Bog'liq Geometriya. 8-sinf (2014, A.Rahimqoriyev, M.To\'xtaxo\'jayeva)
bd, DB. Savol, masala va topshiriqlar 1) Vektor nima? Vektorlar qanday belgilanadi? Qanday vektorlar bir xil (qarama-qarshi) yo‘nalgan vektorlar deyiladi? Vektorning moduli nima?
Qanday ikki vektor teng deyiladi? ABCD to‘g‘ri to‘rtburchak berilgan. Uning uchlari bilan berilgan barcha vektorlarni yozing. Ular ichidan qaysilari: 1) AC to‘g‘ri chiziqda yotadi? 2) CD to‘g‘ri chiziqqa parallel?
ABCD parallelogrammning diagonallari O nuqtada kesishadi. Uning uchlari va diagonallari kesishish nuqtasi bilan belgilangan vektorlarni yozing. Ular ichidan qaysilari: AB , BC va BO vektorlarga kollinear?
A BCD parallelogrammda AD va BC vektorlarning tengligini isbotlang.
ABCD — parallelogramm. 226- rasmda tasvirlangan vektorlar ichidan: 1) kol- linear; 2) yo‘nalishdosh; 3) qarama- qarshi yo‘nalgan; 4) teng uzunliklarga ega bo‘lgan vektorlar juftlarini ko‘rsa- ting.
ABCD — to‘g‘ri to‘rtburchak. Quyidagi yozuvlardan qaysi biri ma’noga ega: AD < AC; 3) AC = BD; 5) AB = DC;
AD < AC ; 4) AC = BD ; 6) AB = DC Agar: 1) AD = BC va AD = DC ; 2) ADП BC, AB va DC vektorlar esa nokollinear bo‘lsa, ABCD to‘rtburchakning turini aniqlang.
AB = CD ekanligi ma’lum. Ushbu tasdiqlar to‘g‘rimi: AB|| CD; 2) | AB| = |CD|? ABCD parallelogrammning diagonallari O nuqtada kesishadi. 1) AB vek-
tor bilan yo‘nalishdosh; 2) AC vektorga yo‘nalishdosh; 3) DO vektor bilan qarama-qarshi yo‘nalgan vektorlarni yozing. ABCD to‘g‘ri to‘rtburchakda AB = 3 sm, BC = 4 sm, E — AB tomon-
ning o‘rtasi. AB , BC , DC , EA , CB , AC vektorlarning uzunliklari- ni toping. AB va BA vektorlarning yo‘nalishi haqida nima deyish mumkin?
VEKTORLARNI QO‘SHISH VA AYIRISH Vektorlarni qo‘shish. Bizga a va b vektorlar berilgan bo‘lsin (227- a rasm).
Ixtiyoriy A nuqtani belgilaymiz va bu nuqtadan a vektorga teng AB vektorni qo‘yamiz. So‘ngra B nuqtadan b vektorga teng BC vektorni qo‘yamiz. Endi a vektorning boshi A nuqtadan b vektor uchi C ga yo‘nalgan vektor o‘tkazamiz (227-b rasm). AC vektor a va b vektorlarning yig‘indisi deyiladi. Vektorlarni qo‘shishning bu qoidasi «ucburchak (uch nuqta) qoidasi» deyiladi. a va b vektorlarning yig‘indisi a + b kabi belgilanadi. Uchburchak qoidasini quyidagicha ifodalasak ham bo‘ladi: agar A, B va C ixtiyoriy nuqtalar bo‘lsa, u holda quyidagi tenglik o‘rinli: AB + BC = AC I t
U chburchak qoidasi istalgan A, B va C nuqtalar uchun, shu bilan bir qatorda ulardan ikkitasi yoki uchtasi ustma-ust tushganda ham o‘rinli bo‘ladi (227- d rasm). Vektorlarni qo‘shish qonunlari. Ma’lumki, parallelogrammning qarama- qarshi tomonlari o‘zaro teng va parallel. Agar yo‘nalishlari bir xil bo‘lsa, parallelogrammning qarama-qarshi tomonlari teng vektorlarni ifodalaydi.
