☰ Year plan · Pure Mathematics (Arabic)

مضاعفات المتجه ومتجهات الوحدة و⁦i, j, k⁩ والمتجه ⁦AB⁩ وجيوب تمام الاتجاه

Week 9 · Multiplying a vector by a number, equal vectors, unit vectors, the vectors i, j, k, the vector AB, direction angles and direction cosines · 3 lessons
2

متجهات الوحدة الأساسية ⁦i, j, k⁩، والمتجه من النقطة ⁦A⁩ إلى النقطة ⁦B⁩

Pure Mathematics Sec 3 Term 1, Unit 3, Lesson 2
Goalأكتب المتجهات بدلالة ⁦i, j, k⁩، وأوجد المتجه من نقطة إلى أخرى.
New words
⁦i, j, k⁩ · متجهات الوحدة ⁦(١‎, ٠‎, ٠‎)⁩ و⁦(٠‎, ١‎, ٠‎)⁩ و⁦(٠‎, ٠‎, ١‎)⁩ في اتجاه المحاور الثلاثةالمتجه ⁦AB⁩ · المتجه من النقطة ⁦A⁩ إلى النقطة ⁦B⁩؛ ⁦AB = B − A⁩تحليل المتجه · كتابة المتجه مجموع متجهات في اتجاه المحاور
Explanation

ثلاثة متجهات وحدة خاصة تشير إلى اتجاه المحاور: ⁦i = (١‎, ٠‎, ٠‎)⁩ و⁦j = (٠‎, ١‎, ٠‎)⁩ و⁦k = (٠‎, ٠‎, ١‎)⁩ (متجهات الوحدة الأساسية). وكل متجه ينقسم إلى ثلاثة أجزاء على المحاور: ⁦(Aₓ, Aᵧ, Az) = Aₓ(١‎, ٠‎, ٠‎) + Aᵧ(٠‎, ١‎, ٠‎) + Az(٠‎, ٠‎, ١‎) = Aₓi + Aᵧj + Azk⁩. وفي الشكل قطر الصندوق هو ⁦٢‎i + ٣‎j + ٤‎k⁩: نسير ٢ على ⁦x⁩ ثم ٣ على ⁦y⁩ ثم ٤ على ⁦z⁩. وتصح كل قواعد المركبات مع ⁦i, j, k⁩: نجمع ونطرح ونضرب معاملات ⁦i⁩ ومعاملات ⁦j⁩ ومعاملات ⁦k⁩. أما المتجه من النقطة ⁦A⁩ إلى النقطة ⁦B⁩ فنجده بالذهاب من ⁦A⁩ إلى نقطة الأصل ثم إلى ⁦B⁩: ⁦AB = OB − OA = B − A⁩ (النهاية ناقص البداية). والمتجه العكسي ⁦BA = −AB⁩، والمسافة ⁦AB⁩ هي معيار ⁦‖AB‖⁩.

2i3j4k
Worked examples
اكتب ⁦(٤‎, ٠‎, −٣‎)⁩ و⁦(٠‎, −٢‎, ٠‎)⁩ بدلالة ⁦i, j, k⁩: هما ⁦٤‎i − ٣‎k⁩ و⁦−٢‎j⁩ (الحرف الغائب يعني مركبة صفرية). وكذلك ⁦٢‎i − j + ٥‎k = (٢‎, −١‎, ٥‎)⁩.
للمتجهين ⁦A = ٣‎i − ٢‎j + k⁩ و⁦B = i + ٤‎j − ٥‎k⁩: ⁦٢‎A − B = (٦‎ − ١‎)i + (−٤‎ − ٤‎)j + (٢‎ + ٥‎)k = ٥‎i − ٨‎j + ٧‎k⁩. ومعيار ⁦A⁩ هو ⁦√(٩‎ + ٤‎ + ١‎) = √١٤‎⁩. و⁦A + B = ٤‎i + ٢‎j − ٤‎k⁩ معياره ⁦√(١٦‎ + ٤‎ + ١٦‎) = ٦‎⁩.
أوجد المتجه من ⁦P(٢‎, −١‎, ٣‎)⁩ إلى ⁦Q(٥‎, ٤‎, ١‎)⁩ والمسافة بينهما. ⁦PQ = Q − P = (٣‎, ٥‎, −٢‎)⁩ والمسافة ⁦√(٩‎ + ٢٥‎ + ٤‎) = √٣٨‎⁩. وإذا كانت ⁦P(١‎, −٢‎, ٤‎)⁩ و⁦PQ = (٤‎, ٣‎, ١٢‎)⁩ فإن ⁦Q = P + PQ = (٥‎, ١‎, ١٦‎)⁩ و⁦‖PQ‖ = ١٣‎⁩.
Class activity

درب الكنز. اختر نقطة ⁦P⁩ في غرفتك لتكون نقطة الأصل. يسير الدرب ٣ خطوات على ⁦x⁩ وخطوتين على ⁦y⁩ وخطوة واحدة إلى أعلى (استعمل كرسيًّا). اكتب المتجه بالصورة ⁦ai + bj + ck⁩ وأوجد معياره.

Practice
1
اكتب ⁦(−٣‎, ٠‎, ٧‎)⁩ بدلالة ⁦i, j, k⁩ واكتب ⁦j − ٤‎k⁩ بالمركبات.
2
للمتجهين ⁦A = i + ٢‎j − ٢‎k⁩ و⁦B = ٢‎i − j + ٣‎k⁩ أوجد ⁦A − ٢‎B⁩ و⁦‖A‖⁩.
3
أوجد ⁦PQ⁩ و⁦QP⁩ والمسافة ⁦PQ⁩ للنقطتين ⁦P(٠‎, ٤‎, −١‎)⁩ و⁦Q(٣‎, −٢‎, ٥‎)⁩.
4
النقطة ⁦A⁩ هي ⁦(−١‎, ٣‎, ٢‎)⁩ و⁦AB = (٤‎, −٢‎, ٥‎)⁩. أوجد ⁦B⁩.
5
أثبت أن ⁦A(١‎, ٠‎, ٢‎)⁩ و⁦B(٣‎, ١‎, ٥‎)⁩ و⁦C(٤‎, ٣‎, ٤‎)⁩ و⁦D(٢‎, ٢‎, ١‎)⁩ رءوس متوازي أضلاع ⁦ABCD⁩.