\sphericalangle ABD=\alpha (0∘<α<90∘0^\circ<\alpha<90^\circ).

הנקודה OO היא מרכז המעגל החסום במשולש ABDABD, והנקודה MM היא מרכז המעגל החסום במשולש BDCBDC.

ABCDOM
א.

הביעו את BOBO ואת BMBM באמצעות dd ו-α\alpha, בצורה הפשוטה ביותר.

ב.

הביעו את שטח המשולש OBMOBM באמצעות dd ו-α\alpha.

ג.

נתון: BD=20BD=20, ושטח המשולש OBMOBM הוא 50(3−1)50\left(\sqrt3-1\right).

מצאו את α\alpha.

ד.

עבור BD=20BD=20, מהו השטח הגדול ביותר האפשרי של המשולש OBMOBM? באיזה מלבן הוא מתקבל?

שאלה 7 · מעגל, משיק וקוטר: אורך ושטח במשפט הסינוסים ומשוואה עם שאלה מלאה · קלה

ABAB הוא קוטר במעגל שרדיוסו RR ומרכזו OO. המשיק למעגל בנקודה DD חותך את המשך הקוטר ABAB (מעבר לנקודה AA) בנקודה EE (ראו סרטוט). נסמן: ∠ADE=α\angle ADE=\alpha.

ABDOE
א.

הראו כי ∠ABD=α\angle ABD=\alpha, וכי ∠AED=90∘−2α\angle AED=90^\circ-2\alpha.

ב.

הראו כי AD=2Rsin⁡αAD=2R\sin\alpha, והביעו באמצעות RR ו-α\alpha את אורך הקטע AEAE.

ג.

הביעו באמצעות RR ו-α\alpha את שטח המשולש ADEADE.

ד.

נתון כי AE=RAE=R. מצאו את α\alpha.

שאלה 8 · מרכזי המעגלים החסומים משני צדי הגובה ליתר: משפט הסינוסים וזווית של 45°שאלה מלאה · בינונית

במשולש ישר-זווית ABCABC (∢ACB=90∘\sphericalangle ACB=90^\circ) הקטע CDCD הוא הגובה ליתר ABAB.

הנקודה OO היא מרכז המעגל החסום במשולש ACDACD, והנקודה MM היא מרכז המעגל החסום במשולש BCDBCD.

נסמן: ∢CAB=α\sphericalangle CAB=\alpha, CD=aCD=a.

ABCDOM
א.

הביעו את DODO ואת COCO באמצעות aa ו-α\alpha.

ב.

הראו כי ∢OCM=45∘\sphericalangle OCM=45^\circ.

ג.

נתון: AC=15AC=15, BC=20BC=20.

חשבו את α\alpha.

ד.

חשבו את שטח המשולש OCMOCM.

שאלה 9 · מעגל, משיק וקוטר: לאילו זוויות קיימת הנקודה, טווח של אורך ושוויון שטחיםשאלה מלאה · קשה

ABAB הוא קוטר במעגל שרדיוסו RR ומרכזו OO. המשיק למעגל בנקודה DD חותך את המשך הקוטר ABAB (מעבר לנקודה AA) בנקודה EE. נסמן: ∠ADE=α\angle ADE=\alpha. על הקוטר ABAB מחפשים נקודה FF שמקיימת FE=FDFE=FD. ההמשך של DFDF חותך את המעגל בנקודה CC (ראו סרטוט).

ABDOEFC
א.

מצאו עבור אילו ערכים של α\alpha קיימת על הקוטר ABAB נקודה FF כזו, והביעו באמצעות α\alpha את ∠CDA\angle CDA.

ב.

הביעו באמצעות RR ו-α\alpha את אורך הקטע DFDF, ומצאו את כל הערכים האפשריים של היחס DFR\frac{DF}{R}.

ג.

הביעו באמצעות α\alpha את יחס השטחים SAFDSAED\frac{S_{AFD}}{S_{AED}}.

ד.

מצאו את α\alpha שבעבורו המשולשים AFDAFD ו-AEDAED שווי שטח.

