קיץ 2025 · מועד א
בגרות במתמטיקה, שאלון 571: 8 שאלות, עם פתרון מלא לכל סעיף.
שאלה 5: טריגונומטריה

במשולש שווה-שוקיים () חסום מעגל שמרכזו בנקודה ורדיוסו (ראו תצלום).
נסמן: .

הביעו באמצעות ו- את אורך הקטע .
נסרטט לפי הנתונים, והנקודה היא נקודת ההשקה של המעגל עם הצלע :
הרדיוס מאונך למשיק בנקודת ההשקה: , וגם .
הנקודה מרכז המעגל החסום, ולכן חוצה את הזווית :
במשולש ישר הזווית הקטע הוא היתר, והניצב מול הזווית :

הביעו באמצעות ו- את אורך הצלע .
נסרטט את המשולש (הקטע מונח על ציר הסימטריה ):
המשולש שווה שוקיים:
ולכן
חוצה את הזווית (מרכז המעגל החסום):
במשולש (עם ):
משפט הסינוסים במשולש :
כלומר
מציבים מסעיף (1):

נתון כי אורך הצלע גדול פי מאורך הקטע . מצאו את הערך של .
מציבים את שני הביטויים מסעיף א (הסרטוט בסעיף א(2)) בתנאי :
מצמצמים:
כלומר
מציבים ומסמנים :
נוסחת השורשים:
השורש החיובי:
השורש השלילי:
תנאי התחום:
ולכן , כלומר והשורש השלילי נפסל.
מכאן:

הציבו וענו על הסעיפים ג–ד. המעגל חותך את הקטע בנקודה , ונתון כי אורך הקטע הוא .
מצאו את הערך של .
עם :
ולכן , והמשולש שווה צלעות.
מסעיף א(1):
הנקודה על המעגל, ולכן . נסרטט:
הנקודה על הקטע , ולכן .
במשולש חוצי הזוויות נותנים :
משפט הקוסינוסים במשולש :
מצמצמים:
מציבים : (השורש השלילי נפסל, אורך)

הנקודה נמצאת על הצלע , ונתון כי שטח המשולש הוא .
חשבו את אורך הקטע .
נסרטט לפי הנתונים ( מסעיף ג, המשולש המודגש ששטחו , והגובה מהנקודה מסומן ):
המשולש שווה צלעות (סעיף ג), ולכן מטעמי סימטריה .
, ולכן היא אמצע הקטע .
מרחק הנקודה מהישר הוא , ומרחק הנקודה ממנו הוא . הנקודה באמצע ביניהן:
בסיס המשולש מונח על :
צלע משולש שווה צלעות לפי רדיוס המעגל החסום:
ולכן
מכאן:
