تجريبي

# دليل مذاكرة مجاني

حل الهندسة التحليلية في الفراغ في رياضة بحتة بالإجابات والشرح

9 سؤال بالإجابات والشرح.

1.إذا كان: أب⃗ = (٨، ٢، ٥)، ب ج⃗ = (٤، −٦، −٢)، فإن ‖أ ج⃗‖ = ..........

1 درجة
  1. ١١

    ليه دي غلط١١ ناتج عن خطأ في الجمع أو الحساب.

  2. ١٢

    ليه دي غلط١٢ ناتج عن إغفال إحدى المركبات.

  3. ١٣ الإجابة الصحيحة
  4. ٢٠

    ليه دي غلط٢٠ ناتج عن جمع المعاملات دون تربيع.

ليه دي الصحأ ج⃗ = أب⃗ + ب ج⃗ = (١٢، −٤، ٣)، فـ ‖أ ج⃗‖ = √(١٤٤ + ١٦ + ٩) = √١٦٩ = ١٣.

المتجه من أ إلى ج يساوي مجموع المتجهين المتتاليين أ ب⃗ + ب ج⃗. نجمع المركبات: (٨،٢،٥)+(٤،−٦،−٢) = (١٢،−٤،٣). طول المتجه يحسب بجذر مجموع مربعات المركبات: ‖أ ج⃗‖ = √(١٢² + (−٤)² + ٣²) = √(١٤٤+١٦+٩)=√١٦٩=١٣. لذلك الاختيار الصحيح هو ١٣.

2.إذا كان قياس الزاوية بين المستقيم: م⃗ = (٣، ٢، ٠) + ت(٢، −١، م) والمستوي: م⃗ · (٣، ٢، ١) = ٣٠ تساوي ٣٠°، فإن م = ......

1 درجة
  1. ٣ أو −١/٥

    ليه دي غلطم = ٣ أو −١/٥ خطأ في إشارة أحد الحلين.

  2. ٣ أو ١/٥ الإجابة الصحيحة
  3. −٣ أو ١/٥

    ليه دي غلطم = −٣ أو ١/٥ خطأ في إشارة الحل الأول.

  4. −٣ أو −١/٥

    ليه دي غلطم = −٣ أو −١/٥ كلا الحلين خاطئ الإشارة.

ليه دي الصحجيب الزاوية = |اتجاه المستقيم · نظامي المستوي| / (|اتجاه| × |نظامي|). بحل المعادلة: ٥م² − ١٦م + ٣ = ٠ ← م = ٣ أو م = ١/٥.

اتجاه المستقيم هو (٢،−١،م)، ومتجه النظامي للمستوي هو (٣،٢،١). زاوية المستقيم مع المستوي تستخدم جيب الزاوية، لا جيب تمامها: sinα = |v·n|/(|v||n|). بالتعويض عن α=٣٠° ثم تربيع الطرفين نحصل على معادلة تربيعية في م: ٥م²−١٦م+٣=٠. بحلها ينتج م=٣ أو م=١/٥. لذلك الإشارة السالبة في بعض الاختيارات ناتجة عن خطأ عند فك القيمة المطلقة أو حل المعادلة.

3.إذا كان المستقيمان: م⃗ = (١، ٧، ٣) + ت(٢، م، ٥) و (س−٢)/(٣م) = (ص+١)/٢ = (٢−ع)/٨ متعامدين، فإن م = ......

1 درجة
  1. ٥ الإجابة الصحيحة
  2. ٨

    ليه دي غلط٨: خطأ في تطبيق شرط التعامد.

  3. ٣٥

    ليه دي غلط٣٥: خطأ في الحساب.

  4. ٤٠

    ليه دي غلط٤٠: هذه القيمة تخص محصلة وليس م.

ليه دي الصحاتجاه ل₂ هو (٣م، ٢، −٨). للتعامد: (٢)(٣م) + (م)(٢) + (٥)(−٨) = ٠ ← ٦م+٢م−٤٠=٠ ← م=٥.

شرط تعامد مستقيمين في الفراغ هو أن حاصل الضرب القياسي لاتجاهيهما يساوي صفرًا. اتجاه المستقيم الأول هو (٢،م،٥). من الصورة المتناظرة للمستقيم الثاني يكون اتجاهه (٣م،٢،−٨). إذن ٢(٣م)+م(٢)+٥(−٨)=٠. هذا يعطي ٦م+٢م−٤٠=٠، أي ٨م=٤٠، ومنه م=٥.