שאלה 10 · טרפז חסום במעגל: זוויות, משפט הסינוסים ומשוואה טריגונומטרית (מודרך)שאלה מלאה · קלה

נתון טרפז ABCD (AB∥DC)(AB\parallel DC), החסום במעגל. המשכי הצלעות AD ו-BC נפגשים בנקודה E, כמתואר בסרטוט.

נתון: ∠ACB=45∘\angle ACB=45^\circ.

נסמן: ∠CDE=α\angle CDE=\alpha, AC=kAC=k.

ABCDE
א.

הסבירו מדוע ∠ABC=α\angle ABC=\alpha, ומדוע גם ∠DAB=α\angle DAB=\alpha.

ב.

הראו כי ∠DAC=2α−135∘\angle DAC=2\alpha-135^\circ, ומצאו את ∠ADC\angle ADC.

ג.

הביעו באמצעות α\alpha ו-kk את אורכי הצלעות AB ו-DC.

ד.

נתון כי שטח המשולש ABE גדול פי 2 משטח המשולש DCE.

הסבירו מדוע ABDC=2\frac{AB}{DC}=\sqrt2, ומצאו את α\alpha.

ה.

נתון k=8k=8. חשבו את רדיוס המעגל (בדיוק של שתי ספרות אחרי הנקודה).

עוד 25 שאלות על משפט הסינוסים

השאלות המלאות במחולל המבחנים.

  1. משפט הסינוסים במשולש שקודקודו מרכז המעגל החסום (שאלה קצרה · בינונית)

    במשולש ABCABC נתון: AB=12AB=12, ∢BAC=64∘\sphericalangle BAC=64^\circ, ∢ABC=40∘\sphericalangle ABC=40^\circ. הנקודה II היא מרכז המעגל החסום במשולש.

  2. טרפז חסום שבו : קשר בין הזוויות, יחס שטחים וטווח ערכים (שאלה מלאה · קשה)

    נתון טרפז ABCD (AB∥DC, AB>DC)(AB\parallel DC,\ AB>DC), החסום במעגל. המשכי השוקיים AD ו-BC נפגשים בנקודה E, כמתואר בסרטוט. ידוע כי CE=CACE=CA. נסמן:…

  3. משיק וחותך במעגל: דמיון משולשים ומשפט הסינוסים המורחב (מודרך) (שאלה מלאה · קלה)

    המשולש ABCABC חסום במעגל שהרדיוס שלו הוא RR. המשיק למעגל בנקודה BB חותך את המשך הצלע CACA בנקודה DD, כמתואר בסרטוט. נסמן:…

  4. מעגל, משיק וקוטר: משולש שווה-שוקיים , שטח במשפט הסינוסים ומשוואה עם (שאלה מלאה · בינונית)

    ABAB הוא קוטר במעגל שרדיוסו RR ומרכזו OO. המשיק למעגל בנקודה DD חותך את המשך הקוטר ABAB בנקודה EE. הנקודה FF נמצאת על הקוטר ABAB,…

  5. משיק וחותך במעגל: , יחס שטחים כפונקציה של ותנאי קיום (שאלה מלאה · קשה)

    המשולש ABCABC חסום במעגל שהרדיוס שלו הוא RR. המשיק למעגל בנקודה BB חותך את המשך הצלע CACA (מעבר לנקודה AA) בנקודה DD, כמתואר בסרטוט.…

  6. משולש חסום שבו : משיק, דמיון ויחסי שטחים - מודרך (שאלה מלאה · קלה)

    המשולש ABC חסום במעגל. המשיק למעגל בנקודה A חותך את המשך הצלע CB בנקודה E (ראו סרטוט). נתון: ∠ABC=2∠ACB\angle ABC=2\angle ACB. נסמן…

  7. טרפז חסום שבסיסו קוטר והמשכי השוקיים: משפט הסינוסים, יחס שטחים ותיכון (שאלה מלאה · בינונית)

    נתון טרפז ABCD (AB∥DC)(AB\parallel DC), החסום במעגל. הבסיס AB הוא קוטר המעגל. המשכי הצלעות AD ו-BC נפגשים בנקודה E, כמתואר בסרטוט. נסמן:…

  8. משולש שבו ומשיק בקודקוד: יחס השטחים כפונקציה של (שאלה מלאה · קשה)

