משוואת המשיק למעגל ומעגל המשיק לצירים

30%
📖שיעור
50 דקות

משוואת המשיק למעגל ומעגל המשיק לצירים

בשיעור זה נמצא את משוואת המשיק למעגל בנקודה שעליו מתוך תנאי הניצבות בין הרדיוס למשיק, ונלמד מתי מעגל משיק לציר ה-x, לציר ה-y או לשני הצירים.

משוואת המשיק למעגל ומעגל המשיק לצירים

מבוא

מטרות השיעור

  • להבין ולהשתמש בתכונה היסודית: המשיק למעגל ניצב לרדיוס בנקודת ההשקה.
  • למצוא את שיפוע המשיק כשיפוע הנגדי-ההופכי של שיפוע הרדיוס, ולכתוב את משוואת המשיק בנקודה שעל המעגל.
  • לטפל נכון במקרים מיוחדים: רדיוס אנכי ⟵ משיק אופקי, רדיוס אופקי ⟵ משיק אנכי.
  • לקבוע מתי מעגל משיק לציר ה-x (|b|=R), לציר ה-y (|a|=R) או לשני הצירים (|a|=|b|=R).

הרעיון המרכזי

משיק מאונך לרדיוס

משיק למעגל בנקודה P שעל המעגל מאונך לרדיוס המגיע ל-P. מכאן:

אלגוריתם למציאת משוואת המשיק בנקודה :

  1. ודאו שהנקודה על המעגל (הציבו במשוואה).
  2. חשבו את שיפוע הרדיוס מהמרכז (a,b) אל P: .
  3. שיפוע המשיק הוא הנגדי-ההופכי: .
  4. כתבו ישר דרך P: .

נוסחת המשיק הישירה: המשיק למעגל בנקודה שעליו הוא .

בדיקה מהירה

מהו הקשר בין המשיק למעגל בנקודת ההשקה לבין הרדיוס אל אותה נקודה?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

מעגל המשיק לצירים

  • משיק לציר ה-x ⟺ המרחק מהמרכז לציר ה-x שווה לרדיוס: |b|=R.
  • משיק לציר ה-y ⟺ המרחק מהמרכז לציר ה-y שווה לרדיוס: |a|=R.
  • משיק לשני הצירים|a|=|b|=R (המרכז על אחד מאלכסוני הרביעים).
נכון או לא נכון

נכון או לא נכון: מעגל שמרכזו (4,3)(4, 3) ורדיוסו 3 משיק לציר ה-x.

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם


דוגמאות מפורטות

דוגמה 1: שיפוע המשיק

מצאו את שיפוע המשיק למעגל x2+y2=25x^{2} + y^{2} = 25 בנקודה (3,4)(3, 4)

1

שלב 1 — מרכז

המעגל קנוני, המרכז (0,0)(0, 0)

דוגמה 2: משוואת המשיק (מרכז בראשית)

מצאו את משוואת המשיק למעגל x2+y2=25x^{2} + y^{2} = 25 בנקודה (3,4)(3, 4)

3x+4y=25

זהה לתוצאת נוסחת המשיק הישירה: .

1

שלב 1 — שיפוע המשיק

מהדוגמה הקודמת: m=34m = -\frac{3}{4}

דוגמה 3: משוואת המשיק (מרכז כללי)

מצאו את המשיק ל-(x1)2+(y2)2=25(x-1)^{2} + (y-2)^{2} = 25 בנקודה (4,6)(4, 6)

1

שלב 1 — בדיקה שהנקודה על המעגל

(41)2+(62)2=9+16=25(4-1)^{2} + (6-2)^{2} = 9 + 16 = 25 ✓

דוגמה 4: מעגל המשיק לצירים

כתבו את משוואת המעגל ברביע הראשון המשיק לשני הצירים ורדיוסו 4

1

שלב 1 — תנאי

משיק לשני הצירים a=b=R⟺ |a| = |b| = R
בדיקה מהירה

מעגל ברביע הראשון משיק לשני הצירים ורדיוסו 4. מהי משוואתו?

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם


טעויות נפוצות

טעות נפוצה: נותנים למשיק את שיפוע הרדיוס

טעות: שיפוע משיק = 4/3

נכון:

למה זה קורה?

תלמידים מחשבים את שיפוע הרדיוס ועוצרים, במקום לקחת נגדי-הופכי.

איך מתקנים?

המשיק ניצב לרדיוס: m_m\_משיק =1m_= -\frac{1}{m}\_רדיוס. אם שיפוע הרדיוס 43\frac{4}{3}, שיפוע המשיק הוא 34-\frac{3}{4}.
תשובה קצרה

מצאו את משוואת המשיק למעגל x2+y2=25x^{2} + y^{2} = 25 בנקודה (3,4).((3, 4). (כתבו את המשוואה)

כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם

טעות נפוצה: בלבול ברדיוס אנכי או אופקי

רדיוס אנכי ⟶ משיק ; רדיוס אופקי ⟶ משיק .

למה זה קורה?

כשהרדיוס אנכי אין לו שיפוע מספרי, ותלמידים נתקעים בנגדי-הופכי.

איך מתקנים?

רדיוס אנכי (x קבוע) ⟶ משיק אופקי (y=const)(y = const). רדיוס אופקי (y קבוע) ⟶ משיק אנכי (x=const)(x = const).

טעות נפוצה: מחליפים בין תנאי המשיקות לציר x ולציר y

,

למה זה קורה?

שני התנאים דומים ולכן מתבלבלים מי תלוי ב-a ומי ב-b.

איך מתקנים?

משיק לציר xb=R(x ⟺ |b| = R (מרחק מציר x=x = שיעור y). משיק לציר ya=Ry ⟺ |a| = R.

טעות נפוצה: שוכחים לבדוק שהנקודה על המעגל

ב-(x−1)²+(y−2)²=25 הנקודה (4, 6) מקיימת: 9+16=25

למה זה קורה?

כותבים משיק בנקודה שאינה על המעגל — אז כל החישוב חסר משמעות.

איך מתקנים?

לפני הכל הציבו את הנקודה במשוואת המעגל וודאו שהיא מקיימת אותה.

סיכום

מה למדנו?

משיק למעגל:

  • המשיק ניצב לרדיוס בנקודת ההשקה: .
  • אלגוריתם: בדקו שהנקודה על המעגל ⟶ שיפוע רדיוס ⟶ נגדי-הופכי ⟶ ישר דרך הנקודה.
  • נוסחה ישירה: .

מעגל המשיק לצירים:

  • לציר x: |b|=R. לציר y: |a|=R. לשניהם: |a|=|b|=R.

מצוין! עכשיו אתם יודעים לכתוב משוואת משיק ולזהות מעגל המשיק לצירים.


תרגול נוסף

עברו לתרגול כדי להתאמן במציאת משיקים ובזיהוי מעגלים המשיקים לצירים!

תרגול