- 4.59
- 9-cu sinif
- Vektorlar
Vektorun ədədə vurulması
Videoda velosipedçi saniyədə 5 metr sağa gedir. Videonu 2× sürətlə, 0,5× sürətlə oynatsan, pauza versən və ya geri çəksən, ekranda onun sürəti necə dəyişər? Hər düymə sürət vektorunu bir ədədə vurur: 2v, 0,5v, 0 və −v.
Bu dərsdə
- k·a vektorunun uzunluğunu və istiqamətini tapacaq, onu çəkəcək və k = 0 olanda niyə sıfır vektor alındığını izah edəcəksən;
- kollinear vektorları biri digərinin ədədə hasili kimi yazacaq, k ədədini uzunluqlar və istiqamətlə tapacaqsan;
- qanunlarla ifadələri sadələşdirəcək, fiqurda vektorları iki vektorla ifadə edəcəksən.
- Kəşf et
- Qayda
- Laboratoriya
- Kollinear vektorlar
- Qanunlar
- Hesabla
- Diqqət
- Həyatda
- Özünü yoxla
1 · Kəşf et
Düymə ədədə vurur
Yadına sal: vektorun uzunluğu (modulu) və istiqaməti var. Velosipedçinin sürəti v vektorudur: |v| = 5 m/san, istiqaməti sağa. Oynatma sürətini dəyişəndə o, ekranda yenə eyni düz xətt boyunca hərəkət edir — dəyişən yalnız sürətin modulu və bəzən istiqamətidir.
| Düymə | k | Sürət | Modul, m/san | Hara? |
|---|---|---|---|---|
| 1× | 1 | v | 5 | sağa |
| 2× | 2 | 2v | 2 · 5 = 10 | sağa |
| 0,5× | 0,5 | 0,5v | 0,5 · 5 = 2,5 | sağa |
| pauza | 0 | 0 | 0 · 5 = 0 | — |
| −1× (geri) | −1 | −v | 1 · 5 = 5 | sola |
| −2× (geri) | −2 | −2v | 2 · 5 = 10 | sola |
Cədvəldə iki qayda görünür. Modul həmişə k-nın işarəsiz qiymətinə, yəni |k|-ya vurulur: −2× düyməsi də sürəti 10 m/san edir, −10 yox — uzunluq mənfi olmur. İstiqaməti isə işarə həll edir: müsbət k velosipedçini sağda saxlayır, mənfi k onu sola çevirir. Pauza (k = 0) hərəkəti tamam silir: sürət sıfır vektordur, 0.
2 · Qayda
Vektorun ədədə hasili
Yadda saxla
«u vektorunun k ədədinə (k ∈ R) hasili k·u kimi işarə edilir və bu vektorun uzunluğu |k|·|u|-ya bərabərdir. k > 0 olarsa, ku vektoru u vektoru ilə eyni istiqamətli olur. k < 0 olarsa, ku vektoru u vektoru ilə əks istiqamətli olur.»
|k·a| = |k| · |a|Dərslik, «8-4. Vektorun ədədə vurulması».
k = 0 olanda nə olur? Dərslik bunu ayrıca demir, amma uzunluq düsturu cavab verir: |0·a| = 0 · |a| = 0. Uzunluğu sıfır olan vektor sıfır vektordur, deməli 0·a = 0. Nəticə ədəd 0 deyil, vektordur — ona görə üstündə ox var. Eyni səbəbdən istənilən k üçün k·0 = 0.
k = 1
1·a = aUzunluq 1 dəfə, istiqamət eyni: vektorun özü.
k = −1
(−1)·a = −aEyni uzunluq, əks istiqamət: a-nın əks vektoru (4.55).
Ədədi vektorun qarşısında yazırıq: 3a, −1,5a, 12 / a. Ədəd 1-dən böyükdürsə ox uzanır, 0 ilə 1 arasındadırsa qısalır; mənfi işarə onu əlavə olaraq çevirir.