    המשולש ABC חסום במעגל, ומתקיים ∠ABC=2∠ACB\angle ABC=2\angle ACB. המשיק למעגל בנקודה A חותך את המשך הצלע CB בנקודה E, וחוצה הזווית BAC חותך את הצלע…

  9. מעגל, משיק וחותך: זוויות במשולש שמחוץ למעגל, משפט הסינוסים ומרובע בר-חסימה (מספרים) (שאלה מלאה · קלה)

    נתון מעגל שמרכזו OO ורדיוסו 5. מנקודה EE שמחוץ למעגל העבירו ישר החותך את המעגל בנקודות AA ו-BB (AA בין EE ל-BB). CC אמצע המיתר ABAB,…

  10. מרובע חסום: זווית חיצונית ומשפט הסינוסים עם פרמטר (שאלה קצרה · בינונית)

    המרובע ABCD חסום במעגל. הנקודה P נמצאת על המשך הצלע AB, מעבר לנקודה B, כמתואר בסרטוט. נתון: ∠ACD=30∘\angle ACD=30^\circ. נסמן: ∠CBP=β\angle CBP=\beta,…

  11. מעגל, משיק וחותך: תנאי קיום, השוואת צלעות ובעיות הפוכות בזווית (שאלה מלאה · קשה)

    נתון מעגל שמרכזו OO ורדיוסו RR, ו-ABAB מיתר במעגל שאורכו RR. EE נקודה על המשך המיתר BABA מעבר לנקודה AA. מהנקודה EE העבירו ישר המשיק…

  12. משולש שווה-שוקיים ומפגש חוצי הזוויות: חישובי צלעות ורדיוסים (שאלה מלאה · קלה)

    במשולש שווה-שוקיים ABCABC (AB=ACAB=AC) זווית הבסיס ∠ABC=70∘\angle ABC=70^\circ ו-BC=10BC=10. הנקודה EE היא מפגש חוצי הזוויות במשולש. המשך CECE חותך את…

  13. משיק וחותך במעגל: זווית של , יחס שטחים ורדיוס מעגל חסום (שאלה מלאה · בינונית)

    המשולש ABCABC חסום במעגל שהרדיוס שלו הוא RR. המשיק למעגל בנקודה BB חותך את המשך הצלע CACA בנקודה DD, כמתואר בסרטוט. נסמן:…

  14. טרפז שווה שוקיים ומעגל על שוק כקוטר: יחס הבסיסים ושטח קבוע (שאלה מלאה · קשה)

    נתון טרפז שווה שוקיים ABCDABCD (AB∥DCAB\parallel DC, AB<DCAB<DC, AD=BCAD=BC). השוק ADAD היא קוטר במעגל שמרכזו OO ורדיוסו rr. השוק BCBC משיקה למעגל…

  15. טרפז שווה שוקיים ומעגל על שוק כקוטר: זווית נתונה (שאלה מלאה · קלה)

    נתון טרפז שווה שוקיים ABCDABCD (AD=BCAD=BC). השוק ADAD היא קוטר במעגל שמרכזו OO. השוק BCBC משיקה למעגל בנקודה FF. המעגל חותך את הבסיס DCDC…

  16. משולש חסום שבו ומשיק בקודקוד: משפט הסינוסים ויחסי שטחים (שאלה מלאה · בינונית)

    המשולש ABC חסום במעגל. המשיק למעגל בנקודה A חותך את המשך הצלע CB בנקודה E. חוצה הזווית BAC חותך את הצלע BC בנקודה F (ראו סרטוט).

  17. תיכון וחותך מאונכים במשולש: משפט הסינוסים, זווית כפולה ורדיוסי מעגלים חוסמים (שאלה מלאה · בינונית)

    במשולש ABCABC, AEAE הוא תיכון לצלע BCBC. הנקודה DD נמצאת על הצלע ACAC. AEAE ו-BDBD נחתכים בנקודה PP (ראו סרטוט). נתון: AP=4⋅PEAP=4\cdot PE.…

  18. שאלות קצרות: אינדוקציה על מספרים אי-זוגיים, מיתרים נחתכים ודמיון, אסימפטוטות של פונקציית שורש, גרף הפונקציה וגרף הנגזרת (שאלה מלאה · בינונית)

