מתמטיקה תיכונית/גיאומטריה אוקלידית/מקבילית

מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.

קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מקבילית

מקבילית היא מצולע בעל ארבע צלעות, שכל שתי צלעות נגדיות שלו מקבילות.

באופן מתמטי נאמר שאם מרובע \ ABCD הוא מקבילית, אזי:

1) \ AB||CD

2) \ BC||DA

תוכן עניינים

[עריכה] משפטים המתקיימים במקבילית

[עריכה] כל שתי זויות נגדיות במקבילית שוות זו לזו

צריך להוכיח שכל שתי זוויות נגדיות שוות זו לזו

נתונים -

1) \ AB||CD

2) \ BC||DA

צריך להוכיח -

1) \ \angle A=\angle C

2) \ \angle B=\angle D


הוכחה -

3) \ \angle DAB+\angle ADC=180 (זוויות חד-צדדיות משלימות אחת את השנייה ל180°)

4) \ \angle DAB+\angle ABC=180 (זוויות חד-צדדיות משלימות אחת את השנייה ל180°)

5) \ \angle BCD+\angle ADC=180 (זוויות חד-צדדיות משלימות אחת את השנייה ל180°)

6) \ \angle ABC=\angle ADC (נובע מ3,4)

7) \ \angle BCD=\angle DAB (נובע מ3,5)

[עריכה] משפט הפוך: מרובע בו כל שתי זוויות נגדיות שוות הוא מקבילית

נתון מרובע ABCD בו כל שתי זוויות נגדיות שוות

נתונים -

1) \ \angle ABC=\angle CDA

2) \ \angle BCD=\angle DAB


הוכחה -

3) \ \angle ABC+\angle ADC+\angle BCD+\angle DAB=360 (סכום זוויות במרובע)

4) \ \angle ABC+\angle BCD=180 \iff 2\angle ABC+2\angle BCD=360 (הצבת 1,2 ב3)

5) \ \angle ABC+\angle DAB=180 \iff 2\angle ABC+2\angle DAB=360 (הצבת 1,2 ב3)

6) \ AB||CD (מ4, אם שתי זויות חד-צדדיות משלימות ל180°, הישרים מקבילים)

7) \ AD||BC (מ5, אם שתי זויות חד-צדדיות משלימות ל180°, הישרים מקבילים)

8) מרובע בו כל שתי צלעות נגדיות מקבילות הוא מקבילית ע"פ ההגדרה. מ.ש.ל.


[עריכה] כל שתי צלעות נגדיות במקבילית שוות זו לזו

את המשפט נוכיח בעזרת בניית עזר מ-A ל-C

נתונים -

1) \ AB||CD

2) \ AD||BC

3) \ \angle ABC=\angle ADC (נובע מהמשפט הראשון בעמוד זה)


הוכחה -

4) \ \angle CAB=\angle ACD (זוויות מתחלפות בין מקבילים שוות זו לזו)

5) \ AC=AC (שיוויון הינו רפלקסיבי - כל דבר שווה לעצמו)

6) \ \Delta CDA\cong\Delta ABC (מ3,4,5 משפט חפיפה שני - ז.ז.צ)

7) \ AD=BC (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ6)

8) \ AB=CD (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ6)

[עריכה] מרובע בו כל שתי צלעות נגדיות שוות הוא מקבילית

נתון מרובע בו כל שתי צלעות נגדיות שוות

נתונים -

1) \ AB=CD

2) \ AD=BC


הוכחה -

3) \ AC=AC (רפלקסיביות השיוויון)

4) \ \Delta CDA\cong\Delta ABC (מ1,2,3 משפט חפיפה שלישי - צ.צ.צ)

5) \ \angle BAC=\angle ACD (זויות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ4)

6) \ \angle CAD=\angle BCA (זויות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ4)

7) \ AB||CD (נובע מ5, אם שתי זויות מתחלפות שוות הישרים מקבילים)

8) \ AD||BC (נובע מ6, אם שתי זויות מתחלפות שוות הישרים מקבילים)


[עריכה] אלכסוני המקבילית חוצים זה את זה

נתונים -

Parallelogram AB eq CD.svg

1) \ AB||CD

2) \ AD||BC

3) \ AB=CD (כתוצאה מהמשפט השלישי בעמוד זה)


הוכחה -

4) \ \angle BAO=\angle OCD (זוויות מתחלפות בין מקבילים שוות זו לזו)

5) \ \angle ABO=\angle ODC (זוויות מתחלפות בין מקבילים שוות זו לזו)

6) \ \Delta CDO\cong\Delta ABO (מ3,4,5 משפט חפיפה שני - ז.צ.ז)

7) \ AO=OC (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ6)

8) \ BO=OD (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ6)

[עריכה] מרובע בו האלכסונים חוצים זה את זה הוא מקבילית

האלכסונים חוצים זה את זה

נתונים -

1) \ AO=OC

2) \ BO=OD


הוכחה -

3) \ \angle AOB=\angle COD (זוויות קודקודיות שוות זו לזו)

4) \ \angle AOD=\angle COB (זוויות קודקודיות שוות זו לזו)

5) \ \Delta COD\cong\Delta AOB (מ1,2,3 משפט חפיפה ראשון - צ.ז.צ)

6) \ \Delta COB\cong\Delta AOD (מ1,2,4 משפט חפיפה ראשון - צ.ז.צ)

7)\ AB=CD (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ5)

8)\ AD=BC (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ6)

9) \ ABCD מקבילית (נובע מ7,8 והמשפט הרביעי בעמוד זה)


[עריכה] כל מרובע בעל זוג צלעות מקבילות שוות הוא מקבילית

Parallelogram AB eq CD.svg

נתונים - (ללא הגבלת הכלליות - ניתן לבחור את הזוג השני באותה מידה)

1) \ AB=CD

2) \ AB||CD


הוכחה -

3)\ \angle BAC=\angle ACD (זויות מתחלפות בין מקבילים שוות זו לזו)

4)\ AC=AC (רפלקסיביות השיוויון)

5) \ \Delta CAB\cong\Delta ACD (מ1,3,4 משפט חפיפה ראשון - צ.ז.צ)

6)\ AD=BC (צלעות מתאימות במשולשים חופפים - נובע מ5)

7) \ ABCD מקבילית (נובע מ1,6 והמשפט הרביעי בעמוד זה)