משפט הסינוסים
מבוא
בכיתה י' למדתם טריגונומטריה במשולש ישר-זווית בעזרת sin, cos ו-tan. אבל מה עושים כשהמשולש אינו ישר-זווית? משפט הסינוסים הוא הכלי שמרחיב את הטריגונומטריה לכל משולש במישור, ומקשר בין צלעות המשולש, הזוויות שמולן ורדיוס המעגל החוסם אותו.
מטרות השיעור
- להכיר את משפט הסינוסים:
- לזהות נכון איזו צלע נמצאת מול איזו זווית
- לפתור משולש כללי: למצוא צלעות וזוויות חסרות
- להבין את הקשר בין משפט הסינוסים לבין רדיוס המעגל החוסם R
הרעיון המרכזי
משפט הסינוסים
במשולש ABC, שבו a, b, c הם אורכי הצלעות ו-A, B, C הן הזוויות שמולן, מתקיים:
כאשר R הוא רדיוס המעגל החוסם את המשולש.
שתי תובנות חשובות:
- כל צלע מחולקת בסינוס הזווית שמולה (לא הסמוכה!).
- לצלע ארוכה יותר מתאימה זווית גדולה יותר, ולהפך.
- הביטוי נותן את קוטר המעגל החוסם 2R, ולא את הרדיוס.
מתי משתמשים במשפט הסינוסים? כשנתונים זווית והצלע שמולה ועוד נתון אחד (זווית נוספת או צלע נוספת). זהו המצב הנפוץ: שתי זוויות וצלע, או שתי צלעות וזווית שמול אחת מהן.
מהי הצורה הנכונה של משפט הסינוסים במשולש ABC?
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
דוגמאות מפורטות
דוגמה 1: מציאת צלע משתי זוויות וצלע
במשולש . מצאו את b.
הצלע b גדולה מ-a כי הזווית שמולה (45°) גדולה מ-30°.
שלב 1 — בוחרים יחס מתאים
במשולש ABC נתון . חשבו את אורך הצלע b (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).
סטייה מותרת: ±0.1
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
דוגמה 2: פתרון משולש מלא
במשולש . מצאו את C, b ו-c.
תמיד מתחילים מהזווית החסרה — היא מאפשרת להשתמש במשפט הסינוסים לכל צלע.
שלב 1 — הזווית השלישית
דוגמה 3: מציאת רדיוס המעגל החוסם
במשולש . מצאו את רדיוס המעגל החוסם R.
זהירות: שווה לקוטר 2R, ולכן חילקנו בשתיים כדי לקבל את הרדיוס.
שלב 1 — כותבים את הקשר ל-2R
משולש ABC חסום במעגל. נתון הצלע שמול הזווית B) והזווית . חשבו את רדיוס המעגל החוסם R (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה).
סטייה מותרת: ±0.05
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
דוגמה 4: מציאת זווית מתוך צלעות
במשולש . מצאו את הזווית B (זווית חדה).
שלב 1 — היחס המתאים
במשולש ABC נתון ו-. חשבו את רדיוס המעגל החוסם R.
סטייה מותרת: ±0.05
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
טעויות נפוצות
טעות נפוצה: משייכים את הצלע לזווית הסמוכה במקום לזווית שמולה
טעות: שימוש ב- כי הזווית B צמודה לצלע a.
נכון: — הצלע a מול הזווית A.
למה זה קורה?
איך מתקנים?
טעות נפוצה: שוכחים את סכום הזוויות
אם נתונים ו-, אז .
למה זה קורה?
איך מתקנים?
טעות נפוצה: מבלבלים בין 2R לבין R
טעות: (זה הקוטר, לא הרדיוס!)
נכון:
למה זה קורה?
איך מתקנים?
טעות נפוצה: עיגול מוקדם מדי שמעוות את התוצאה
(ולא 0.95). עיגול גס משבש את התשובה הסופית.
למה זה קורה?
איך מתקנים?
סיכום
מה למדנו?
משפט הסינוסים:
נקודות מפתח:
- כל צלע מחולקת בסינוס הזווית שמולה.
- צלע ארוכה יותר ↔ זווית גדולה יותר.
- — הקוטר! לרדיוס חלקו בשתיים.
- מתחילים מהשלמת הזווית החסרה (סכום 180°).
- שומרים ערכי סינוס מדויקים ומעגלים רק בסוף.
עכשיו אתם יכולים לפתור כל משולש שבו נתונה זווית והצלע שמולה!
תרגול נוסף
עברו לתרגול כדי להתאמן על משפט הסינוסים ופתרון משולשים.