4.معادلة المستوي الذي يحوي المستقيم: س=١+٤ك، ص=٢+ك، ع=٤+١١ك، وعمودي علي المستقيم: ر⃗ = (٤، ١٥، ٨) + م(٢، ٣، −١) هي ......

1 درجة
  1. ٢س − ٣ص + ع = ٤

    ليه دي غلط٢س−٣ص+ع=٤: إشارات ص وع خاطئتان.

  2. ٢س + ٣ص + ع = ٤

    ليه دي غلط٢س+٣ص+ع=٤: إشارة ع خاطئة.

  3. ٢س − ٣ص − ع = ٤

    ليه دي غلط٢س−٣ص−ع=٤: إشارة ص خاطئة.

  4. ٢س + ٣ص − ع = ٤ الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحالمستوي عمودي على المستقيم الثاني فنظامي المستوي هو (٢،٣،−١). نمر بنقطة س=١ عند ك=٠: ٢(س−١)+٣(ص−٢)−(ع−٤)=٠ ← ٢س+٣ص−ع=٤.

إذا كان المستوي عموديًا على مستقيم، فإن اتجاه هذا المستقيم يصلح متجهًا نظاميًا للمستوي. اتجاه المستقيم الثاني هو (٢،٣،−١)، إذن معادلة المستوي تكون ٢(س−س₀)+٣(ص−ص₀)−(ع−ع₀)=٠. نأخذ نقطة من المستقيم الأول عند ك=٠ وهي (١،٢،٤). بالتعويض: ٢(س−١)+٣(ص−٢)−(ع−٤)=٠، وبعد التبسيط نحصل على ٢س+٣ص−ع=٤.

5.أب ج مثلث فيه أ(١، ٣، ٣)، ب(٠، ١، ٢)، ج(٥، ٧، ١)، إذا كانت د منتصف أج، فإن ‖ب د⃗‖ = ......

1 درجة
  1. ٥ الإجابة الصحيحة
  2. ٤√٥

    ليه دي غلط٤√٥: خطأ في حساب إحداثيات د.

  3. ٣√٥

    ليه دي غلط٣√٥: خطأ في حساب إحداثيات د.

  4. ٦

    ليه دي غلط٦: خطأ في الجذر التربيعي.

ليه دي الصحد = منتصف أج = ((١+٥)/٢، (٣+٧)/٢، (٣+١)/٢) = (٣، ٥، ٢). ب د⃗ = (٣، ٤، ٠). ‖ب د⃗‖ = √(٩+١٦+٠) = ٥.

نحسب نقطة د باعتبارها منتصف أ ج: د = ((١+٥)/٢، (٣+٧)/٢، (٣+١)/٢) = (٣،٥،٢). بعد ذلك نكون المتجه ب د⃗ بطرح إحداثيات ب من د: (٣−٠،٥−١،٢−٢) = (٣،٤،٠). طوله يساوي √(٣²+٤²+٠²)=√٢٥=٥. إذن القيمة المطلوبة هي ٥.

6.قياس الزاوية بين المستقيم م⃗ = (١، ٢، ٣) + ت(٩، ٤، −٢) والمستوي ٣س + ٤ص + ٥ع = ٦٠ يساوي ....... لأقرب درجة

1 درجة
  1. ٢٨° الإجابة الصحيحة
  2. ٦٢°

    ليه دي غلط٦٢°: مكمل الزاوية (٩٠−٢٨).

  3. ٩٠°

    ليه دي غلط٩٠°: يعني المستقيم عمودي على المستوي وهذا غير صحيح.

  4. ١٢٨°

    ليه دي غلط١٢٨°: ليست زاوية حادة.

ليه دي الصحجا α = |٩×٣+٤×٤+(−٢)×٥|/(√(٨١+١٦+٤)·√(٩+١٦+٢٥)) = ٣٣/(√١٠١·√٥٠) ≈ ٠.٤٦٤. α ≈ ٢٨°.

اتجاه المستقيم هو (٩،٤،−٢)، ونظامي المستوي ٣س+٤ص+٥ع=٦٠ هو (٣،٤،٥). زاوية المستقيم مع المستوي تحقق sinα = |v·n|/(|v||n|). الضرب القياسي = ٩×٣ + ٤×٤ + (−٢)×٥ = ٣٣. أطوال المتجهين هي √١٠١ و√٥٠. إذن sinα = ٣٣/(√١٠١√٥٠) ≈ ٠.٤٦٤، ومنه α ≈ ٢٨° لأقرب درجة. زاوية ٦٢° هي المكملة مع النظامي لا زاوية المستقيم مع المستوي.

