فعالیت ۱ و ۲ رسم عمود و رابطه شیبها حسابان یازدهم
در شکل روبهرو خط $d$ به معادله $۲y + x = ۵$ و نقطه $A(۴, ۳)$ داده شده است.
۱. عمود $AH$ را بر خط $d$ رسم کنید.
۲. رابطه بین شیبهای دو خط $d$ و $AH$ را به دست آورید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۱ و ۲ صفحه ۳۳ حسابان یازدهم
سلام! این فعالیت مقدمهای برای محاسبه **فاصله نقطه از خط** است. برای این کار، ابتدا باید خطی که از نقطه مورد نظر میگذرد و بر خط اصلی عمود است را پیدا کنیم.
---
### ۱. رسم عمود $AH$ بر خط $d$
همانطور که در هندسه میدانیم، عمود از نقطه $A$ بر خط $d$، کوتاهترین فاصله بین $A$ و $d$ را نشان میدهد.
* **عمود $AH$**: پارهخطی است که از نقطه $A(۴, ۳)$ شروع شده و خط $d$ را در نقطهای به نام $H$ قطع میکند، به طوری که زاویه بین $AH$ و $d$ **۹۰ درجه** باشد.
### ۲. رابطه بین شیبهای $d$ و $AH$
**گام الف: محاسبه شیب خط $d$ ($m_d$)
**
معادله خط $d$ به صورت $۲y + x = ۵$ است. برای محاسبه شیب، آن را به فرم استاندارد $y = mx + b$ تبدیل میکنیم:
$$۲y = -x + ۵$$
$$y = -\frac{۱}{۲}x + \frac{۵}{۲}$$
پس، شیب خط $d$ برابر است با: $\mathbf{m_d = -\frac{۱}{۲}}$
**گام ب: استفاده از شرط تعامد**
اگر دو خط (مانند $d$ و $AH$) بر هم **عمود** باشند، حاصلضرب شیبهای آنها برابر **$-۱$** است:
$$\mathbf{m_d \times m_{AH} = -۱}$$
**نتیجه رابطه**: رابطه بین شیبهای دو خط $d$ و $AH$، همان شرط تعامد است که بیان میکند:
$$\mathbf{m_{AH} = -\frac{۱}{m_d}}$$
---
فعالیت ۳ شیب و معادله خط $AH$ حسابان یازدهم
شیب $AH$ را به دست آورده و معادله خط $AH$ را بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۳ صفحه ۳۳ حسابان یازدهم
برای تعیین معادله خط $AH$، به دو چیز نیاز داریم: **شیب** آن و **نقطهای** که از آن میگذرد. نقطه $A(۴, ۳)$ داده شده و شیب را از شرط تعامد به دست میآوریم.
### ۱. محاسبه شیب خط $AH$ ($m_{AH}$)
در فعالیت قبلی، شیب خط $d$ را $\mathbf{m_d = -\frac{۱}{۲}}$ به دست آوردیم. با استفاده از شرط تعامد ($m_{AH} = -\frac{۱}{m_d}$):
$$m_{AH} = -\frac{۱}{-\frac{۱}{۲}} = -(-۲) = \mathbf{۲}$$
### ۲. نوشتن معادله خط $AH$
خط $AH$ با شیب $m=۲$ از نقطه $A(x_۰, y_۰) = (۴, ۳)$ میگذرد. از فرمول **معادله خط با شیب و یک نقطه** استفاده میکنیم:
$$\mathbf{y - y_۰ = m (x - x_۰)}$$
$$y - ۳ = ۲ (x - ۴)$$
$$y - ۳ = ۲x - ۸$$
$$y = ۲x - ۵$$
**معادله خط $AH$**: $\mathbf{y = ۲x - ۵}$ (یا $۲x - y - ۵ = ۰$)
فعالیت ۴ مختصات محل برخورد (نقطه $H$) حسابان یازدهم
دستگاه متشکل از دو خط $d$ و $AH$ را تشکیل دهید و مختصات محل برخورد دو خط (نقطه $H$) را به دست آورید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۴ صفحه ۳۳ حسابان یازدهم
**محل برخورد** دو خط، نقطهای است که در معادله هر دو خط صدق میکند. بنابراین باید **دستگاه معادلات** تشکیل شده از دو خط $d$ و $AH$ را حل کنیم.
### گام ۱: تشکیل دستگاه معادلات
* **خط $d$**: $۲y + x = ۵$ (یا $x = ۵ - ۲y$)
* **خط $AH$**: $y = ۲x - ۵$
### گام ۲: حل دستگاه معادلات (روش جایگذاری)
معادله خط $AH$ را بر حسب $x$ مینویسیم: $۲x = y + ۵$. بهتر است معادله خط $d$ را بر حسب $x$ بنویسیم و در $AH$ جایگذاری کنیم:
* از خط $d$: $x = ۵ - ۲y$
* در خط $AH$ جایگذاری میکنیم:
$$y = ۲(۵ - ۲y) - ۵$$
$$y = ۱۰ - ۴y - ۵$$
$$y = 5 - ۴y$$
$$۵y = ۵ \implies \mathbf{y = ۱}$$
### گام ۳: پیدا کردن $x$
مقدار $y=۱$ را در معادله خط $d$ جایگذاری میکنیم:
$$x = ۵ - ۲y$$
$$x = ۵ - ۲(۱) = ۵ - ۲ \implies \mathbf{x = ۳}$$
**نتیجه**: مختصات محل برخورد دو خط (نقطه $H$) برابر $\mathbf{(۳, ۱)}$ است.
فعالیت ۵ طول پارهخط $AH$ حسابان یازدهم
طول پارهخط $AH$ را محاسبه کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۵ صفحه ۳۳ حسابان یازدهم
طول پارهخط $AH$ (که همان فاصله نقطه $A$ از خط $d$ است) با استفاده از **فرمول فاصله دو نقطه** در صفحه مختصات محاسبه میشود.
### گام اول: شناسایی مختصات نقاط
* **نقطه $A$**: $athbf{(۴, ۳)}$
* **نقطه $H$**: $athbf{(۳, ۱)}$ (نقطه برخورد محاسبه شده در فعالیت قبلی)
### گام دوم: استفاده از فرمول فاصله
فرمول فاصله بین دو نقطه $A(x_۱, y_۱)$ و $H(x_۲, y_۲)$ عبارت است از:
$$\mathbf{d(A, H) = \sqrt{(x_۲ - x_۱)^۲ + (y_۲ - y_۱)^۲}}$$
جایگذاری مختصات:
$$AH = \sqrt{(۳ - ۴)^۲ + (۱ - ۳)^۲}$$
$$AH = \sqrt{(-۱)^۲ + (-۲)^۲}$$
$$AH = \sqrt{۱ + ۴}$$
$$AH = \mathbf{\sqrt{۵}}$$
**نتیجه**: طول پارهخط $AH$ (فاصله نقطه $A$ از خط $d$) برابر $\mathbf{\sqrt{۵}}$ است.