משוואת הישר: חישוב שטח משולש בין שלושה ישרים

חשבו את שטחו של משולש הנוצר מנקודות החיתוך של שלושה ישרים באמצעות פירוק גיאומטרי.

נפתרו: 0

משוואת הישר (צורה מפורשת) וסימון פונקציה

כאשר שלושה ישרים נחתכים בזוגות בשלוש נקודות חיתוך שונות, הם יוצרים משולש. כדי לחשב את שטחו, מוצאים את שלוש נקודות החיתוך ומשתמשים בפירוק גיאומטרי עם משולש ייחוס ישר־זווית.

הדמיית פירוק שטח משולש

הישרים:
L1:y=0,L2:y=2x+8,L3:y=2xL_1: y = 0, \quad L_2: y = -2x + 8, \quad L_3: y = 2x
קדקודים: A(0,0),B(4,0),C(2,4)A(0,0), B(4,0), C(2,4)
חישוב שטח חיבורי:
SΔABC=SADC+SBDC=242+242=4+4=8S_{\Delta ABC} = S_{ADC} + S_{BDC} = \frac{2 \cdot 4}{2} + \frac{2 \cdot 4}{2} = 4 + 4 = 8
D(2,0)A(0,0)B(4,0)C(2,4)

1. מציאת שלוש נקודות החיתוך (קדקודי המשולש)

פותרים את מערכות המשוואות בזוגות לקבלת הקדקודים: A(xA,yA)A(x_A, y_A), B(xB,yB)B(x_B, y_B), ו-C(xC,yC)C(x_C, y_C).

2. בניית משולש ייחוס ישר־זווית

מעבירים קו עזר אופקי או אנכי דרך אחד הקדקודים ליצירת משולש ישר־זווית המשמש כמשולש ייחוס לצד שני משולשים משניים.

שיטת החיבור

נתונים הקדקודים A(0,0)A(0,0), B(4,0)B(4,0), C(2,4)C(2,4):
  • בניית עזר: מעבירים קו אנכי דרך C(2,4)C(2,4) החותך את הבסיס ABAB בנקודה D(2,0)D(2,0).
  • אזורי משנה: הקו מחלק את המשולש לשני משולשים ישר־זווית סמוכים:
    • S1=ADCS_1 = \triangle ADC: בסיס AD=2AD = 2, גובה CD=4    S1=242=4CD = 4 \implies S_1 = \frac{2 \cdot 4}{2} = 4
    • S2=BDCS_2 = \triangle BDC: בסיס BD=2BD = 2, גובה CD=4    S2=242=4CD = 4 \implies S_2 = \frac{2 \cdot 4}{2} = 4
  • חישוב השטח: SΔABC=S1+S2=SADC+SBDC=4+4=8S_{\Delta ABC} = S_1 + S_2 = S_{ADC} + S_{BDC} = 4 + 4 = 8

שיטת החיסור 1: חיסור ממשולש ייחוס ישר־זווית

נתונים הקדקודים A(0,0)A(0,0), B(4,4)B(4,4), C(3,1)C(3,1):
  • משולש ייחוס ראשי: בונים נקודת עזר D(4,0)D(4,0) על ציר ה־x לקבלת משולש ייחוס ישר־זווית ABD\triangle ABD עם בסיס AD=4AD = 4, גובה BD=4BD = 4 ושטח Sייחוס=442=8S_{\text{ייחוס}} = \frac{4 \cdot 4}{2} = 8.
  • משולשים חיצוניים לחיסור:
    • S1=BCDS_1 = \triangle BCD: בסיס BD=4BD = 4, גובה =1    S1=412=2= 1 \implies S_1 = \frac{4 \cdot 1}{2} = 2
    • S2=ACDS_2 = \triangle ACD: בסיס AD=4AD = 4, גובה =1    S2=412=2= 1 \implies S_2 = \frac{4 \cdot 1}{2} = 2
  • חישוב השטח: SΔABC=SייחוסS1S2=SΔABDSΔBCDSΔACD=822=4S_{\Delta ABC} = S_{\text{ייחוס}} - S_1 - S_2 = S_{\Delta ABD} - S_{\Delta BCD} - S_{\Delta ACD} = 8 - 2 - 2 = 4

שיטת החיסור 2: חיסור ממלבן חוסם

נתונים הקדקודים A(1,1)A(1,1), B(5,2)B(5,2), C(2,5)C(2,5):
  • מלבן חוסם: חוסמים את המשולש בתוך מלבן מ-(1,1)(1,1) עד (5,5)(5,5) ברוחב 44, גובה 44 ושטח Sמלבן=44=16S_{\text{מלבן}} = 4 \cdot 4 = 16.
  • משולשים חיצוניים לחיסור:
    • S1S_1: בסיס =4= 4, גובה =1    S1=412=2= 1 \implies S_1 = \frac{4 \cdot 1}{2} = 2
    • S2S_2: בסיס =3= 3, גובה =3    S2=332=4.5= 3 \implies S_2 = \frac{3 \cdot 3}{2} = 4.5
    • S3S_3: בסיס =1= 1, גובה =4    S3=142=2= 4 \implies S_3 = \frac{1 \cdot 4}{2} = 2
  • חישוב השטח: SΔABC=SמלבןS1S2S3=1624.52=7.5S_{\Delta ABC} = S_{\text{מלבן}} - S_1 - S_2 - S_3 = 16 - 2 - 4.5 - 2 = 7.5
נושאי לימוד

שאלות נפוצות

מהי הצורה המפורשת של משוואת הישר?
הצורה המפורשת היא y=ax+by = ax + b, שבה aa הוא השיפוע של הישר ו-bb הוא החיתוך עם ציר ה-y (כאשר נקודת החיתוך עצמה היא (0,b)(0, b)).
כיצד מציגים את yy כפונקציה של xx?
אם אנו מבודדים את yy במשוואת ישר לצורה y=ax+by = ax + b, הערך של yy נקבע אך ורק לפי xx. הדבר מאפשר לנו להשתמש בסימון פונקציה ולכתוב y=f(x)y = f(x).
כיצד חוקרים פונקציה קווית?
כדי לחקור פונקציה קווית y=ax+by = ax + b, פועלים לפי השלבים הבאים:
1. מעבר לצורה מפורשת: מבודדים את yy לקבלת המשוואה y=ax+by = ax + b.
2. זיהוי פרמטרים: מזהים את השיפוע aa ואת הפרמטר bb.
3. נקודות חיתוך עם הצירים: מוצאים את החיתוך עם ציר ה־y ב-(0,b)(0, b) ואת החיתוך עם ציר ה־x ב-(ba,0)\left(-\frac{b}{a}, 0\right) (כאשר a0a \neq 0).
4. התנהגות הפונקציה: קובעים אם הפונקציה עולה (a>0a > 0), יורדת (a<0a < 0) או קבועה (a=0a = 0).
5. סרטוט הגרף: ישר נקבע באופן מלא על ידי שתי נקודות שונות. מכיוון ש-SealMath בודקת את הנקודות הנדרשות ולא קו רציף מצויר, סמנו את נקודות החיתוך ואת הנקודות הנוספות הנדרשות הנמצאות על הישר.
איך מחשבים שטח משולש שנוצר משלושה ישרים?
1. מוצאים את 3 נקודות החיתוך על ידי פתרון מערכות המשוואות.
2. מעבירים קו ייחוס אופקי או אנכי ליצירת משולש ייחוס ישר־זווית.
3. מחשבים את השטח בשיטה חיבורית (S1+S2S_1 + S_2) או חיסורית (SייחוסS1S2S_{\text{ייחוס}} - S_1 - S_2).