    הוכיחו באינדוקציה או בדרך אחרת שלכל nn טבעי אי-זוגי מתקיים: 6+54+150+⋯+6n2=n(n+1)(n+2)6+54+150+\dots+6n^2=n(n+1)(n+2)

  19. מעגל, משיק וחותך: מיתר באורך , משפט הסינוסים ומעגל חוסם למרובע (שאלה מלאה · בינונית)

    נתון מעגל שמרכזו OO והרדיוס שלו RR. מנקודה EE, הנמצאת מחוץ למעגל, העבירו ישר החותך את המעגל בנקודות AA ו-BB, כמתואר בסרטוט. הנקודה DD…

  20. טרפז שבו הבסיס שווה לשוק: , ורדיוס מעגל חסום (שאלה מלאה · בינונית)

    בסרטוט שלפניכם טרפז ABCDABCD (AB∥DCAB\parallel DC). נתון כי אורך הבסיס ABAB שווה לאורך הצלע BCBC. נסמן: ∠ACB=α\angle ACB=\alpha, AB=BC=kAB=BC=k,…

  21. משולש שווה-שוקיים ומפגש חוצי הזוויות: יחס קטעים, יחס רדיוסים ואורך (שאלה מלאה · בינונית)

    במשולש שווה-שוקיים ABCABC (AB=ACAB=AC) זווית הבסיס היא 2α2\alpha. הנקודה EE היא מפגש חוצי הזוויות במשולש. המשך CECE חותך את הצלע ABAB בנקודה…

  22. חוצי זוויות במשולש ומשפט הסינוסים (שאלה קצרה · בינונית)

    במשולש ABCABC: ∠ABC=50∘\angle ABC=50^\circ, ∠ACB=70∘\angle ACB=70^\circ, BC=8BC=8. חוצי הזוויות BB ו-CC נפגשים בנקודה EE.

  23. טרפז ישר זווית ומעגל על שוק כקוטר: זוויות ויחס קטעים (שאלה מלאה · בינונית)

    נתון טרפז ישר זווית ABCDABCD (AB∥DCAB\parallel DC, ∢BCD=90∘\sphericalangle BCD=90^\circ). השוק ADAD היא קוטר במעגל שמרכזו OO. השוק BCBC משיקה למעגל…

  24. טריגונומטריה במעגל: משפט הסינוסים, יחס שטחים ופסילת פתרון (שאלה מלאה · בינונית)

    הקודקודים BB ו-CC של משולש ABCABC נמצאים על מעגל שמרכזו OO ורדיוסו RR. הקודקוד AA נמצא בתוך המעגל, ומרכז המעגל OO נמצא על המשך הצלע…

  25. טריגונומטריה במעגל: יחס שטחים כפרמטר ותחום הזווית (שאלה מלאה · בינונית)

    הקודקודים BB ו-CC של משולש ABCABC נמצאים על מעגל שמרכזו OO ורדיוסו RR. מרכז המעגל נמצא על הצלע ABAB, והמשך הצלע ABAB מעבר ל-AA פוגש את…

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

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

שאלות מתאימות מכיתות אחרות (3)

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

  • משפט הסינוסים: חישוב צלע (שאלה קצרה · קלה)

    נתונות הנקודות B(8,0)B(8,0), C(0,−4)C(0,-4) ו-D(−5,0)D(-5,0). הנקודה EE נמצאת על המשך הקטע BCBC (מעבר ל-CC), כך ש-DE=DCDE=DC…

  • משפט הסינוסים: חישוב צלע (שאלה קצרה · קלה)

    בטרפז ABCDABCD (AB∥CDAB\parallel CD) נתון: ∠ABC=50∘\angle ABC=50^\circ, DC=8DC=8. הנקודה EE נמצאת על המשך הצלע BCBC מעבר…

  • משפט הסינוסים: חישוב צלע (שאלה קצרה · קלה)

    במשולש ABEABE הזווית EE ישרה, AE=6AE=6 ו-BE=8BE=8. הנקודה GG נמצאת על המשך הצלע BEBE מעבר לנקודה EE, כך…

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.