3 · Laboratoriya
k-nı dəyiş, oxa bax
Dəftərin xanası 0,5 sm-dir. a vektoru O nöqtəsindən 4 xana sağa və 3 xana yuxarı gedir; Pifaqor teoremi ilə onun uzunluğu √(4² + 3²) = 5 xana, yəni |a| = 2,5 sm. k-nı seç: yaşıl ox k > 0, narıncı ox k < 0 olanda k·a vektorudur. Kiçik çərtiklər oxu a uzunluğunda hissələrə bölür.
k = −2: −2a vektoru a-ya əks istiqamətlidir. Uzunluğu 2 · 2,5 = 5 sm (10 xana): 8 xana sola, 6 xana aşağı.
k = −1: −a — a-nın əks vektoru. Uzunluğu eynidir, 1 · 2,5 = 2,5 sm, istiqaməti əksdir.
k = −12 / : −12 / a həm qısalır, həm çevrilir: uzunluğu 12 / · 2,5 = 1,25 sm (2,5 xana), istiqaməti əksdir.
k = 0: 0·a = 0 — sıfır vektor: uzunluq 0 · 2,5 = 0, ox yox olur, yalnız O nöqtəsi qalır.
k = 12 / : 12 / a vektoru a-nın yarısıdır: 2 xana sağa, 1,5 xana yuxarı, uzunluğu 1,25 sm, eyni istiqamətli.
k = 1: 1·a = a — yaşıl ox mavi oxun tam üstünə düşür. Uzunluq 2,5 sm.
k = 2: 2a eyni istiqamətlidir, iki dəfə uzundur: 2 · 2,5 = 5 sm (10 xana), 8 xana sağa, 6 xana yuxarı. Çərtik ortadadır.
k = 3: 3a üç a-nın ucu-uca düzülüşüdür: a + a + a = 3a, uzunluğu 3 · 2,5 = 7,5 sm. İki çərtik onu üç bərabər hissəyə bölür.
Laboratoriyada yoxla.
- k = 2 və k = −2 seç. Bu iki vektorun nəyi eynidir, nəyi fərqlidir?
- k = 12 / seçəndə ox neçə xana sağa və neçə xana yuxarı gedir? Bu saylar a-nın saylarından necə alınır?
- k-nı 3-dən 0-a qədər azalt. Ox necə dəyişir və hansı k-da yox olur?
Cavablara bax
2a ilə −2a-nın uzunluğu eynidir (5 sm), istiqamətləri əksdir — onlar bir-birinin əks vektorlarıdır. 12 / a 2 xana sağa və 1,5 xana yuxarı gedir: a-nın hər iki sayı yarıya bölünür. k azaldıqca ox öz düz xətti üzərində qısalır və k = 0 olanda nöqtəyə çevrilir; mənfi k-da yenidən uzanır, amma əks tərəfə.
4 · Kollinear vektorlar
Biri digərinin ədədə hasilidir
Laboratoriyada bütün oxlar bir düz xətt üzərində qaldı. Bu təsadüf deyil: vektoru ədədə vurmaq onu öz düz xəttindən çıxarmır.
Yadda saxla
«Verilən vektorla onun (sıfırdan fərqli) ədədə hasilini ifadə edən vektor kollineardır. u ≠ 0 və v vektorları kollineardırsa, onda elə yeganə k ədədi var ki, v = k·u olur.»
Dərslik, «8-4».
k-nı tapmaq üçün iki sual ver: neçə dəfə uzundur? — |k| = |v| : |u|; istiqamət eynidir, yoxsa əks? — eynidirsə k > 0, əksdirsə k < 0. Məsələn, |u| = 4, |v| = 14 və onlar əks istiqamətlidirsə, |k| = 14 : 4 = 3,5 və v = −3,5u.
