6.18 · 2/2. Зарби вектор ба адад. Векторҳои коллинеарӣ - Геометрия — синфи 10
Асосӣ Курсҳо Геометрия — синфи 10 6. Векторҳо дар фазо
6.18 · 2/2. Зарби вектор ба адад. Векторҳои коллинеарӣ 1 соат
Назария Дарси 3 аз 8 Хониш: 10 дақиқа Саволҳо: 6
Зарби вектор ба адад
Дарозии он: ∣ λ a ⃗ ∣ = λ 2 a 1 2 + λ 2 a 2 2 + λ 2 a 3 2 = ∣ λ ∣ ⋅ ∣ a ⃗ ∣ . |\lambda\vec a|=\sqrt{\lambda^2a_1^2+\lambda^2a_2^2+\lambda^2a_3^2}=|\lambda|\cdot|\vec a|. ∣ λ a ∣ = λ Самти он: агар — самти агар — муқобили он (расми 1).
навбатӣ 6.19 · 1/3. Зарби скалярии векторҳо 1 соат
2
a 1 2
+
λ 2
a 2 2
+
λ 2
a 3 2
=
∣ λ ∣ ⋅
Чаро? Координатаҳои λ a ⃗ \lambda\vec a λ a ба координатаҳои a ⃗ \vec a a мутаносиб аст; пас нуқтаи интиҳои λ a ⃗ \lambda\vec a λ a (аз ибтидои O O O ) дар хати рости a ⃗ \vec a a мехобад. Ҳамаи координатаҳо бо ишораи λ \lambda λ тағйир меёбанд — нуқта ё дар ҳамон тарафи O O O (λ > 0 \lambda>0 λ > 0 ) ё дар тарафи муқобил (λ < 0 \lambda<0 λ < 0 ) аст.
Векторҳои коллинеарӣ Ду вектор коллинеарӣ аст, агар онҳо дар як хати рост ё дар хатҳои рости параллел ҷойгир бошанд. Самти ду вектори коллинеарӣ ё якхела ё муқобил аст (расми 2).
Агар ҳамаи координатаҳои b ⃗ \vec b b аз нул фарқ кунанд, ин се баробариро чун якчанд нисбат менависанд:
a 1 : b 1 = a 2 : b 2 = a 3 : b 3 ( = λ ) . a_1:b_1=a_2:b_2=a_3:b_3\;(=\lambda). a 1 : b 1 = a 2 : b 2 = a 3 : b 3 ( = λ ) . Мухтасар: ду вектор коллинеарӣ аст, агар координатаҳояш мутаносиб бошанд . Эҳтиёт: агар як координата нул бошад, нисбатро тақсим кардан мумкин нест; он вақт ҳамеша аз a ⃗ = λ b ⃗ \vec a=\lambda\vec b a = λ b ҳисоб кунед. Масалан, ( 2 ; 0 ; 4 ) (2;\,0;\,4) ( 2 ; 0 ; 4 ) ва ( 1 ; 0 ; 2 ) (1;\,0;\,2) ( 1 ; 0 ; 2 ) коллинеарӣ аст (λ = 2 \lambda=2 λ = 2 ).
Мисоли 1. Векторҳои a ⃗ = ( 1 ; − 2 ; 1 ) \vec a=(1;\,-2;\,1) a = ( 1 ; − 2 ; 1 ) ва b ⃗ = ( 3 ; 4 ; − 6 ) \vec b=(3;\,4;\,-6) b = ( 3 ; 4 ; − 6 ) дода шудаанд. Вектори 2 a ⃗ − 3 b ⃗ 2\vec a-3\vec b 2 a − 3 b -ро ёбед.
