דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: חוצי הזוויות במשולש ומרכז המעגל החסום - כיתה י"א 5 יח"ל

שאלות על חוצי הזוויות במשולש ומרכז המעגל החסום, לכיתה י"א, 5 יחידות, בשילוב טריגונומטריה. בשאלות מחשבים קטעים הקשורים למרכזי המעגלים החסומים בשני משולשים שבמלבן, מוצאים רדיוס של מעגל חסום במשולש ישר-זווית, ומבטאים את היחס בין רדיוס המעגל החוסם לרדיוס המעגל החסום במשולש שווה-שוקיים בעזרת זווית. רוב השאלות בינוניות. מתאים לחזרה על חומר גאומטריה מכיתה י' ברמה של כיתה י"א; אפשר לבחור מהשאלות לבוחן או לדף עבודה, עם פתרון מלא וייצוא ל-Word.

10 שאלותקלה: 2בינונית: 6קשה: 2

שאלה 1 · 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 2 · 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 3 · 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 4 · משולש שווה-שוקיים ומפגש חוצי הזוויות: חישובי צלעות ורדיוסיםשאלה 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 הצלע ABAB בנקודה DD (ראו סרטוט).

ABCDE
א.

מצאו את הזוויות של המשולש BDEBDE.

ב.

חשבו את ECEC ואת DEDE.

ג.

חשבו את רדיוס המעגל החוסם את המשולש ABCABC ואת רדיוס המעגל החסום בו.

ד.

חשבו את אורך הקטע AEAE.

שאלה 5 · הזווית שבמרכז המעגל החסום: ועוד חצי הזווית שממולשאלה קצרה · בינונית

במשולש ABCABC הנקודה II היא מרכז המעגל החסום. נסמן ∢BAC=β\sphericalangle BAC=\beta.

ABCI
א.

הוכיחו כי ∢BIC=90∘+β2\sphericalangle BIC=90^\circ+\frac{\beta}{2}.

ב.

נתון ש-∢BIC\sphericalangle BIC גדולה פי 3 מ-∢BAC\sphericalangle BAC. חשבו את ∢BAC\sphericalangle BAC.

שאלה 6 · משולש שווה-שוקיים: היחס בין רדיוס המעגל החסום לחוסםשאלה מלאה · קשה

במשולש שווה-שוקיים ABCABC (AB=ACAB=AC) זווית הבסיס היא 2α2\alpha. RR הוא רדיוס המעגל החוסם את המשולש, rr רדיוס המעגל החסום בו ו-EE מרכז המעגל החסום.

א.

הביעו את היחס rR\frac rR באמצעות cos⁡2α\cos2\alpha.

ב.

הוכיחו כי בכל משולש שווה-שוקיים R≥2rR\ge2r, וקבעו מתי מתקיים שוויון.

ג.

מצאו את זוויות הבסיס של כל המשולשים שווי-השוקיים שבהם R=4rR=4r.

ד.

נתון שבמשולש ABCABC מתקיים R=4rR=4r, ∠BAC>90∘\angle BAC>90^\circ ו-R+r=5R+r=5. מצאו את אורך הקטע AEAE.

שאלה 7 · משולש שווה-שוקיים ומפגש חוצי הזוויות: יחס קטעים, יחס רדיוסים ואורךשאלה 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 DD (ראו סרטוט).

נתון: CDAD=32sin⁡α\frac{CD}{AD}=\frac{\sqrt3}{2\sin\alpha}, ∠BAC>90∘\angle BAC>90^\circ.

ABCDE
א.

מצאו את α\alpha.

ב.

מצאו את היחס בין רדיוס המעגל החוסם את המשולש ABCABC ובין רדיוס המעגל החסום בו.

ג.

נתון כי ההפרש בין רדיוס המעגל החוסם את המשולש ABCABC ובין רדיוס המעגל החסום בו הוא 2 ס"מ.

מצאו את אורך הקטע AEAE.

שאלה 8 · משולש שווה שוקיים חסום במעגל: מיתרים מקבילים, מקבילית ומשולש שווה שוקייםשאלה מלאה · בינונית

משולש שווה שוקיים ABCABC (CA=CBCA=CB) חסום במעגל.

נקודות DD ו-LL נמצאות על המעגל כך ש-BD∥LCBD\parallel LC.

המיתרים ALAL ו-BDBD נחתכים בנקודה EE (ראו ציור).

ABCDLE
א.

הוכיחו כי המרובע LEDCLEDC הוא מקבילית.

ב.

אילו מן התוצאות שלהלן ניתן להסיק בוודאות מהנתונים:

(1)

המשולש ADEADE שווה שוקיים.

(2)

המשולש CDECDE שווה שוקיים.

(3)

המשולש BCDBCD הוא ישר זווית.

ג.

מה ניתן יהיה לומר על הנקודה EE, אם BDBD חוצה את הזווית ABCABC? נמקו.

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

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

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.