بحث مختصر عن الضرب الداخلي
بحث مختصر عن الضرب الداخلي، سوف نتحدث في بحث مختصر عن الضرب الداخلي عن تعريف مفهوم الضرب الداخلي نتعرف على أمثلة له، حيث ان الضرب الداخلي من الموضوعات التي يدرسها الطالب في علم الرياضيات في الصفوف الثانوية، وسوف يكون البحث عنها بسيط ومختصر وفي نفس الوقت شامل لكل مفاهيم الضرب الداخلي وما يرتبط بها من مفاهيم رياضية أخرى.
مقدمة عن بحث مختصر عن الضرب الداخلي
الضرب الداخلي واحد من أهم العمليات الهامة التي تتم في الرياضيات ويتم إجراء هذه العملية على المتجهات، وسوف نقدم شرح مبسط على الاتجاهات، حيث أن الضرب الداخلي مهم جداً ويتم استخدامه في الكثير من التطبيقات، حيث أن الضرب الداخلي هو الأساس في إيجاد طول متجه أو إيجاد الزاوية بين متجهين أو إيجاد بعض القيم الفيزيائية.
شاهد أيضًا: 14 معلومة عن أهمية إثبات قانون الجيوب في الرياضيات
تعريف الضرب الداخلي
- الضرب الداخلي هو ضرب المتجهات في بعض، حيث أن هذه العملية تقوم على استخلاص عدة أمور وتستخدم في الشغل والفيض المغناطيسي وبيان القدرة.
- والضرب الداخلي يتم بين الاتجاهات، ويتم في الأغلب لضرب المتجهين، ويوجد له بعض الخصائص التي تميزه عن الضرب العادي.
- الضرب الداخلي له أسماء أخرى مثل الضرب الاتجاهي لأنه عبارة عن ضرب متجهين، أو الضرب التقاطعي أو الجداء المتجهي حيث انه عملية ثنائية تتم بين متجهين، في فضاء ثلاثي الأبعاد.
- تكون نتيجة ضرب المتجهين عبارة عن يتجه متعامد على المستوى الذي ينتمي له المتجهان، علي عكس خلاف الضرب القياسي الذي ينتج لنا كمية قياسية.
- الضرب لمتجهين متخلف عن ضرب رقمين لان المتجهين ليسوا أرقام عادية بل لهم خصائص عامة تميزهم ونذكرها فيما يلي.
ملاحظات عن المتجهات
هناك العديد من الملاحظات المهمة عن المتجهات، علينا معرفتها لتسهل علينا عملية الضرب الداخلي، وهي موضحة فيما يأتي:
- المتجه هو مجموعة من الأرقام في شكل رأسي وأفقي، واي متجه يمكن أن يكون أي عدد من الاتجاهات، والمتجه في الأغلب يكون عبارة عن ثلاثة اتجاهات.
- وكل متجهان إذا كان لهم نفس المقدار يكونان متساويين.
- المتجه الذي يكون طوله عبارة عن وحدة واحدة يطلق عليه اسم متّجه الوحدة.
- أما المتجه الذي تكون قيمته صفر هو المتجه التي تتكون أبعاده وقيمه كلها من (0,0,0).
- المتجهات التي تكون لها نفس القيمة لكنها تكون في الاتجاه المعاكس للاتجاهات الأخرى، تعرف باسم المتجهات السالبة Negative Vector.
- أما المتجهات التي تكون في نفس الاتجاه معاً، ولكن قد تختلف أو تتساوى فيما بينها في المقدار الذي تحمله تعرف باسم المتجهات المتوازية Parallel Vector.
- المتجهات التي تقع في نفس المستوى، أو المتوازية في المستوى نفسه، يطلق عليها اسم المتجهات المشتركة في المستوى Coplanar Vectors.
معلومات عن الضرب الداخلي
الضرب الداخلي يحدث بين متجهين في المستوى الإحداثي، حيث أن الضرب الداخلي لمتجهين هو عبارة عن ضرب مسقط متجه على الآخر في المعيار الموجود لدى المتجه الآخر.
فضاء المتجهات الحقيقي يجتمع مع الضرب الداخلي، فيطلق عليه اسم فضاء الضرب الداخلي الحقيقي.
شاهد أيضًا: ما هي الأعداد الأولية والأعداد المركبة ؟
خصائص الضرب الداخلي
- يوجد الكثير من الخواص الجبرية التي تخص عمليات الضرب العادية تنطبق على عمليات الضرب الداخلي، وهذه الخواص توجد في كل عمليات الضرب حيث هي خاصية الإبدال، وخاصية التوزيع، وخاصية الضرب في رقم حقيقي.
- كما يوجد بعض الخواص التي تنطبق على الضرب الداخلي فقط مثل خاصية الضرب الداخلي عندما نضرب متجه في اتجاه آخر صفري، ومن الخصائص التي ينفرد بها ضرب المتجهات أن هناك علاقة بين طول المتجه وبين الضرب الداخلي.
