📐 טריגונומטריה במשולש ישר זווית — בגרות 4 יח"ל

מפתח תשובות

1. מלבן — שיפוע AB=4/2=2, שיפוע BC=−3/6=−1/2, מכפלת השיפועים=2×(−1/2)=−1 ⇒ AB⊥BC, כלומר זווית B ישרה. בדיקת מקבילית: D=A+C−B=(−2+6−0, 0+1−4)=(4,−3), וזה בדיוק D הנתונה ⇒ האלכסונים חוצים זה את זה ⇒ ABCD מקבילית. במקבילית זוויות נגדיות שוות וזוויות סמוכות (על אותה צלע) משלימות זו את זו ל-180°: מכיוון שזווית B ישרה (90°), הזווית הנגדית לה D גם שווה 90°, וכל זווית סמוכה משלימה אותה ל-180° ולכן גם היא שווה 90° — כלומר כל ארבע הזוויות ישרות, ומקבילית שכל זוויותיה ישרות היא מלבן. |AB|=√20=2√5, |BC|=√45=3√5 — אינן שוות, לכן הצלעות הסמוכות אינן שוות וזה אינו ריבוע. התשובה: מלבן.
2. 5√2 — במשולש 45-45-90 יחס הצלעות 1:1:√2. ניצב = יתר/√2 = 10/√2 = 5√2.
3. √73 — אמצע AB = (3, 0). |CM| = √(9 + 64) = √73.
4. צלעות נגדיות במקבילית שוות — תכונה יסודית של מקבילית: צלעות נגדיות שוות באורכן. "נראה מהשרטוט" אינו נימוק תקף.
5. 10 ס"מ — אלכסונים במקבילית חוצים זה את זה. AC = 2·AM = 10.
6. ריבוע — AB=√((4-1)²+(1-1)²)=3, BC=√((4-4)²+(4-1)²)=3, CD=3, DA=3 — כל הצלעות שוות. AB אופקי ו-BC אנכי, לכן הזווית ביניהן ישרה. האלכסונים: AC=√((4-1)²+(4-1)²)=√18=3√2, BD=√((1-4)²+(4-1)²)=√18=3√2 — שווים. צלעות שוות + זווית ישרה + אלכסונים שווים ⇒ ריבוע.
7. x = 1 — אנך אמצעי, M = (1, 0), AB אופקי → x = 1.
8. 3 ס"מ — הבדל בסיסים 14−6=8, חצי=4. גובה = √(25−16) = 3.
9. D(2, 3) — D = A + C − B = (0+6−4, 0+3−0) = (2, 3).
10. 5 — a − 2 = 3 ⇒ a = 5.
11. 28 ס"מ — היקף מלבן = 2(a+b) = 2(5+9) = 28 ס"מ. מסיח 45 — שטח במקום היקף.
12. כן, ב-(1, 3) — 1 ו-2 חותכים ב-(1, 3). בדיקה ב-3: y = 1+2 = 3. ✓
13. 32 סמ² — שטח טרפז = ((a+b)/2)·h = ((6+10)/2)·4 = 8·4 = 32 סמ². מסיח 64 — שכחת חלוקה ב-2.
14. x = 2 — M = (2, 0). הקטע אופקי, אז אנך אמצעי אנכי דרך x=2.
15. 10 ס"מ — ההשלכה של האלכסון AC על הבסיס AB = √(AC²−h²) = √(225−81) = √144 = 12. בטרפז שווה שוקיים ההשלכה של האלכסון על הבסיס הגדול שווה ל-(AB+CD)/2. לכן (14+CD)/2 = 12, ומכאן CD = 10 ס"מ.