▎جزوه فصل ۵: بردار و مختصات
▎مقدمه
فصل پنجم ریاضی هشتم به بررسی مفهوم بردار و مختصات میپردازد. در این فصل، دانشآموزان با مفاهیم پایهای بردارها، نحوه نمایش آنها در مختصات دکارتی و عملیات مختلف روی بردارها آشنا میشوند.
▎۱. مفهوم بردار
بردار یک شیء ریاضی است که دارای دو ویژگی اصلی است:
• مقدار (طول): نشاندهنده اندازه یا بزرگی بردار.
• جهت: نشاندهنده سمت و سوی حرکت یا قرارگیری بردار.
بردارها معمولاً با استفاده از فلشها نمایش داده میشوند. برای مثال، بردار A⃗ میتواند به صورت یک فلش از نقطه A به نقطه B نشان داده شود.
▎۲. نمایش بردارها در مختصات دکارتی
در سیستم مختصات دکارتی، هر نقطه با دو عدد مشخص میشود که به ترتیب مختصات x و y نامیده میشوند. برای نمایش یک بردار A⃗B که از نقطه A(x₁, y₁) به نقطه B(x₂, y₂) میرود، از فرمول زیر استفاده میکنیم:
A⃗B = (x₂ - x₁, y₂ - y₁)
▎۳. عملیات روی بردارها
عملیات اصلی که میتوان بر روی بردارها انجام داد شامل جمع و تفریق بردارها و ضرب در یک عدد حقیقی (اسکالر) است.
▎۳.۱. جمع دو بردار
اگر دو بردار A⃗ = (a₁, a₂) و B⃗ = (b₁, b₂) داشته باشیم، جمع آنها به صورت زیر محاسبه میشود:
C⃗ = A⃗ + B⃗ = (a₁ + b₁, a₂ + b₂)
▎۳.۲. تفریق دو بردار
تفریق دو بردار نیز مشابه جمع آنها انجام میشود:
C⃗ = A⃗ - B⃗ = (a₁ - b₁, a₂ - b₂)
▎۳.۳. ضرب در یک عدد حقیقی (اسکالر)
اگر یک بردار A⃗ = (a₁, a₂) و یک عدد حقیقی k داشته باشیم، ضرب k در A⃗ به صورت زیر محاسبه میشود:
k ⋅ A⃗ = (k ⋅ a₁, k ⋅ a₂)
▎۴. کاربردهای بردارها
بردارها در بسیاری از زمینههای علمی و مهندسی کاربرد دارند. به عنوان مثال، در فیزیک برای نمایش نیروها، سرعتها و شتابها از بردارها استفاده میشود.
▎نتیجهگیری
فصل پنجم ریاضی هشتم به بررسی مفهوم بردار و مختصات میپردازد. دانشآموزان با یادگیری این مفاهیم قادر خواهند بود تا مسائل مختلف ریاضی را حل کنند و درک بهتری از مفاهیم علمی پیدا کنند. یادگیری عملیات روی بردارها نیز ابزار مهمی برای تحلیل مسائل در زمینههای مختلف خواهد بود.
▎تمرینات
1. دو نقطه A(2, 3) و B(5, 7) را در نظر بگیرید. بردار A⃗B را محاسبه کنید.
2. اگر A⃗ = (3, 4) و B⃗ = (1, 2)، جمع و تفریق این دو بردار را محاسبه کنید.
3. ضرب بردار A⃗ = (2, 3) را در عدد حقیقی 4 محاسبه کنید.
با استفاده از این جزوه، دانشآموزان میتوانند به راحتی مفاهیم فصل پنجم را درک کرده و تمرینات مربوطه را انجام دهند.