- p: 6 xana sağa, 3 xana aşağı. Hər iki say u-nun saylarından 1,5 dəfə böyükdür, istiqamət eynidir: p = 1,5u.
- q: 2 xana sola, 1 xana yuxarı — u-nun yarısı, əks tərəfə: q = −12 / u.
- w: 4 xana sağa, 1 xana aşağı. Sağa sayı u-nunku ilə eynidir (onda k = 1 olardı), aşağı sayı isə 2 dəfə azdır — hər iki saya uyğun gələn bir k yoxdur. w vektoru u-nun ədədə hasili deyil, onlar kollinear deyil.
Niyə u ≠ 0 şərti var? Sıfır vektorun istənilən ədədə hasili yenə 0-dır, ona görə sıfırdan fərqli heç bir vektoru k·0 şəklində almaq olmaz.
5 · Qanunlar
Ədədlərlə olduğu kimi
Vektorun ədədə vurulmasının xassələri
1. Qruplaşdırma qanunu. k və n istənilən ədəddir:
(kn)·u = k(n·u)2. Paylama qanunu. k və n istənilən ədəddir:
(k + n)u = ku + nuk(u + v) = ku + kv
Dərslik, «8-4». Dərslik ikinci bərabərliyi (u + v)k şəklində yazır; ədədi önə yazmaq daha adətdir.
Qruplaşdırma — videoda. Videonu əvvəl 0,5× sürətlə yazıb, sonra bu yavaş videonu 2× sürətlə oynatsan, ekranda sürət 2·(0,5v) olur. Qanun deyir ki, bu (2 · 0,5)v = 1·v = v deməkdir — velosipedçi yenə əsl sürəti ilə gedir.
Ədədlərin cəmi. 2a + 3a = 5a: eyni istiqamətli iki oxu ucu-uca qoysaq (4.56), uzunluqlar toplanır — 2 və 3 dəfə uzun oxlar 5 dəfə uzun ox verir.
Vektorların cəmi. a və b paraleloqram qurur, diaqonalı a + b-dir. Hər iki tərəfi 2 dəfə uzatsaq, oxşar, 2 dəfə böyük paraleloqram alınır: tərəfləri 2a və 2b, diaqonalı 2a + 2b. Bu diaqonal kiçik diaqonalın davamıdır və ondan 2 dəfə uzundur, yəni 2(a + b)-dir:
2(a + b) = 2a + 2b
Çıxma da belədir: a − b = a + (−1)b, ona görə k(a − b) = ka − kb. Deməli, vektor ifadələrində mötərizələri ədədlərdəki kimi açır və oxşar hədləri birləşdiririk.
6 · Hesabla
Fiqurda vektoru ifadə et
Əksər məsələlərdə iki vektor verilir (məsələn, a və b) və fiqurdakı başqa bir vektoru onlarla yazmaq lazımdır. Plan həmişə eynidir: üçbucaq qaydası ilə yolu verilən vektorlar üzərindən sal, parçanın hissəsini isə ədədə vurma ilə yaz.
İfadəni sadələşdirin: 5(a − b) − 2(2a − 3b).
- Paylama qanunu ilə mötərizələri açırıq: 5a − 5b − 4a + 6b. Diqqət: (−2)·(−3b) = 6b.
- Oxşar hədləri qruplaşdırırıq: (5 − 4)a + (−5 + 6)b.
a + b
T nöqtəsi PQ parçası üzərindədir və PT : TQ = 2 : 3. PT və QT vektorlarını PQ ilə ifadə edin.
- Parça 2 + 3 = 5 bərabər hissəyə bölünür: PT — 2 hissə, TQ — 3 hissə. Deməli, PT = 25 / PQ, TQ = 35 / PQ.
- PT vektoru PQ ilə eyni istiqamətlidir: PT = 25 / PQ.
- QT vektoru Q-dan P-yə tərəf, PQ-nin əksinə gedir: QT = −35 / PQ. Yoxlama: PT + TQ = 25 / PQ + 35 / PQ = PQ.