Ҳал. Амалҳои зарурӣ иҷро мекунем:
2 a ⃗ − 3 b ⃗ = 2 ( 1 ; − 2 ; 1 ) − 3 ( 3 ; 4 ; − 6 ) = ( 2 ; − 4 ; 2 ) − ( 9 ; 12 ; − 18 ) = ( − 7 ; − 16 ; 20 ) . 2\vec a-3\vec b=2(1;\,-2;\,1)-3(3;\,4;\,-6)=(2;\,-4;\,2)-(9;\,12;\,-18)=(-7;\,-16;\,20). 2 a − 3 b = 2 ( 1 ; − 2 ; 1 ) − 3 ( 3 ; 4 ; − 6 ) = ( 2 ; − 4 ; 2 ) − ( 9 ; 12 ; − 18 ) = ( − 7 ; − 16 ; 20 ) . Мисоли 2. Барои кадом қимати m m m ва n n n векторҳои a ⃗ = ( 2 ; n ; 3 ) \vec a=(2;\,n;\,3) a = ( 2 ; n ; 3 ) ва b ⃗ = ( 3 ; 2 ; m ) \vec b=(3;\,2;\,m) b = ( 3 ; 2 ; m ) коллинеарӣ мешаванд?
Ҳал. Мувофиқи шарти коллинеарӣ 2 : 3 = n : 2 = 3 : m = λ . 2:3=n:2=3:m=\lambda. 2 : 3 = n : 2 = 3 : m = λ . Аз ин ҷо λ = 2 3 , \lambda=\dfrac23, λ = 3 2 , ва
n = 2 λ = 4 3 , 3 m = 2 3 ⇒ 2 m = 9 , m = 9 2 = 4,5. n=2\lambda=\frac43,\qquad \frac3m=\frac23\ \Rightarrow\ 2m=9,\quad m=\frac92=4{,}5. n = 2 λ = 3 4 , m 3 = 3 2 ⇒ 2 m = 9 , m = 2 9 = 4 , 5. Ҷавоб: m = 4,5 , m=4{,}5, m = 4 , 5 , n = 4 3 . n=\dfrac43. n = 3 4 .
Худатон кӯшиш кунед Зарб ба адад санҷида бин! Аз нав
Кор дар синф
Машқҳо 1. Векторҳои a ⃗ = ( 2 ; − 1 ; − 4 ) \vec a=(2;\,-1;\,-4) a = ( 2 ; − 1 ; − 4 ) ва b ⃗ = ( 1 ; 3 ; 2 ) \vec b=(1;\,3;\,2) b = ( 1 ; 3 ; 2 ) дода шудаанд. Координатаҳои вектори − 3 a ⃗ + 5 b ⃗ -3\vec a+5\vec b − 3 a + 5 b -ро ёбед.
2. Барои кадом қиматҳои m m m ва n n n векторҳои: 1) a ⃗ = ( m ; 2 ; 5 ) \vec a=(m;\,2;\,5) a = ( m ; 2 ; 5 ) ва b ⃗ = ( 1 ; − 1 ; n ) ; \vec b=(1;\,-1;\,n); b = ( 1 ; − 1 ; n ) ; 2) a ⃗ = ( m ; n ; 2 ) \vec a=(m;\,n;\,2) a = ( m ; n ; 2 ) ва b ⃗ = ( 6 ; 9 ; 3 ) \vec b=(6;\,9;\,3) b = ( 6 ; 9 ; 3 ) коллинеарианд?
3. Вектори воҳидиро ёбед, ки ба вектори a ⃗ = ( 3 ; 2 ; − 2 ) \vec a=(3;\,2;\,-2) a = ( 3 ; 2 ; − 2 ) коллинеарӣ аст.
Нишондод Ду вектор ҳосил мешавад: ± a ⃗ ∣ a ⃗ ∣ . \pm\dfrac{\vec a}{|\vec a|}. ± ∣ a ∣ a .
4. Дарозии вектори 3 a ⃗ − b ⃗ 3\vec a-\vec b 3 a − b -ро ёбед, агар a ⃗ = ( 0 ; − 1,5 ; 2 ) , \vec a=(0;\,-1{,}5;\,2), a = ( 0 ; − 1 , 5 ; 2 ) , b ⃗ = ( 2 ; 1 ; − 3 ) \vec b=(2;\,1;\,-3) b = ( 2 ; 1 ; − 3 ) бошад.