a va b — nokollinear vektorlar bo‘lsin. Ixtiyoriy A nuqtadan AB = a va AD = b vektorlarni qo‘yamiz hamda tomonlari shu vektordan tuzilgan ABCD parallelogrammni yasaymiz (228- rasm). Uchburchak qoidasiga ko‘ra: AC = AB + BC = a + b va AC = AD + DC = b + a. Bulardan a + b = b + a kelib chiqadi. Demak, vektorlar yig‘indisi ularning qanday tartibda ketma-ket joylashishiga bog‘liq emas, ya’ni istalgan a va b vektorlar uchun quyidagi tenglik o‘rinli: a + ь= b + a. Bunga vektorlarni qo‘shishning o‘rin almashtirish qonuni deyiladi. a va b vektorlardan tuzilgan ABCD parallelogrammda yig‘indi AC vektor qo‘shiluvchi vektorlarning umumiy boshidan chiquvchi diagonaldan iborat. Odatda, vektorlarni bunday qo‘shish vektorlarni qo‘shishning «parallelogramm qoidasi (usuli)» deyiladi (228- rasm). Endi uchta a , b va c vektorlar yig‘indisini ko‘raylik. Ixtiyoriy A nuqtadan AB = a vektorni, B nuqtadan BC = b vektorni, C nuqtadan esa CD =С vektorni qo‘yamiz (229-rasm). Uchburchak qoidasini qo‘llab, ega bo‘lamiz: (a + b) + c = {AB + BC ) + CD = A? + CD = AD; V ; {\ГI i a + ( + c) = AB + {BC + CD) = AB + BD = AD. Bundan, istalgan a , b va c vektorlar uchun (a + b) + c = a + (b + c) tenglik o‘rinli ekani kelib chiqadi. Bu vektorlarni qo‘shishning guruhlash qonuni (xossasi)dir. Vektorlarning har biri noldan farqli bo‘lganda ularning yig‘indisi nol vektor bo‘lishi mumkin. Masalan, ABC uchburchakni qaraylik (230- rasm). Bunda AB ,
BC va CA vektorlar yig‘indisi nol vektor bo‘ladi, ya’ni: AB + BC +CA = 0, chunki birinchi vektorning boshi bilan uchinchi vektorning uchi ustma-ust tushdi. Demak, yig‘indi vektor nol vektor — nuqta bo‘ldi. ta’rif.Ikki vektorning yig‘indisi nol vektor bo‘lsa, ular qarama-qarshi vektorlar deb ataladi.
D emak, agar a + b = 0 bo‘lsa, u holda b = BA vektor a = AB vektorga (va aksincha) qarama-qarshi vektor deyiladi va b = -a, a = -b kabi yoziladi (231-rasm). Agar qarama-qarshi vektorlarni (uchburchak qoidasi bo‘- yicha) qo‘shsak, u holda nol vektor kelib chiqadi. Bunda | a | = | b |, a va b vektorlar parallel bo‘lib, turli tomonga yo‘nalgan bo‘ladi. Demak, har bir a vektor uchun unga qarama-qarshu - a vektor mavjud (ya’ni a + (-a) = 0) bo‘ladi. Yuqoridagi mulohazalardan quyi- dagi xulosa kelamiz: agar nol bo‘lmagan ikki vektorning uzunliklari teng va ular qarama-qarshi yo‘nalgan bo‘lsa, ular qarama-qarshi vektorlar deyiladi. Nol vektor o‘ziga-o‘zi qarama-qarshi vektor hisoblanadi. Vektorlarni ayirish. Vektorlarni ayirish xuddi sonlarni ayirish kabi qo‘- shishga teskari amaldir.
СГ rГ Л 2-1 a ’ r i f. a va b vektorlarning ayirmasi deb, shunday c vektorga ay- tiladiki, uning b vektor bilan yig‘indisi a vektorni beradi: С + b = a . a va b vektorlarning ayirmasi xuddi sonlarning ayirmasi kabi belgilanadi: a - b . Ikki vektorning ayirmasi birinchi vektorga ikkinchi vektorga qarama-qarshi vektorni qo‘shish sifatida aniqlanadi va u a + (-b ) vektorga teng (232-b rasm). Bizga a va b vektorlar berilgan bo‘lsin (232-a rasm). a vektor bilan b vektorga qarama-qarshi bo‘lgan (-b ) vektorning yig‘indisini ko‘raylik. Istalgan a va b vektorlar uchun a - b = a + (- b) tenglik o‘rinli. Haqiqatan ham, (a + (- b )) + b = a + ((- b ) + b ) = a + 0 = a . Agar a va b vektorlar bitta O nuqtadan qo‘yilgan bo‘lsa, u holda a - b ayirmani topish uchun quyidagi qoidadan foydalanish qulay (232, d rasm): OA - OB = BA 4 I
Yuqoridan ko‘rinadiki, ayriluvchi vektoming oxiri ayirma vektoming boshi, kamayuvchi vek- torning oxiri esa ayirma vektorning oxiri vazi- fasini o‘tar ekan. Qoidani esda saqlash qulay bo‘lishini ta’minlash maqsadida u sxematik tarz- da ko‘rsatildi. V
233
B
C
b/
^ /
O
S
A
ektorni qo‘shishda parallelogramm usulidan foydalansak (233- rasm), ayirma vektor parallelo- grammning ikkinchi diagonalidan iborat bo‘ladi. Masala.ABC uchburchak berilgan. Quyidagi: 1) BA; 2) CB; CB + BA vektorlarni a = AB va b = AC vektorlar orqali ifodalang.
Yechilishi. 1) BA va AB — qarama-qarshi vektorlar, shuning uchun BA = -AB yoki BA = -a . Uchburchak qoidasiga ko‘ra: CB = CA + AB . Lekin CA = -AC , shuning uchun
CB = AB + (-AC) = AB - AC = a - b. Savol, masala va topshiriqlar 1) Uchburchak va parallelogramm qoidasiga ko‘ra vektorlar yig‘indisi qanday topiladi? Berilgan vektorga qarama-qarshi vektor deb nimaga aytiladi?
