|
ریاضی هفتم صفحه 101 - تمرین 1
۱- در شکلهای زیر دو نفر نیروهای هم اندازه به یک جسم وارد میکنند. یک نفر جسم را هل میدهد و یک نفر آن را میکشد.
توضیح دهید چرا این دو بردار، برابر نیستند.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هفتم صفحه 101 - تمرین 1
این تمرین به شما کمک میکند تا تفاوت بین مفاهیم **نیروی هماندازه** و **بردار مساوی** را متوجه شوید. در ریاضی و فیزیک، دو بردار تنها زمانی **مساوی** در نظر گرفته میشوند که هر سه ویژگی آنها یکسان باشد:
1. **اندازه (طول بردار)**
2. **راستا (خطی که بردار روی آن قرار دارد)**
3. **جهت (سمتی که بردار نشان میدهد)**
### 🧐 تحلیل نیروهای شکل:
1. **نیروی هل دادن (سمت راست):** نیروی صورتی به سمت **راست** و در راستای **افقی** اعمال میشود.
2. **نیروی کشیدن (سمت چپ):** نیروی آبی به سمت **چپ** و در راستای **افقی** اعمال میشود.
### ❌ دلیل برابر نبودن بردارها:
* **مقایسه اندازه:** در صورت سؤال آمده است که نیروها **هماندازه** هستند. این یعنی **طول بردارها برابر** است.
* **مقایسه راستا:** هر دو نیرو در راستای **افقی** اعمال میشوند، پس **راستای آنها برابر** است.
* **مقایسه جهت:** نیروی هل دادن (صورتی) به سمت **راست** است، در حالی که نیروی کشیدن (آبی) به سمت **چپ** است. **جهت** این دو بردار **مخالف** یکدیگر است.
**نتیجه:** چون **جهت** دو بردار با هم متفاوت است (یکی راست و دیگری چپ)، این دو بردار **برابر نیستند**.
**نکته کلیدی:** اگر دو بردار فقط در **اندازه و راستا** مساوی باشند ولی **جهت** آنها مخالف باشد، به آنها **بردارهای قرینه** میگویند، نه بردارهای مساوی. برای اینکه بردارها کاملاً مساوی باشند، باید در هر سه ویژگی (اندازه، راستا و جهت) یکسان باشند.
ریاضی هفتم صفحه 101 - تمرین 2
۲- با توجه به محور، اندازه بردارهای زیر را مشخص کنید.
این بردارها چه ویژگی مشترکی دارند؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هفتم صفحه 101 - تمرین 2
این تمرین به شما کمک میکند تا مفهوم **اندازه بردار** روی محور اعداد را بهتر درک کنید و با ویژگیهای **بردارهای مساوی** آشنا شوید.
### 📐 محاسبه اندازه بردارها
**اندازه هر بردار** برابر است با **فاصله بین نقطه شروع و نقطه پایان** آن. برای محاسبه، کافی است عدد نقطه پایان را منهای عدد نقطه شروع کنید.
1. **بردار اول (سمت چپ):**
* نقطه شروع: $$-6$$
* نقطه پایان: $$-3$$
* اندازه بردار: $$\text{پایان} - \text{شروع} = (-3) - (-6) = -3 + 6 = 3$$
2. **بردار دوم (وسط):**
* نقطه شروع: $$0$$
* نقطه پایان: $$3$$
* اندازه بردار: $$\text{پایان} - \text{شروع} = 3 - 0 = 3$$
3. **بردار سوم (سمت راست):**
* نقطه شروع: $$4$$
* نقطه پایان: $$7$$
* اندازه بردار: $$\text{پایان} - \text{شروع} = 7 - 4 = 3$$
**اندازه هر سه بردار برابر با 3 است.**
### ⭐ ویژگی مشترک بردارها
ویژگیهای یک بردار عبارتند از: **راستا**، **جهت** و **اندازه**.
* **راستا:** هر سه بردار روی خط افقی رسم شدهاند، پس **همراستا** هستند.
* **جهت:** نوک پیکان هر سه بردار به سمت **راست** است، پس **همجهت** هستند.
* **اندازه:** طبق محاسبات بالا، اندازه هر سه بردار **برابر** با 3 است.
**نتیجهگیری:** این بردارها در **راستا، جهت و اندازه** با یکدیگر برابر هستند. به بردارهایی که هر سه ویژگی (راستا، جهت و اندازه) در آنها یکسان باشد، **بردارهای مساوی** میگویند.
ریاضی هفتم صفحه 101 - تمرین 3
۳- بردارهای مساوی را پیدا کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هفتم صفحه 101 - تمرین 3
**بردارهای مساوی** بردارهایی هستند که **راستا، جهت و اندازه** (طول) آنها کاملاً با هم برابر باشد. برای پیدا کردن بردارهای مساوی، باید این سه ویژگی را در تمام بردارها مقایسه کنیم.
**گام به گام برای مقایسه:**
1. **بررسی اندازه (طول):** با دقت به طول بردارها نگاه کنید. برای مثال، طول بردار **AB** با طول بردار **CD** و **PQ** برابر است، اما با طول **EF** برابر نیست.
2. **بررسی راستا:** راستای بردار **AB** (مایل به سمت بالا و راست) را با بقیه مقایسه کنید. بردار **PQ** هم در همین راستای مایل قرار دارد.
3. **بررسی جهت:** جهت بردارها را نگاه کنید (سر پیکان به کدام سمت است).
### 🔍 بردارهای مساوی:
* **بردار AB و بردار CD:**
* **اندازه (طول):** برابر هستند.
* **راستا:** برابر هستند (مایل).
* **جهت:** بردار AB به سمت **بالا و راست** است، در حالی که بردار CD به سمت **پایین و راست** است. پس **مساوی نیستند**.
* **بردار AB و بردار PQ:**
* **اندازه (طول):** برابر هستند.
* **راستا:** برابر هستند (مایل).
* **جهت:** هر دو به سمت **بالا و راست** هستند.
* **نتیجه:** **$$AB = PQ$$** (مساوی هستند).
* **بردار EF و بردار KL:**
* **اندازه (طول):** برابر نیستند (EF بلندتر است).
* **راستا:** برابر هستند (افقی).
* **جهت:** هر دو به سمت **راست** هستند.
* **نتیجه:** **مساوی نیستند**.
* **بردار GH و بردار MN:**
* **اندازه (طول):** برابر نیستند (GH بلندتر است).
* **راستا:** برابر نیستند (یکی افقی، دیگری مایل).
* **بردار CD و بردار MN:**
* **راستا:** هر دو مایل هستند.
* **جهت:** هر دو به سمت **پایین و راست** هستند.
* **اندازه:** **برابر** هستند.
* **نتیجه:** **$$CD = MN$$** (مساوی هستند).
### 📋 جمعبندی نهایی:
**دو جفت بردار مساوی در شکل وجود دارد:**
1. $$\vec{AB} = \vec{PQ}$$ (اندازه، راستا و جهت یکسان دارند)
2. $$\vec{CD} = \vec{MN}$$ (اندازه، راستا و جهت یکسان دارند)
**توجه:** بردارها ممکن است جابهجا شده باشند، اما تا زمانی که هر سه ویژگی اصلی (اندازه، راستا، جهت) یکسان باشند، مساوی در نظر گرفته میشوند.