|
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - فعالیت ۱
۱- خطهایی به معادله $y=3$ و $x=-2$ را رسم و مختصات محل برخورد آنها را پیدا کنید. زاویه بین این دو خط چند درجه است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - فعالیت ۱
سلام به شما دانشآموزان کوشا! در این تمرین میخواهیم با دو نوع خاص از خطوط در صفحه مختصات آشنا شویم:
۱. **خط $y=3$**: این خط شامل تمام نقاطی است که عرض آنها برابر ۳ است. این خط **موازی محور طولها ($x$)** است و محور عرضها را در نقطه ۳ قطع میکند.
۲. **خط $x=-2$**: این خط شامل تمام نقاطی است که طول آنها برابر ۲- است. این خط **موازی محور عرضها ($y$)** است و محور طولها را در نقطه ۲- قطع میکند.
**محل برخورد:**
از آنجایی که در نقطه برخورد، طول باید ۲- و عرض باید ۳ باشد، مختصات محل برخورد برابر است با:
$$\begin{bmatrix} -2 \\ 3 \end{bmatrix}$$
**زاویه بین دو خط:**
چون یکی از خطوط کاملاً افقی و دیگری کاملاً عمودی است، این دو خط بر هم **عمود** هستند. بنابراین، زاویه بین آنها **۹۰ درجه** است.
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - فعالیت ۲
۲- معادله محور طولها و محور عرضها را بنویسید؛ محل برخورد آنها چه نقطهای است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - فعالیت ۲
بیایید محورهای مختصات را به عنوان دو خط ویژه بررسی کنیم:
* **محور طولها (محور $x$):** روی این محور، عرض تمامی نقاط برابر با صفر است. بنابراین معادله آن عبارت است از:
$$y = 0$$
* **محور عرضها (محور $y$):** روی این محور، طول تمامی نقاط برابر با صفر است. بنابراین معادله آن عبارت است از:
$$x = 0$$
**محل برخورد:**
محل برخورد این دو محور، همان **مبدأ مختصات** است که مختصات آن برابر است با:
$$\begin{bmatrix} 0 \\ 0 \end{bmatrix}$$
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۳
۳- شیب و عرض از مبدأ خطهای زیر را پیدا و سپس آن خطها را رسم کنید.
$3y - 2x = 6$
$4x - 2y = 8$
$2x - y = 3$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۳
برای پیدا کردن شیب و عرض از مبدأ، بهتر است معادله را به صورت استاندارد یعنی $y = ax + b$ مرتب کنیم که در آن **$a$ شیب** و **$b$ عرض از مبدأ** است.
۱. **معادله $3y - 2x = 6$:**
* ابتدا $y$ را تنها میکنیم: $3y = 2x + 6$
* طرفین را بر ۳ تقسیم میکنیم: $y = \frac{2}{3}x + 2$
* **شیب:** $\frac{2}{3}$
* **عرض از مبدأ:** $2$
۲. **معادله $4x - 2y = 8$:**
* مرتبسازی: $-2y = -4x + 8$
* تقسیم بر ۲-: $y = 2x - 4$
* **شیب:** $2$
* **عرض از مبدأ:** $-4$
۳. **معادله $2x - y = 3$:**
* مرتبسازی: $-y = -2x + 3$
* ضرب در منفی: $y = 2x - 3$
* **شیب:** $2$
* **عرض از مبدأ:** $-3$
نکته جالب: چون شیب دو خط آخر با هم برابر (عدد ۲) است، این دو خط با هم **موازی** هستند.
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۵
۵- معادله خطهای زیر را بنویسید.
(سه تصویر نمودار خط در صفحه مختصات ارائه شده است)
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۵
برای نوشتن معادله هر خط از روی نمودار، باید **شیب ($a$)** و **عرض از مبدأ ($b$)** را تشخیص دهیم.
* **خط سمت راست (قرمز):**
* محل برخورد با محور عرضها در ۲- است، پس $b = -2$.
* با حرکت ۱ واحد به راست، ۲ واحد به بالا میرود، پس شیب $a = 2$.
* **معادله:** $y = 2x - 2$
* **خط وسط (نارنجی):**
* محل برخورد با محور عرضها در ۱- است، پس $b = -1$.
* با حرکت ۱ واحد به راست، ۱ واحد به بالا میرود، پس شیب $a = 1$.
* **معادله:** $y = x - 1$
* **خط سمت چپ (آبی):**
* محل برخورد با محور عرضها در ۱ است، پس $b = 1$.
* خط رو به پایین است. با حرکت ۱ واحد به راست، ۲ واحد پایین میرود، پس شیب $a = -2$.
* **معادله:** $y = -2x + 1$
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۶
۶- معادله خطی بنویسید که با خط $2y - 4x = 5$ موازی باشد و از نقطه $\begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix}$ بگذرد.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۶
دو خط زمانی **موازی** هستند که **شیبهای برابر** داشته باشند.
**گام ۱: پیدا کردن شیب خط داده شده**
معادله $2y - 4x = 5$ را مرتب میکنیم:
$2y = 4x + 5 \Rightarrow y = 2x + 2.5$
پس شیب خط مطلوب ما باید $a = 2$ باشد.
**گام ۲: پیدا کردن عرض از مبدأ ($b$)**
معادله ما به فرم $y = 2x + b$ است. مختصات نقطه داده شده را در آن جایگذاری میکنیم:
$-1 = 2(1) + b$
$-1 = 2 + b \Rightarrow b = -3$
**گام ۳: نوشتن معادله نهایی**
$$y = 2x - 3$$
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۷
۷- با توجه به شکل مقابل نشان دهید:
شیب خط $= \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۷
در ریاضیات، **شیب خط** به معنای نسبت تغییرات عمودی (عرض) به تغییرات افقی (طول) بین دو نقطه دلخواه از خط است.
۱. طبق تصویر، دو نقطه $A = \begin{bmatrix} x_1 \\ y_1 \end{bmatrix}$ و $B = \begin{bmatrix} x_2 \\ y_2 \end{bmatrix}$ را روی خط داریم.
۲. میزان جابجایی عمودی بین این دو نقطه برابر است با تفاضل عرضها: $y_2 - y_1$
۳. میزان جابجایی افقی بین این دو نقطه برابر است با تفاضل طولها: $x_2 - x_1$
۴. از آنجا که تعریف شیب نسبت این دو مقدار است، فرمول زیر به دست میآید:
$$\text{Slope (a)} = \frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$
این فرمول به ما اجازه میدهد بدون داشتن نمودار و فقط با داشتن مختصات دو نقطه، شیب خط را به سادگی محاسبه کنیم.
ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۸
۸- $\begin{bmatrix} 3 \\ 2 \end{bmatrix}$ و $\begin{bmatrix} 4 \\ -1 \end{bmatrix}$ دو نقطه از یک خط هستند؛ شیب خط را پیدا کنید و معادله خط را بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۱۰۶ - تمرین ۸
**گام ۱: محاسبه شیب ($a$)**
با استفاده از فرمولی که در تمرین قبل یاد گرفتیم:
$$a = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{-1 - 2}{4 - 3} = \frac{-3}{1} = -3$$
**گام ۲: پیدا کردن عرض از مبدأ ($b$)**
معادله به فرم $y = -3x + b$ است. یکی از نقاط (مثلاً نقطه اول) را در آن قرار میدهیم:
$2 = -3(3) + b$
$2 = -9 + b \Rightarrow b = 11$
**گام ۳: نوشتن معادله خط**
$$y = -3x + 11$$