ריבוע כחיתוך בין משפחות
גם מלבן, גם מעוין, וגם דרך ישירה לזיהוי
מה נלמד במודול
חיבור משפחות
תכונות
זיהוי
תנאי ישיר
הרעיון המרכזי

ריבוע הוא נקודת מפגש של שתי משפחות: מלבן ומעוין. לכן הוא יורש את כל תכונות שתיהן, אבל כדי להוכיח ריבוע צריך להראות גם צד של מלבן וגם צד של מעוין.
החיתוך בין מלבן למעוין
ריבוע אינו רק צורה סימטרית ויפה, אלא הצטלבות של תנאים.
מלבן מבטיח זוויות ישרות ואלכסונים שווים. מעוין מבטיח כל הצלעות שוות, אלכסונים מאונכים וחוצי זוויות. ריבוע הוא הצורה שבה שתי קבוצות התכונות מתקיימות יחד.
בבעיות זיהוי כדאי לשאול: איזה חלק של מלבן כבר הוכח? איזה חלק של מעוין כבר הוכח?
משפטים ותנאי שימוש
| מצב | מה מותר להסיק | איך מנמקים |
|---|---|---|
| ריבוע | כל הצלעות שוות וכל הזוויות ישרות | דרך ישירה לזיהוי. |
| ריבוע | אלכסונים שווים, מאונכים, חוצים זה את זה וחוצים זוויות | משלב את תכונות מלבן ומעוין. |
| מלבן עם צלעות סמוכות שוות | ריבוע | מלבן ועוד תנאי מעוין. |
| מעוין עם זווית ישרה | ריבוע | מעוין ועוד תנאי מלבן. |
| מקבילית עם אלכסונים שווים ומאונכים | ריבוע | אלכסונים שווים מזהים מלבן, מאונכים מזהים מעוין. |
* כל משפט משתמשים בו רק אחרי שבודקים שהתנאים שלו באמת נתונים או כבר הוכחו.
שרטוט מפתח
השרטוט אינו הוכחה בפני עצמו, אבל הוא עוזר לסמן נתונים, להבין אילו משולשים או קטעים כדאי להשוות, ולבדוק אם המשפט שבחרנו מתאים.
ריבוע וכל תכונות האלכסונים
בריבוע האלכסונים שווים, מאונכים, נחצים וחוצים את זוויות הריבוע.
איך כותבים הוכחה
לפני כל הוכחה כדאי לכתוב שלוש שורות קצרות: מה נתון, מה צריך להוכיח, ואיזה משפט מגשר בין הנתון למטרה. כך נמנעים מקפיצה ישירה למסקנה.
מפת עבודה להוכחה
מתוך מלבן
הוסיפו צלעות שוות
הוכיחו מלבן.
הראו שתי צלעות סמוכות שוות.
מלבן כזה הוא ריבוע.
מתוך מעוין
הוסיפו זווית ישרה
הוכיחו מעוין.
הראו זווית ישרה או אלכסונים שווים.
מעוין כזה הוא ריבוע.
מתוך מקבילית
שני תנאי אלכסונים
אלכסונים שווים נותנים מלבן.
אלכסונים מאונכים נותנים מעוין.
שילוב המסקנות נותן ריבוע.
דרך ישירה
הגדרה מלאה
הראו ארבע צלעות שוות.
הראו ארבע זוויות ישרות.
זה מספיק גם בלי לעבור דרך שמות המשפחה.
שטח והיקף ריבוע
דוגמאות פתורות
הדוגמאות הבאות מדגימות לא רק חישוב, אלא בחירת משפט והצדקת תנאי השימוש בו.
מלבן עם צלעות סמוכות שוות
מקבילית עם שני תנאי אלכסונים
דוגמה 3 - מעוין עם אלכסונים שווים
תרגול מדורג
התרגילים מסודרים מהפעלת משפט בסיסית עד בחירת מסלול הוכחה. נסו קודם לזהות את המשפט לפני שאתם מחשבים.
שטח ריבוע
אורך צלע ריבוע הוא 11. מצאו שטח והיקף.
זיהוי מתוך מעוין
במעוין נתון שיש זווית ישרה אחת. מה סוג המרובע?
דרך ישירה
במרובע כל הצלעות שוות וכל הזוויות ישרות. האם צריך להוכיח קודם מקבילית?
אלכסונים ומסקנות
במקבילית האלכסונים מאונכים אך אינם שווים. מה אפשר להסיק?
בחירת הוכחה קצרה
נתון שמרובע הוא מלבן, ואלכסוניו מאונכים. הוכיחו שהוא ריבוע במסלול קצר.
מלבן עם אלכסונים מאונכים
נתון שמרובע הוא מלבן ואלכסוניו מאונכים. הוכיחו שהוא ריבוע.
בדיקות מהירות ודוגמאות נגדיות
כל ריבוע הוא מלבן
יש לו ארבע זוויות ישרות, לכן הוא מלבן.
כל ריבוע הוא מעוין
כל צלעותיו שוות, לכן הוא מעוין.
לא כל מלבן הוא ריבוע
מלבן 3×5 אינו בעל צלעות שוות.
לא כל מעוין הוא ריבוע
מעוין נטוי יכול להיות בלי זווית ישרה.
שם אחד לא מבטל שמות אחרים
טעות מפתה: אם זו צורה ריבוע, אז לא צריך לקרוא לה מלבן או מעוין.
תיקון: ריבוע שייך לכמה משפחות בבת אחת. כל ריבוע הוא גם מלבן, גם מעוין וגם מקבילית.
משפחה קטנה יורשת תכונות של המשפחות שמעליה.
שאלה לחשיבה
מה היתרון של לראות ריבוע כחיתוך בין מלבן למעוין?
כך אפשר לבחור מסלול הוכחה לפי הנתונים: לפעמים קל להוכיח מלבן ואז מעוין, ולפעמים להפך.
חידון קצר
החידון בודק הגדרות, חישובים, בחירת משפט ודוגמאות נגדיות. אם טעיתם, חזרו בעיקר לסעיף "משפטים ותנאי שימוש".