تفاضل دو بردار

آخرین ویرایش: 19 فروردين 1402
دسته‌بندی: بردار در صفحه
امتیاز:

تعریف تفاضل دو بردار

اگر a→ و b→ دو بردار باشند، تفریق b→ از a→ را با نماد a→−b→ نشان می‌دهند و آن عبارت است از جمع بردار a→ و -b→.

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو     

a→−b→=a→+-b→

از نظر هندسی بردار a→−b→ برداری است مانند c→ به‌طوری‌که داشته باشیم:

a→−b→=c→⇒c→+b→=a→

برای پیدا کردن a→−b→  بدون ساختن b→ معادل‌های a→ و b→ را چنان رسم می‌کنیم که ابتدای آنها بر هم منطبق باشند، سپس پیکانی که  ابتدای آن انتهای b→ و انتهای آن، انتهای a→ باشد، بردار a→−b→ است.

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو          

نکته

1- اگر AB→ بردار هندسی مفروضی باشد و O نقطه‌ای دل‌خواه، آن‌گاه:

AB→=OB→−OA→

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو


2- اگر OA→ و OB→ دو بردار هندسی‌، غیر هم‌راستا باشند و OA و OB را دو ضلع مجاور یک متوازی‌الاضلاع در نظر بگیریم، قطر گذرنده از O بردار مجموع و قطر دیگر متوازی‌الاضلاع بردار تفاضل را نشان می‌دهد. 

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

به‌عنوان نمونه:

اگر a→=  2−3 و b→=−3−5 مفروض باشند، مختصات a→−b→ را به‌دست ‌آورید. 

a→−b→=a→+-b→=  2−3+−−3−5=  2−3+35=52

تفاضل دو بردار از دیدگاه هندسی 

بردارهای a→ و b→ در صفحه داده شده‌اند و a→−b→ مورد نظر ما می‌باشد.   

حالت اول

a→ و b→ (یا مساوی های آنها) دارای ابتدای مشترک می‌باشند، در این حالت کافی است انتهای b→ را به‌انتهای a→ وصل کنیم.

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو    

حالت دوم

a→ و b→ (یا مساوی های آنها) دارای انتهای مشترک می‌باشند، در این حالت کافی است ابتدای a→ را به ابتدای b→ وصل کنیم.

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو  

حالت سوم

ابتدای b→ (یا مساوی b→) انتهای a→ (یا مساوی a→) می‌باشد، در این حالت مساوی b→ را چنان رسم می‌کنیم که ابتدای آن بر ابتدای بردار a→ منطبق شود و طبق حالت اول عمل می‌کنیم.

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو   

حالت چهارم

انتهای b→ (یا مساوی b→) ابتدای a→ (یا مساوی a→) می‌باشد، در این حالت مساوی b→ را چنان رسم می‌کنیم که انتهای آن بر انتهای بردار a→ منطبق شود و طبق حالت دوم عمل می‌کنیم. 

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو    

تذکر

اگر سه بردار u→=u1,u2 و v→=v1,v2 و w→=w1,w2 هم مبدا باشند شرط آن‌که انتهای این سه بردار روی یک خط واقع شوند.

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

v2−u2v1−u1=w2−u2w1−u1

تمرین

شکل را در نظر بگیرید:

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

بردار زیر را مشخص کنید.

a→−b→−c→

ابتدا بردار a→−b→ را رسم می‌کنیم:

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو 


اینک بردار a→−b→−c→ را رسم می‌کنیم:

  تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

تمرین

شکل را در نظر بگیرید:

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

بردار زیر را مشخص کنید.

2a→−3b→

چون 2a→ و 3b→ ابتدای مشترک دارند بنابر (حالت اول درس) عمل می‌كنيم:

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

تمرین

شکل را در نظر بگیرید:

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

بردارهای زیر را مشخص کنید.

a→−b→−c→a→−b→−c→

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

آيا اين دو بردار برابرند؟

همان‌طور كه ملاحظه می‌كنيد:

a→−b→−c→≠a→−b→−c→

چه نتيجه‌ای می‌گيريد؟

تفاضل بردارها خاصيت شركت پذيری ندارد.

تمرین

به‌طريق هندسی نشان دهيد كه:

a→−−b→=a→+b→

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو


در متوازی الاضلاع ABCD می‌توان نوشت:

BC→=a→−−b→       ,   AD→=a→+b→


هم‌چنين داريم:

BC→=AD→


پس رابطه مطلوب نتيجه می‌شود:

BC→=AD→⇒a→−−b→=a→+b→

تمرین

اگر بردارهای b →, a→ باهم زاويه 45∘ تشكيل دهند، بردارهای زير را رسم كنيد.

4a→

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

2a→−b→

برای پيدا كردن 2a→−b→ ابتدا بردار 2a→ و سپس بردار −b→ را پيدا می‌كنيم و سرانجام مجموع هندسی آنها را رسم می‌کنیم:

2a→−b→=2a→+−b→

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

a→+3b→

تفاضل دو بردار - پیمان گردلو

OC→=OA→+OB'→=a→+3b→         OB'→=3OB→

برای ارسال نظر وارد سایت شوید