5. Кадом шартҳоро бояд координатаҳои нуқтаҳои A , A, A , B , B, B , C C C қаноат кунонанд, то ки онҳо дар як хатти рост ҷойгир бошанд?
Нишондод Кифоя аст, ки векторҳои A B → \overrightarrow{AB} A B ва A C → \overrightarrow{AC} A C коллинеарӣ бошанд.
6. Вектори a ⃗ = ( 1 ; 2 ; 3 ) \vec a=(1;\,2;\,3) a = ( 1 ; 2 ; 3 ) дода шудааст. Вектореро ёбед, ки ба он коллинеарӣ аст, ибтидояш дар нуқтаи A ( 1 ; 1 ; 1 ) A(1;\,1;\,1) A ( 1 ; 1 ; 1 ) ва интиҳояш дар ҳамвории O x y Oxy O x y ҷойгир аст.
7. Нуқтаҳои A ( 1 ; 0 ; 2 ) A(1;\,0;\,2) A ( 1 ; 0 ; 2 ) ва B ( − 1 ; 1 ; 1 ) B(-1;\,1;\,1) B ( − 1 ; 1 ; 1 ) дода шудаанд. Вектори воҳидиро ёбед, ки ба A B → \overrightarrow{AB} A B коллинеарӣ буда, бо он самти якхела дорад.
8. Дар кадом ҳолат вектори a ⃗ = ( a 1 ; a 2 ; a 3 ) \vec a=(a_1;\,a_2;\,a_3) a = ( a 1 ; a 2 ; a 3 ) ба тири O x Ox O x параллел аст?
9. Дарозии векторро ёбед, ки ибтидояш нуқтаи A ( 4,2 ; 0 ; 1,6 ) A(4{,}2;\,0;\,1{,}6) A ( 4 , 2 ; 0 ; 1 , 6 ) ва интиҳояш нуқтаи B ( 1,2 ; 1,4 ; 2,4 ) B(1{,}2;\,1{,}4;\,2{,}4) B ( 1 , 2 ; 1 , 4 ; 2 , 4 ) аст.
10. Хатҳои рости A B AB A B ва C D CD C D бурида мешаванд. Оё хатҳои рости A C AC A C ва B D BD B D чилик шуда метавонанд?
11. Оё вектори a ⃗ = ( 1 2 ; 1 4 ; 2 3 ) \vec a=\left(\dfrac12;\,\dfrac14;\,\dfrac23\right) a = ( 2 1 ; 4 1 ; 3 2 ) воҳидӣ аст?
12. Вектори воҳидии ( 0 ; 1 ; 0 ) , (0;\,1;\,0), ( 0 ; 1 ; 0 ) , ( 1 ; 0 ; 0 ) , (1;\,0;\,0), ( 1 ; 0 ; 0 ) , ( 0 ; 0 ; 1 ) (0;\,0;\,1) ( 0 ; 0 ; 1 ) дар кадом тирҳои координатӣ ҷойгиранд?
13. Нуқтаҳои B 2 B_2 B 2 ва C 2 C_2 C 2 — миёнаҷойи порчаҳои B B 1 BB_1 B B 1 ва B C 1 BC_1 B C 1 -и куби A B C D A 1 B 1 C 1 D 1 . ABCDA_1B_1C_1D_1. A BC D A 1 B 1 C 1 D 1 . Периметри буриши кубро бо ҳамвории A B 2 C 2 AB_2C_2 A B 2 C 2 ёбед, агар A B = a AB=a A B = a бошад.
Вазифаи хонагӣ Машқҳои 4–8 ва вазифаи хонагии онлайн (6 савол). Машқҳои 9–13 — барои такрор, ихтиёрӣ.
Хулоса
Зарб ба адад: λ a ⃗ = ( λ a 1 ; λ a 2 ; λ a 3 ) ; \lambda\vec a=(\lambda a_1;\;\lambda a_2;\;\lambda a_3); λ a = ( λ a 1 ; λ a 2 ; λ a 3 ) ; ∣ λ a ⃗ ∣ = ∣ λ ∣ ∣ a ⃗ ∣ ; |\lambda\vec a|=|\lambda|\,|\vec a|; ∣ λ a ∣ = ∣ λ ∣ ∣ a самт — ҳамон (λ > 0 \lambda>0 λ > 0 ) ё муқобил (λ < 0 \lambda<0 λ < 0 ).