PT = 25 / PQ, QT = −35 / PQ
OAB üçbucağında OA = a, OB = b. M nöqtəsi AB tərəfi üzərindədir və AM : MB = 1 : 2. OM vektorunu a və b ilə ifadə edin.
- Üçbucaq qaydası: OM = OA + AM.
- AB = OB − OA = b − a. AM tərəfin 13 / -idir və istiqaməti eynidir: AM = 13 / (b − a).
- Toplayırıq və mötərizəni açırıq: OM = a + 13 / b − 13 / a.
OM = 23 / a + 13 / b
ABC üçbucağında M — AB-nin, N — AC-nin ortasıdır. MN vektorunu BC ilə ifadə edin.
- MN = MA + AN (üçbucaq qaydası).
- M və N ortalardır: MA = 12 / BA, AN = 12 / AC.
- Paylama qanunu: MN = 12 / (BA + AC) = 12 / BC.
MN = 12 / BC
Nəticə tanışdır: MN və BC kollineardır, deməli MN ∥ BC, və MN = 12 / BC — üçbucağın orta xətti haqqında teorem vektorlarla bir sətirdə alınır.
KLMN paraleloqramında diaqonallar KM = p və LN = q. KL və KN tərəflərini p və q ilə ifadə edin.
- Paraleloqram qaydası: p = KL + KN. Üçbucaq qaydası: q = LK + KN = KN − KL.
- Bərabərlikləri toplayırıq: p + q = 2KN, buradan KN = 12 / (p + q).
- Birincidən ikincini çıxırıq: p − q = 2KL, buradan KL = 12 / (p − q).
KL = 12 / (p − q), KN = 12 / (p + q)
7 · Diqqət
Dörd tipik səhv
Mənfi uzunluq
|−2,5a| = −2,5|a|Uzunluq mənfi ola bilməz.
Düzgün
|−2,5a| = 2,5|a|Uzunluğa |k| vurulur; mənfi işarə yalnız istiqaməti çevirir.
Ədəd sıfır
0·a = 0Vektoru ədədə vurmaq vektor verir, ədəd yox.
Sıfır vektor
0·a = 0Uzunluğu 0 olan vektor; üstündəki ox onu ədəddən ayırır.
İşarə itdi
−2(p − 3q) = −2p − 6q−2 ikinci hədd ilə də vurulmalıdır, işarəsi ilə birlikdə.
Düzgün
−2(p − 3q) = −2p + 6q(−2)·(−3q) = 6q.
Nisbət əmsal sayıldı
PT : TQ = 2 : 3 → PT = 23 / PQ23 / — iki hissənin nisbətidir, bütöv parçaya nisbət deyil.
Hissə bütövün neçədə biridir
PT = 25 / PQBütöv parça 2 + 3 = 5 hissədir, PT onlardan 2-si.
8 · Həyatda
Ayda astronavt nə qədər «yüngüldür»?
Cismə təsir edən ağırlıq qüvvəsi kütləsi ilə qravitasiya təcilinin hasilidir: P = m·g. Dərslikdə deyildiyi kimi, bu qüvvəyə cismin çəkisi deyilir. Kütlə m müsbət ədəddir, ona görə P həmişə g ilə eyni istiqamətli — aşağı yönəlir; uzunluğu isə m dəfə böyükdür.
Skafandrla birlikdə kütləsi 80 kq olan astronavt. Yerdə qravitasiya təcili 9,8 m/san², Ayda 1,6 m/san²-dir (dərslik).
Yer: |P| = 80 · 9,8 = 784 NAy: |P| = 80 · 1,6 = 128 N
Ayda çəki 784 : 128 ≈ 6 dəfə azdır, kütlə isə dəyişmir — astronavt yenə 80 kq-dır. Vektor dili ilə: eyni ədəd (m = 80) iki fərqli g vektorunu uzadır.
