אדריכלית ומודד מתכננים ערוגת פרחים בצורת טרפז ישר-זווית בפארק חדש. במערכת צירים (ביחידות של מטרים), קודקודי הערוגה הם A(0,0), B(6,0), C(6,3) ו-D(0,6), לפי סדר זה סביב היקף הערוגה.
הציגו פתרון
- שיפוע AB (בין (0,0) ל-(6,0)): m_AB = (0−0)/(6−0) = 0 (ישר אופקי).
- שיפוע AD (בין (0,0) ל-(0,6)): הפרש ה-x הוא 0, ולכן השיפוע אינו מוגדר (ישר אנכי).
- שיפוע BC (בין (6,0) ל-(6,3)): הפרש ה-x הוא גם כן 0, ולכן השיפוע אינו מוגדר (ישר אנכי).
- ישר אופקי וישר אנכי מאונכים זה לזה, ולכן AB⊥AD (זווית ישרה ב-A) וגם AB⊥BC (זווית ישרה ב-B). בנוסף, AD ו-BC הם שני ישרים אנכיים מקבילים לציר y, ולכן AD∥BC — זהו זוג הצלעות המקבילות של הטרפז.
תשובה: הזוויות בקודקודים A ו-B הן זוויות ישרות.
הציגו פתרון
- שיפוע AC: m=(3−0)/(6−0)=1/2, ומכיוון שהישר עובר דרך הראשית: y=(1/2)x.
- שיפוע BD: m=(6−0)/(0−6)=−1. נציב את B(6,0): y−0=−1(x−6), כלומר y=−x+6.
- נשווה: (1/2)x = −x+6. נכפול ב-2: x = −2x+12, כלומר 3x=12, ומכאן x=4.
- נציב ב-y=(1/2)x: y=2. נקודת החיתוך היא E(4,2).
תשובה: AC: y=(1/2)x, BD: y=−x+6, E(4,2).
הציגו פתרון
- נוסחת שטח טרפז: שטח = (1/2)·(סכום הבסיסים המקבילים)·(הגובה).
- הבסיסים המקבילים הם AD (אורך 6) ו-BC (אורך 3); הגובה בין שני הישרים המקבילים (x=0 ו-x=6) הוא 6.
- נציב: שטח = (1/2)·(6+3)·6 = (1/2)·9·6 = 27 מ"ר.
תשובה: 27 מ"ר.
הציגו פתרון
- המשולש ABC ישר-זווית בקודקוד B (הוכח בסעיף א'), עם ניצבים AB=6 ו-BC=3: שטח ABC=(1/2)·6·3=9 מ"ר.
- שטח הטרפז כולו הוא 27 (מסעיף ג'), ולכן שטח ACD = 27−9 = 18 מ"ר.
- היחס בין השטחים: 9:18 = 1:2.
תשובה: שטח ABC=9, שטח ACD=18, היחס 1:2.
הציגו פתרון
- המשולשים ABC ו-ACD חולקים את אותו "גובה" — המרחק בין שני הישרים המקבילים AD ו-BC, שהוא קבוע (6 מטר) בשני המשולשים.
- שטח ABC מחושב לפי הבסיס BC (אורך 3) עם אותו גובה, ושטח ACD מחושב לפי הבסיס AD (אורך 6) עם אותו גובה.
- לכן היחס בין השטחים שווה בהכרח ליחס בין אורכי הבסיסים: BC:AD = 3:6 = 1:2, בדיוק כפי שהתקבל בחישוב המפורש בסעיף ד'. לכן גיא צודק, וזוהי תכונה כללית של כל טרפז: אלכסון מחלק אותו לשני משולשים שהיחס בין שטחיהם שווה ליחס בין הבסיסים המקבילים.
תשובה: כן, ייתכן שהוא צודק.
חלוקת הנקודות בין הסעיפים היא הערכה פנימית של MathHero — בשאלון הרשמי הניקוד ניתן לשאלה כולה.