דלג לתוכן

חלוקת קטע ביחס נתון

חלוקת קטע ביחס נתון

חלוקה פנימית ביחס k:l\displaystyle k:l

הנקודה C\displaystyle C נמצאת על הקטע AB\displaystyle AB ו-AC:CB=k:l\displaystyle {AC:CB}={k:l}. אומרים ש-C\displaystyle C מחלקת את הקטע AB\displaystyle AB ביחס k:l\displaystyle k:l (חלוקה פנימית – C\displaystyle C בין A\displaystyle A ל-B\displaystyle B).

  • נחלק את AB\displaystyle AB ל-k+l\displaystyle k+l חלקים שווים: AC\displaystyle AC הוא k\displaystyle k מהם, ו-CB\displaystyle CB הוא l\displaystyle l מהם.
  • לכן C\displaystyle C נמצאת kk+l\displaystyle \frac{k}{k+l} מהדרך מ-A\displaystyle A ל-B\displaystyle B.
  • לפי משפט תאלס, ההיטלים על הצירים מתחלקים באותו יחס: גם ההפרש בשיעורי ה-x\displaystyle x וגם ההפרש בשיעורי ה-y\displaystyle y מתקדמים ב-kk+l\displaystyle \frac{k}{k+l} מהדרך.

עבור A(x1,y1)\displaystyle A(x_1,y_1) ו-B(x2,y2)\displaystyle B(x_2,y_2):

xC=x1+kk+l(x2−x1)=lx1+kx2k+lx_C=x_1+\frac{k}{k+l}(x_2-x_1)=\frac{lx_1+kx_2}{k+l}

וכך גם yC\displaystyle y_C. הנוסחה, כמו בדף הנוסחאות:

C(lx1+kx2k+l,ly1+ky2k+l)\displaystyle C\left(\frac{lx_1+kx_2}{k+l},\frac{ly_1+ky_2}{k+l}\right)

שימו לב: l\displaystyle l, החלק הרחוק מ-A\displaystyle A, כופל את השיעור של A\displaystyle A. אמצע הקטע הוא המקרה k=l=1\displaystyle {k}={l}={1}.

דוגמה: יחס 1:2\displaystyle 1:2

A(1,2)\displaystyle A(1,2) ו-B(7,−7)\displaystyle B(7,-7).
הנקודה C\displaystyle C מחלקת את AB\displaystyle AB ביחס AC:CB=1:2\displaystyle {AC:CB}={1:2}.

כאן k=1\displaystyle {k}={1} ו-l=2\displaystyle {l}={2}:

xC=2⋅1+1⋅71+2=93=3,yC=2⋅2+1⋅(−7)1+2=−33=−1x_C=\frac{2\cdot1+1\cdot7}{1+2}=\frac{9}{3}=3,\qquad y_C=\frac{2\cdot2+1\cdot(-7)}{1+2}=\frac{-3}{3}=-1

C(3,−1)\displaystyle C(3,-1) – שליש מהדרך מ-A\displaystyle A ל-B\displaystyle B: x\displaystyle x עלה ב-2\displaystyle 2 מתוך 6\displaystyle 6, ו-y\displaystyle y ירד ב-3\displaystyle 3 מתוך 9\displaystyle 9.

y=−32x+72\displaystyle y=-\frac{3}{2}x+\frac{7}{2}
A=(1,2)\displaystyle A=(1,2)
C=(3,−1)\displaystyle C=(3,-1)
B=(7,−7)\displaystyle B=(7,-7)
מפגש התיכונים

בכיתה י’ ראינו שמפגש התיכונים G\displaystyle G מחלק כל תיכון ביחס 2:1\displaystyle 2:1 מהקודקוד. בנוסחת החלוקה זה נותן את שיעורי G\displaystyle G.

במשולש A(x1,y1)\displaystyle A(x_1,y_1), B(x2,y2)\displaystyle B(x_2,y_2), C(x3,y3)\displaystyle C(x_3,y_3), האמצע של BC\displaystyle BC הוא M(x2+x32,y2+y32)\displaystyle M\left(\frac{x_2+x_3}{2},\frac{y_2+y_3}{2}\right), ו-G\displaystyle G מחלקת את AM\displaystyle AM ביחס 2:1\displaystyle 2:1:

xG=1⋅x1+2⋅x2+x322+1=x1+x2+x33x_G=\frac{1\cdot x_1+2\cdot\frac{x_2+x_3}{2}}{2+1}=\frac{x_1+x_2+x_3}{3}

מפגש התיכונים הוא הממוצע של שלושת הקודקודים:

G(x1+x2+x33,y1+y2+y33)\displaystyle G\left(\frac{x_1+x_2+x_3}{3},\frac{y_1+y_2+y_3}{3}\right)
תרגיל 1

A(−2,5)\displaystyle A(-2,5) ו-B(10,−1)\displaystyle B(10,-1).
הנקודה C\displaystyle C מחלקת את AB\displaystyle AB ביחס AC:CB=1:3\displaystyle {AC:CB}={1:3}.

א
חשבו את xC\displaystyle x_C.

    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

    ב
    חשבו את yC\displaystyle y_C.

      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

      תרגיל 2

      קודקודי המשולש: A(1,1)\displaystyle A(1,1), B(7,3)\displaystyle B(7,3), C(4,8)\displaystyle C(4,8).
      מצאו את מפגש התיכונים G\displaystyle G.

      א
      xG\displaystyle x_G

        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

        ב
        yG\displaystyle y_G

          / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

          / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

          תרגיל 3
          כתבו את נוסחת החלוקה עם x\displaystyle x במקום xB\displaystyle x_B, והשוו לשיעור הידוע של C\displaystyle C.

          A(2,3)\displaystyle A(2,3).
          הנקודה C(4,1)\displaystyle C(4,1) מחלקת את הקטע AB\displaystyle AB ביחס AC:CB=1:2\displaystyle {AC:CB}={1:2}.
          מצאו את שיעורי הנקודה B\displaystyle B.

          א
          משוואה ל-xB\displaystyle x_B
            ב
            משוואה ל-yB\displaystyle y_B
              תרגיל 4

              A(−3,−1)\displaystyle A(-3,-1) ו-B(6,5)\displaystyle B(6,5).
              ציר ה-y\displaystyle y חותך את הקטע AB\displaystyle AB בנקודה D\displaystyle D.

              א

              באיזה יחס D\displaystyle D מחלקת את AB\displaystyle AB? היעזרו בשיעורי ה-x\displaystyle x.

              ב

              מצאו את yD\displaystyle y_D, וסמנו את D\displaystyle D על הלוח.

              y=23x+1\displaystyle y=\frac{2}{3}x+1
              A=(−3,−1)\displaystyle A=(-3,-1)
              B=(6,5)\displaystyle B=(6,5)