9 · Özünü yoxla
Bacarığını sına
Cavabı seç — düzgün olanda yaşıl, səhv olanda qırmızı işıqlanacaq. Həllinə də baxa bilərsən.
-
Asan
|a| = 6. −12 / a vektorunun uzunluğu və istiqaməti necədir?
Düzdür! Uzunluq 12 / · 6 = 3, mənfi işarə istiqaməti çevirir.
Yox. Uzunluq mənfi olmur və |k|-ya vurulur; istiqaməti k-nın işarəsi həll edir.
Həllə bax
|−12 / a| = 12 / · 6 = 3. k = −12 / < 0, ona görə vektor a-ya əks istiqamətlidir.
-
Asan
Hansı bərabərlik istənilən a vektoru üçün doğrudur?
Əla! Uzunluq 0 · |a| = 0 — sıfır vektor.
Yox. Vektorun ədədə hasili həmişə vektordur; uzunluq düsturunu yoxla.
Həllə bax
|0·a| = 0 · |a| = 0, uzunluğu 0 olan vektor 0-dır. (−1)·a = −a (əks vektor), 1·a = a.
-
Orta
a və b kollinear və əks istiqamətlidir, |a| = 6, |b| = 15. b = k·a olarsa, k neçədir?
Düzdür: |k| = 15 : 6 = 2,5, əks istiqamət — mənfi.
Yox. |k| — uzunluqların nisbətidir (|b| : |a|), işarə istiqamətdən gəlir.
Həllə bax
|k| = |b| : |a| = 15 : 6 = 2,5. Vektorlar əks istiqamətlidir, ona görə k = −2,5, b = −2,5a.
-
Orta
Sadələşdirin: 4(2a − b) − 3(a + 2b).
Əla! 8a − 4b − 3a − 6b = 5a − 10b.
Yox. Hər mötərizədə hər həddi öz işarəsi ilə vur: −3·2b = −6b.
Həllə bax
4(2a − b) = 8a − 4b, −3(a + 2b) = −3a − 6b. Cəm: (8 − 3)a + (−4 − 6)b = 5a − 10b.
-
Çətin
ABC üçbucağında AB = p, AC = q. K nöqtəsi BC tərəfi üzərindədir və BK : KC = 3 : 1. AK vektorunu tapın.
Düzdür! K C-yə yaxındır, ona görə q-nun əmsalı böyükdür.
Yox. AK = AB + BK yaz və BC = q − p olduğunu unutma.
Həllə bax
BC = q − p, BK = 34 / BC. AK = p + 34 / (q − p) = 14 / p + 34 / q.
-
Çətin
a və b kollinear deyil, AB = 3a − 6b, CD = −a + 2b. Hansı doğrudur?
Əla! 3a − 6b = −3(−a + 2b): vektorlar kollinear və əks istiqamətlidir.
Yox. 3a − 6b ifadəsindən elə ədəd mötərizə xaricinə çıxar ki, mötərizədə −a + 2b qalsın.
Həllə bax
Paylama qanunu ilə: −3(−a + 2b) = 3a − 6b. Deməli, AB = −3CD: AB ∥ CD, vektorlar əks istiqamətlidir və AB parçası CD-dən 3 dəfə uzundur.
Xülasə
Yadda qalanlar
- |k·a| = |k|·|a|k > 0 — eyni istiqamət, k < 0 — əks istiqamət, 0·a = 0.
- v = k·uKollinear vektorlar biri digərinin ədədə hasilidir; |k| — uzunluqların nisbəti, işarə — istiqamət.
- k(a + b) = ka + kbQanunlarla mötərizələri açır, üçbucaq qaydası ilə fiqurda vektorları iki vektorla ifadə edirik.
Növbəti mövzu: 4.60 Komponentləri ilə verilmiş vektorlar üzərində əməllər