Коллинеарӣ: a ⃗ ∥ b ⃗ ⟺ a ⃗ = λ b ⃗ \vec a\parallel\vec b\iff\vec a=\lambda\vec b a ∥ b координатаҳои мутаносиб. Нул дар координата: ҳамеша истифода баред.
Ҷамъ ва зарб бо ададҳо — дар координатаҳо: ҳар координатаро алоҳида ҳисоб мекунем.
Саволҳо барои санҷиши дониш Дар ҷуфт аз ҳамдигар пурсед ва ҷавоб диҳед.
Суммаи ду вектор дар фазо чӣ тавр муайян карда мешавад?
Қоидаи секунҷа барои ёфтани суммаи ду вектор чӣ тавр навишта мешавад? Қоидаи параллелограмм чист?
Дар кадом ҳолат ду вектор ба ҳамдигар муқобиланд?
Ҳосили зарби вектор ба адад чӣ тавр муайян карда мешавад?
Дар кадом ҳолат ду вектор коллинеариянд?
Шарти коллинеарӣ бо координатаҳо чӣ тавр навишта мешавад?
Барои ҷамъи векторҳо кадом қонунҳо иҷро мешаванд?
Дар ин дарс
Ман метавонам вектори λ a ⃗ \lambda\vec a λ a -ро бо координатаҳо ёбам ва дарозии онро ҳисоб кунам.
Ман медонам , ки векторҳои коллинеарӣ кадомҳоянд, ва шарти коллинеариро бо координатаҳо менависам.
Ман метавонам аз шарти коллинеарӣ параметри номаълумро ёбам.
Такрор (2 дақиқа)
a ⃗ = ( 1 ; − 2 ; 3 ) , \vec a=(1;\,-2;\,3), a = ( 1 ; − 2 ; 3 ) , b ⃗ = ( 0 ; 4 ; − 1 ) . \vec b=(0;\,4;\,-1). b = ( 0 ; 4 ; − 1 ) . a ⃗ + b ⃗ = ? \vec a+\vec b=? a + b = ?
Вектори муқобили a ⃗ = ( 2 ; − 1 ; 5 ) \vec a=(2;\,-1;\,5) a = ( 2 ; − 1 ; 5 ) -ро нависед.
Қоидаи секунҷаро баён кунед.
Ҷавобҳо
( 1 ; 2 ; 2 ) ; (1;\,2;\,2); ( 1 ; 2 ; 2 ) ; 2) ( − 2 ; 1 ; − 5 ) ; (-2;\,1;\,-5); ( − 2 ; 1 ; − 5 ) ; 3) A B → + B C → = A C → . \overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{AC}.
Таъриф Ҳосили зарби вектори a ⃗ = ( a 1 ; a 2 ; a 3 ) \vec a=(a_1;\,a_2;\,a_3) a = ( a 1 ; a 2 ; a 3 ) ба адади λ \lambda λ вектори λ a ⃗ = ( λ a 1 ; λ a 2 ; λ a 3 ) \lambda\vec a=(\lambda a_1;\;\lambda a_2;\;\lambda a_3) λ a = ( λ a 1 ; λ a аст.
Расми 1. Векторҳои a, 2a ва −a: дар як хати рост, 2a дарозтар ва ҳамсамт, −a муқобил. Расми 2. Векторҳои AB ва D₁C₁ — коллинеарӣ, самти якхела; B₁A₁ ба онҳо коллинеарӣ, самти муқобил. Қоида Ду вектори a ⃗ \vec a a ва b ⃗ ≠ 0 ⃗ \vec b\ne\vec 0 b коллинеарӣ аст ⇔ як адади вуҷуд дорад, ки Яъне
Калимаҳои калидӣ зарби вектор ба адад векторҳои коллинеарӣ мутаносибӣ вектори муқобил вектори воҳидӣ
Ман дар ин дарс чӣ омӯхтам? Худро санҷед (✓ — медонам, ✗ — боз такрор мекунам):
Вектори λ a ⃗ \lambda\vec a λ a -ро меёбам ва дарозию самти онро мегӯям.
