מרחקים במערכת צירים

חישוב אורך קטעים אופקיים ואנכיים

lightbulbחידת פתיחה

GPS של מכונית מראה: "מכונית 1 בנקודה , מכונית 2 בנקודה ". בכמה יחידות רחוקות המכוניות? התשובה הלא נכונה: 5. התשובה הנכונה: 11. למה? כי מרחק לא תלוי באיזה צד של האפס הנקודות נמצאות - אלא בהפרש המיקומים. בואו נלמד איך מחשבים נכון.

rulerכמה רחוק?

עכשיו שאנחנו יודעים לסמן נקודות במערכת צירים, נלמד לחשב מרחקים בין נקודות. נתחיל עם קטעים אופקיים (על ציר ) ואנכיים (על ציר ) - אלה המקרים הקלים ביותר.
1
קטע אופקי
שתי נקודות עם אותו
2
קטע אנכי
שתי נקודות עם אותו
3
נוסחה
הפרש בערך מוחלט

arrows-left-rightקטע אופקי

קטע אופקי מחבר שתי נקודות עם אותו ערך . האורך שלו תלוי רק בהפרש ערכי .

אורך קטע אופקי

אורך קטע אופקי:
בין ל-:
אורך =

דוגמה: בין ל-:
אורך =

arrows-up-downקטע אנכי

קטע אנכי מחבר שתי נקודות עם אותו ערך . האורך שלו תלוי רק בהפרש ערכי .

אורך קטע אנכי

אורך קטע אנכי:
בין ל-:
אורך =

דוגמה: בין ל-:
אורך =

rulerנסו בעצמכם - מודדים על המישור

בחרו שתי נקודות בעלות אותו או אותו , ובדקו איך ההפרש ביניהן מופיע מיד גם כ- או כ- וגם כמרחק חיובי.

טוען סימולציה...

mathsדוגמאות פתורות

calculatorדוגמה 1: קטע אופקי

שלב 1 מתוך 3
מהו אורך הקטע בין הנקודות ל-?
1

שתי הנקודות עם אותו ← קטע אופקי.

calculatorדוגמה 2: קטע אנכי בשליליים

שלב 1 מתוך 3
מהו אורך הקטע בין הנקודות ל-?
1

שתי הנקודות עם אותו ← קטע אנכי.

rulerעוד דוגמאות

קטע אופקי - חיוביים

בין ל-
פתרון: זהה (2)
אורך =

קטע אופקי - חוצה אפס

בין ל-
פתרון: זהה (1)
אורך =

קטע אנכי - חוצה אפס

בין ל-
פתרון: זהה (
אורך =

קטע במצב כללי

בין ל-
פתרון: זהה (
אורך =

lightbulbלמה צריך ערך מוחלט?

מרחק תמיד חיובי! אם נחשב את ההפרש בלי ערך מוחלט, נוכל לקבל מספר שלילי - וזה לא הגיוני למרחק. הערך המוחלט מבטיח שהתוצאה תהיה חיובית, לא משנה באיזה סדר אנחנו מחסרים.

balance-scale

למה לא משנה הסדר?

בין ל-:

בלי ערך מוחלט: (שלילי!)
עם ערך מוחלט:

או בסדר הפוך:

לא משנה באיזה סדר מחסרים - הערך המוחלט נותן תשובה חיובית.

rocketשיטה מהירה: נקודות משני צדי האפס

lightbulbטריק חישוב מהיר

כשהנקודות משני צדדי האפס, אפשר פשוט לחבר את הערכים המוחלטים - קצר יותר!

  1. בין ל-: מרחק =
  2. בין ל-: מרחק =
  3. זה עובד כי הנקודות "עוברות" דרך אפס - מרחק מהאחד לאפס + מרחק מאפס לשני
  4. כשהן באותו צד (שתיהן חיוביות או שתיהן שליליות) - יש להחסיר, לא לחבר

globeמהחיים: בעיות מעשיות

globeמרחקים בעולם האמיתי

GPS של שני אופנועים

אופנוע 1 נמצא ב-, אופנוע 2 ב- (יחידות בק"מ). מהו המרחק האופקי ביניהם?
פתרון: זהה ← אופקי
מרחק = ק"מ.

אסימטרי בין שני גגות

גג א' בגובה מתחת לרצפת הבית. גג ב' בגובה מעל. שניהם באותה עמודה של . מה ההבדל בגובה?
פתרון: מטרים.

מדידת עץ על גרף

הבסיס של עץ נמצא ב- והקצה העליון ב-. מה גובה העץ?
פתרון: זהה ← אנכי
גובה = מטרים.

alert-triangleטעויות נפוצות

exclamation-triangleהמלכודות בחישוב מרחקים

שלוש הטעויות המובילות שתלמידים עושים:

  1. שוכחים את הערך המוחלט - מקבלים מרחק שלילי. מרחק אף פעם לא שלילי!
  2. מחליפים בין ו-: "אותו " זה אנכי, "אותו " זה אופקי. אל תתבלבלו.
  3. מחשבים הפרש נאיבי בלי לשים לב לסוגריים: זה , לא .

thinking-faceשאלה לחשיבה

מהו אורך הקטע בין ל-?

זהו קטע אופקי ( בשתי הנקודות). אורך = יחידות.

הקטע חוצה את ציר ועובר מהצד השלילי לחיובי.

thinking-faceשאלה לחשיבה

שתי נקודות: ו-. מהו המרחק ביניהן?

זו אותה נקודה! המרחק הוא או . נקודה עם עצמה = מרחק אפס. המקרה המיוחד הזה הוא הבסיס של הגדרת 'מרחק' במתמטיקה: .

זה נשמע פשוט, אבל התכונה הזו היא אחת האקסיומות של מרחק.

מה אם הקטע לא אופקי ולא אנכי? בכיתות הגבוהות נלמד את נוסחת המרחק: המרחק בין ל- הוא:

הנוסחה מבוססת על משפט פיתגורס! מייצרים משולש ישר זווית כש- ו- הם הניצבים, ו- הוא היתר. פיתגורס אומר: , ומכאן נובעת הנוסחה.

עובדה מרתקת: אותה נוסחה בדיוק משמשת את Google Maps כשהיא מחשבת מרחק "במסלול ישר" בין שני מקומות. היא גם הבסיס של כל אלגוריתם ראייה ממוחשבת - הזיהוי של פנים, מכוניות אוטונומיות, ועוד.

שאלה 1 מתוך 5

מהו אורך הקטע האנכי בין ל-?