ריבוע כחיתוך בין משפחות

גם מלבן, גם מעוין, וגם דרך ישירה לזיהוי

math/004-squareמה נלמד במודול

המודול הזה בונה ידע הוכחתי מלא בנושא ריבוע כחיתוך בין משפחות. המטרה היא לא רק לזכור משפטים, אלא לדעת מתי מותר להשתמש בהם, איך מוכיחים אותם, ואיך בודקים שהנתונים מספיקים.
1
חיבור משפחות
להבין שכל ריבוע הוא גם מלבן וגם מעוין.
2
תכונות
להשתמש בכל תכונות הצלעות, הזוויות והאלכסונים.
3
זיהוי
לבחור מסלול זיהוי קצר לפי הנתונים.
4
תנאי ישיר
להכיר דרך ישירה: כל הצלעות שוות וכל הזוויות ישרות.
check-circle

חיבור משפחות

להבין שכל ריבוע הוא גם מלבן וגם מעוין.
check-circle

תכונות

להשתמש בכל תכונות הצלעות, הזוויות והאלכסונים.
check-circle

זיהוי

לבחור מסלול זיהוי קצר לפי הנתונים.
check-circle

תנאי ישיר

להכיר דרך ישירה: כל הצלעות שוות וכל הזוויות ישרות.

lightbulbהרעיון המרכזי

תמונה הממחישה את הריבוע כחיתוך בין משפחת המלבנים למשפחת המעוינים
ריבוע מקבל תכונות גם ממלבן וגם ממעוין, ולכן אפשר לזהות אותו בכמה מסלולי הוכחה.

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.

flowchart-boxesהחיתוך 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

מצבמה מותר להסיקאיך מנמקים
ריבועכל הצלעות שוות וכל הזוויות ישרותדרך ישירה לזיהוי.
ריבועאלכסונים שווים, מאונכים, חוצים זה את זה וחוצים זוויותמשלב את תכונות מלבן ומעוין.
מלבן עם צלעות סמוכות שוותריבועמלבן ועוד תנאי מעוין.
מעוין עם זווית ישרהריבועמעוין ועוד תנאי מלבן.
מקבילית עם אלכסונים שווים ומאונכיםריבועאלכסונים שווים מזהים מלבן, מאונכים מזהים מעוין.

* כל משפט משתמשים בו רק אחרי שבודקים שהתנאים שלו באמת נתונים או כבר הוכחו.

math/044-geometryשרטוט 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.

map-directionsאיך 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.

map-directionsמפת עבודה להוכחה

math/004-square

מתוך מלבן

הוסיפו צלעות שוות

הוכיחו מלבן.

הראו שתי צלעות סמוכות שוות.

מלבן כזה הוא ריבוע.

diamond

מתוך מעוין

הוסיפו זווית ישרה

הוכיחו מעוין.

הראו זווית ישרה או אלכסונים שווים.

מעוין כזה הוא ריבוע.

target

מתוך מקבילית

שני תנאי אלכסונים

אלכסונים שווים נותנים מלבן.

אלכסונים מאונכים נותנים מעוין.

שילוב המסקנות נותן ריבוע.

check-circle

דרך ישירה

הגדרה מלאה

הראו ארבע צלעות שוות.

הראו ארבע זוויות ישרות.

זה מספיק גם בלי לעבור דרך שמות המשפחה.

שטח והיקף ריבוע

calculatorדוגמאות פתורות

הדוגמאות הבאות מדגימות לא רק חישוב, אלא בחירת משפט והצדקת תנאי השימוש בו.

open-book-lightbulbמלבן עם צלעות סמוכות שוות

במלבן נתון . הוכיחו שהוא ריבוע.

open-book-lightbulbמקבילית עם שני תנאי אלכסונים

במקבילית נתון וגם . הוכיחו שהיא ריבוע.

open-book-lightbulbדוגמה 3 - מעוין עם אלכסונים שווים

נתון שמרובע הוא מעוין ואלכסוניו שווים. הוכיחו שהוא ריבוע.

pencil-altתרגול מדורג

התרגילים מסודרים מהפעלת משפט בסיסית עד בחירת מסלול הוכחה. נסו קודם לזהות את המשפט לפני שאתם מחשבים.

pencilשטח ריבוע

בסיסי

אורך צלע ריבוע הוא . מצאו שטח והיקף.

pencilזיהוי מתוך מעוין

בסיסי

במעוין נתון שיש זווית ישרה אחת. מה סוג המרובע?

pencilדרך ישירה

בינוני

במרובע כל הצלעות שוות וכל הזוויות ישרות. האם צריך להוכיח קודם מקבילית?

pencilאלכסונים ומסקנות

בינוני

במקבילית האלכסונים מאונכים אך אינם שווים. מה אפשר להסיק?

pencilבחירת הוכחה קצרה

מאתגר

נתון שמרובע הוא מלבן, ואלכסוניו מאונכים. הוכיחו שהוא ריבוע במסלול קצר.

pencilמלבן עם אלכסונים מאונכים

מאתגר

נתון שמרובע הוא מלבן ואלכסוניו מאונכים. הוכיחו שהוא ריבוע.

lightbulbבדיקות 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 אינו בעל צלעות שוות.

לא כל מעוין הוא ריבוע

מעוין נטוי יכול להיות בלי זווית ישרה.

warningשם 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.

thinking-faceשאלה 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.

academy/030-examחידון קצר

החידון בודק הגדרות, חישובים, בחירת משפט ודוגמאות נגדיות. אם טעיתם, חזרו בעיקר לסעיף "משפטים ותנאי שימוש".

שאלה 1 מתוך 14

בריבוע צלע . מה אורך האלכסון?

המשך קריאה

עוד עמודים שיכולים לחבר את מה שלמדתם עכשיו