Коллинеарии ду векторро аз рӯи координатаҳо месанҷам ва нул-координатаро ба назар мегирам.
Параметри номаълумро аз шарти a ⃗ = λ b ⃗ \vec a=\lambda\vec b меёбам.
Вектори − 2 a ⃗ -2\vec a − 2 a ба вектори a ⃗ \vec a a коллинеарӣ аст ва самти якхела дорад.
Кадом ҷуфти векторҳо коллинеарӣ аст?
Як ҷавобро интихоб кунед A ( 2 ; − 1 ; 0 ) (2;\,-1;\,0) ( 2 ; − 1 ; 0 ) ва ( − 4 ; 2 ; 0 ) (-4;\,2;\,0) ( − 4 ; 2 ; 0 )
B ( 3 ; 6 ; 9 ) (3;\,6;\,9) ( 3 ; 6 ; 9 ) ва
C D Барои a ⃗ = ( 1 ; − 2 ; 3 ) \vec a=(1;\,-2;\,3) a = ( 1 ; − 2 ; 3 ) ҳар як векторро бо λ \lambda λ -и v ⃗ = λ a ҷуфт кунед.
Ҳар як унсури чапро бо яке аз рост мувофиқ кунед → … λ = 3 λ = −1 λ = 2 λ = −3 λ = 0,5
→ … λ = 3 λ = −1 λ = 2 λ = −3 λ = 0,5
→ … λ = 3 λ = −1 λ = 2 λ = −3 λ = 0,5
→ … λ = 3 λ = −1 λ = 2 λ = −3 λ = 0,5
∣
;
⟺
(b ⃗ ≠ 0 ⃗ \vec b\ne\vec 0 b = 0 ); a i = λ b i a_i=\lambda b_i a i = λ b i -роA B
+
2
;
λ
a 3
)
=
a ⃗ = λ b ⃗ . \vec a=\lambda\vec b. a = λ b . ( a 1 ; a 2 ; a 3 ) = ( λ b 1 ; λ b 2 ; λ b 3 ) , a 1 = λ b 1 , a 2 = λ b 2 , a 3 = λ b 3 . (a_1;\,a_2;\,a_3)=(\lambda b_1;\;\lambda b_2;\;\lambda b_3),\qquad a_1=\lambda b_1,\ \ a_2=\lambda b_2,\ \ a_3=\lambda b_3. ( a 1 ; a 2 ; a 3 ) = ( λ b 1 ; λ b 2 ; λ b 3 ) , a 1 = λ b 1 , a 2 = λ b 2 , a 3 = λ b 3 .
=
=
( 1 ; 3 ; 2 ) .
3 a ⃗ − 2 b ⃗ 3\vec a-2\vec b 3 a − 2 b -роb
=
( 1 ; k ; 3 )
( 1 ; 2 ; 4 )
( 1 ; 2 ; 3 ) (1;\,2;\,3) ( 1 ; 2 ; 3 ) ва ( 2 ; 4 ; 5 ) (2;\,4;\,5) ( 2 ; 4 ; 5 )
( 1 ; 0 ; 1 ) (1;\,0;\,1) ( 1 ; 0 ; 1 ) ва ( 2 ; 1 ; 2 ) (2;\,1;\,2) ( 2 ; 1 ; 2 )
⃗ \vec v=\lambda\vec a ( 2 ; − 4 ; 6 ) (2;\,-4;\,6) ( 2 ; − 4 ; 6 )
( − 1 ; 2 ; − 3 ) (-1;\,2;\,-3) ( − 1 ; 2 ; − 3 )
( − 3 ; 6 ; − 9 ) (-3;\,6;\,-9) ( − 3 ; 6 ; − 9 )
( 0,5 ; − 1 ; 1,5 ) (0{,}5;\,-1;\,1{,}5) ( 0 , 5 ; − 1 ; 1 , 5 )