Ikki vektor ayirmasi deb nimaga aytiladi? 234- rasmda a va b vektorlar tasvirlangan. a + b vektorni ikki usul bilan yasang.
235-rasmda m, П va k hamda d va ё vektorlar tasvirlangan. Vektorlarni yasang: 1) l + П + k ; 2) d + Г.
236-rasmda S, b va C hamda d va ёvektorlar tasvirlangan. Vektorlarni yasang: 1) S - b + C; 2) ё - d .
ABCD parallelogramm berilgan. (aB - AD) + BC = AB tenglik bajarila- dimi? Tekshirib ko‘ring.
A BCD rombda: AD = 20 sm, BD = 24 sm, O — diagonallarining kesishish nuqtasi. \~AD + AB - BC - OB ni toping.
A BCD parallelogrammda: CA = a, CD = b. AB , BC , DA vektorlarni a va b vektorlar orqali ifodalang.
E va F — ABC uchburchakning AB va AC tomonlarining o‘rtalari. BF ,
EC , EF va BC vektorlarni a = AE va b = AF vektorlar orqali ifodalang. ABCD — ixtiyoriy to‘rtburchak. AB + BC = AD + DC ekanini isbotlang.
1 ) 237- rasmda m va П vektorlar tasvirlangan.
m +П vektorni ikki usul bilan yasang. 238- rasmda a va b hamda Сva d vektorlar tasvirlangan. b - S va С + d vektorlarni yasang. ABCD rombda: AB = a , AC = b . CB , AD, DC vektorlarni a va b vektorlar orqali ifodalang.
42- mavzu.
VEKTORNI SONGA KO‘PAYTIRISH
Biror a vektorni olamiz va a + a + a yig‘indini topamiz (239- rasm). Bunday yig‘indini 3 • a deb belgilaymiz va bu ifodani a vektorning 3 soniga ko‘paytmasi deb atashimiz tabiiydir. Ta’rif. Nol bo‘lmagan a vektorning k songa ko‘paytmasi deb, shunday b = k ■ a vektorga aytiladiki, bunda uning uzunligi |k|-| a | songa teng bo‘lib, yo‘nalishi k > 0 bo‘lganda a va b vektorlar yo‘nalishi bilan bir xil, k< 0 bo‘lganda esa yo‘nalishlari qarama-qarshi bo‘ladi. Nol vektorning ixtiyoriy songa ko‘paytmasi nol vektor deb hisoblanadi.
a vektorning k songa ko‘paytmasi ka kabi belgilanadi (son ko‘paytuvchi chap tomonga yoziladi). Ta’rifga ko‘ra: |ka | = |k|-|a\. Vektorning songa ko‘paytmasi ta’rifidan bevosita quyidagilar kelib chiqadi: istalgan vektorning nolga ko‘paytmasi nol vektor bo‘ladi; 2) istalgan son va
ixtiyoriy a vektor uchun a va k a vektorlar kollinear. Endi vektorni songa ko‘paytirishning asosiy xossalarini sanab o‘tamiz. Istalgan a, b vektorlar va istalgan k, l sonlar uchun quyidagi tengliklar o‘rinli: 1°. (k-1) а = k■ (lа) — guruhlash qonuni. 2°. (k + l) а = k а+ lа— birinchi taqsimot qonuni. 3°. k( а+ b) = kа+ kb — ikkinchi taqsimot qonuni. 4°. k- 0 =0- а = 0. Parallel to‘g‘ri chiziqlarqa yoki bir to‘g‘ri chiziqda yotuvchi ikki vektorni kollinear vektorlar deb atalishini yana bir bor eslatib o‘tamiz. to‘g‘ri chiziq va unga parallel bo‘lgan a, b va C vektorlar berilgan bo‘l- sin (240- rasm). Ta’rifga ko‘ra, a, b va C vektorlar kollinear vektorlar bo‘ladi. Bu yerda a va b vektorlar bir xil yo‘nalgan, C vektor esa a va b vektorlarga nisbatan qarama-qarshi yo‘nalgan.
Ma’lumki, vektorni songa ko‘paytirganda ko‘paytma vektorning yo‘nalishi berilgan vektorga parallel bo‘ladi. Bundan quyidagi muhim xulosani hosil qilamiz: vektorning songa ko‘paytmasi shu vektorga kollinear vektordir. ^Teorema. Vektor o‘zining moduliga teng songa bo‘linsa, shu vektorga kollinear birlik vektor hosil bo‘ladi. Isbot. a vektorning moduli |a| bo‘lsin. a vektorning k = -pT- songa ko‘paytmasini qaraylik: | ka | = | k | ■ | a | = t11- ■ | a | = 1.
Demak, ko‘paytma vektor moduli bir birlikka teng. Moduli birga teng vektorni birlik vektor deb ataymiz. Agar a vektor bo‘yi- cha yo‘nalgan birlik vektorni e deb belgilasak, teoremaga ko‘ra: e = аyoki bu