7.إذا كان المستقيم ل₁: س/−٨ = ص/٥ = ع/٢ عمودياً على المستقيم ل₂: (س+١)/٢ = (ص−١)/ك = (ع−٣)/م، فإن ٥ك+٢م = ......

1 درجة
  1. ١٦ الإجابة الصحيحة
  2. ٨

    ليه دي غلط٨: خطأ في تطبيق شرط التعامد.

  3. −٨

    ليه دي غلط−٨: إشارة خاطئة.

  4. −١٢

    ليه دي غلط−١٢: خطأ حسابي.

ليه دي الصحللتعامد: (−٨)(٢)+(٥)(ك)+(٢)(م)=٠ ← ٥ك+٢م=١٦.

من الصورة المتناظرة، اتجاه ل₁ هو (−٨،٥،٢)، واتجاه ل₂ هو (٢،ك،م). للتعامد يجب أن يكون حاصل الضرب القياسي صفرًا: (−٨)(٢)+٥ك+٢م=٠. ننقل −١٦ للطرف الآخر فنحصل على ٥ك+٢م=١٦. المطلوب في السؤال هو نفس المقدار ٥ك+٢م، لذلك لا نحتاج لإيجاد ك وم كل واحدة على حدة.

8.إذا كان المستقيم س = ١/٢ ص = ع موازياً للمستوي س + ٢ص + أع + ٥ = ٠، فإن أ = ......

1 درجة
  1. −٢

    ليه دي غلط−٢: خطأ في حساب الحاصل النقطي.

  2. −٣

    ليه دي غلط−٣: خطأ في اتجاه المستقيم.

  3. −٤

    ليه دي غلط−٤: خطأ حسابي.

  4. −٥ الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحاتجاه المستقيم (١، ٢، ١). للتوازي: الاتجاه عمودي على نظامي المستوي (١، ٢، أ): ١+٤+أ=٠ ← أ=−٥.

اتجاه المستقيم من الصيغة س = ١/٢ ص = ع يمكن قراءته كمتجه اتجاه (١،٢،١). متجه النظامي للمستوي س+٢ص+أع+٥=٠ هو (١،٢،أ). إذا كان المستقيم موازيًا للمستوي، فالاتجاه يكون عموديًا على نظامي المستوي. لذلك نطبق الضرب القياسي: ١×١ + ٢×٢ + ١×أ = ٠. ينتج ٥+أ=٠، إذن أ=−٥.

9.إذا كانت معادلة الخط المستقيم ل₁ هي م⃗₁ = (٤، ٣، ١) + ت(−٢، ١، ٣)، معادلة الخط المستقيم ل₂ هي م⃗₂ = (٥، ١، ١) + م(٢، −١، −٣)، فإن معادلة المستوي الذي يحتويهما هي ..........

1 درجة
  1. س + ص + ع = ١٢

    ليه دي غلطس+ص+ع=١٢: النظامي خاطئ.

  2. س + ٢ص + ع = ١٢

    ليه دي غلطس+٢ص+ع=١٢: النظامي خاطئ.

  3. ٢س + ص + ع = ١٢ الإجابة الصحيحة
  4. س + ص + ٢ع = ١٢

    ليه دي غلطس+ص+٢ع=١٢: النظامي خاطئ.

ليه دي الصحل₂ موازية لل₁ (اتجاهها مضاعف). الشعاع الرابط أ₁أ₂ = (١،−٢،٠). النظامي = (−٢،١،٣)×(١،−٢،٠) = (٦،٣،٣)، نبسّط: (٢،١،١). المستوي عبر (٤،٣،١): ٢س+ص+ع=١٢.

اتجاها المستقيمين متوازيان لأن (٢،−١،−٣) يساوي −١ مضروبًا في (−٢،١،٣). نحتاج متجهًا ثانيًا داخل المستوي، فنأخذ الشعاع الواصل بين نقطتين من المستقيمين: (٥،١،١)−(٤،٣،١) = (١،−٢،٠). نأخذ حاصل الضرب الاتجاهي بين (−٢،١،٣) و(١،−٢،٠) فنحصل على متجه نظامي مكافئ لـ (٢،١،١). باستخدام النقطة (٤،٣،١): ٢(س−٤)+(ص−٣)+(ع−١)=٠، أي ٢س+ص+ع=١٢.