- كما أن كتابة المتجه تكون على صورة توافق خطية لمتجهين الوحدة القياسيين، ويمكن كتابة المتجه على صورة توافق خط متجه الوحدة القياسي.
- كما يمكن كتابته على صورة مجموعة حيث متجه الوحدة القياسي مضروبًا في المركبة في اتجاه كل منهم.
- ويوجد الكثير من الفرضيات التي قدمها العلماء عن الكميات في صورة التوافق الخطي.
مفهوم دراسة الضرب الداخلي
- كما سبق وذكرنا أن درس الضرب الداخلي يوجد لطلاب المرحلة الثانوية ويدرس أحيانًا في المرحلة الإعدادية، الدرس يكون عبارة عن شرح لعملية مهمة جدًا تتم عند دراسة المتجهات.
- حيث بعد معرفة الاتجاهات وخصائصها نتعرف على العمليات التي تتم عليها ومن أبرز هذه العمليات هي عملية الضرب الداخلي.
- وتتميز عملية الضرب الداخلي بالعديد من التطبيقات الخاصة التي يمكن أن تتم عليها، حيث من خلاله يتم التعرف على طول متجه أو معرفة الزاوية بين متجهين أو البحث عن مسقط المتجه في اتجاه المتجه الآخر.
تعريف الضرب الداخلي لمتجهين في المستوى الإحداثي
الضرب الداخلي في المستوى الإحداثي هو عبارة عن مجموع حاصل ضرب المركبات في الاتجاه الأفقي، وهو عبارة عن حاصل ضرب المركبات في الاتجاه الرأسي.
ويمكن أن نقول إن الضرب الداخلي لمتجهين في المستوى الإحداثي يمثل أحد مسقط واحد منهم على الآخر في نفس معيار المتجه الآخر.
المتجهان المتعامدان
- من اهم التطبيقات التي تتم على عملية الضرب الداخلي هو التحقق ما إذا كان المتجهان متعامدان أم انهم غير متعامدان، حيث أن نتيجة الضرب الداخلي للمتجهان إذا كانوا متجهين غير صفريين.
- وإذا كان حاصل ضربهم الداخلي في بعض مساوي للصفر، يعني هذا أن المتجهين متعامدان.
- أما إذا تمت عملية الضرب الداخلي للمتجهان، وإذا كانت النتيجة لا تساوي الصفر فإن ذلك يعني أن المتجهان غير متعامدان.
تطبيق الزاوية بين متجهين
يمكن من خلال تطبيق الضرب الداخلي على المتجهين إيجاد الزاوية التي توجد بين البين متجهين، حيث أن عند ضرب المتجهين بشكل داخلي على معيار كل منهم ووجد أن الحاصل يساوي cosine نتعرف على الزاوية بينهما.
حيث أن إيجاد الزاوية يتم بعد الضرب الداخلي بعد اتباع قواعد حساب المثلثات، ومن خلالها يتم التعرف على قياس تلك الزاوية المرغوب التعرف على قياسها.
تطبيقات فيزيائية للضرب الداخلي
الضرب الداخلي ليس هم في التطبيقات السابقة الرياضية فقط، بل يوجد له العديد من التطبيقات الفيزيائية للضرب الداخلي، كما يوجد العديد من التطبيقات الهندسية المفيدة التي تستغل الضرب الداخلي للوصول لها.
ومن هذه التطبيقات الشغل الذي يساوي الضرب الداخلي بين كل من متجه القوة والإزاحة، أو الفيض المغناطيسي الذي يساوي حاصل الضرب الداخلي بين كل من المجال المغناطيسي ومساحة السطح.
تطبيق الزوايا والتعامد في فضاء الضرب الداخلي
- الزاوية بين متجهين في فضاء الضرب الداخلي يستخدم في الكثير من الأحيان للحصول على بعض العلاقات الأساسية بين متجهات فضاء الضرب الداخلي مثل العلاقات بين الفضاء الصفري وفضاء الأعمدة لأي مصفوفة.
- على سبيل المثال إذا كانت U فضاء جزئي من فضاء الضرب الداخلي V، وإذا كان المتجه v في V يقال له عمود على U إذا كان عمودي على أي متجه في U.
- فيكون مجموع المتجهات في V العمودي على U يقال إنها متممة عمودية الفضاء الجزئي في U.
شاهد أيضًا: كيفية حساب النسبة المئوية بين رقمين بالخطوات
خاتمة عن بحث مختصر عن الضرب الداخلي
في ختام بحث مختصر عن الضرب الداخلي نكون قدمنا تعريف الضرب الداخلي وخصائصه، كما تعرفنا على الكثير من التطبيقات الخاصة به مثل تطبيق الزوايا والتعامد في فضاء الضرب الداخلي، وتعرفنا على بعض التطبيقات الفيزيائية للضرب الداخلي، والمتجهات المتعامدان والزاوية بين الاتجاهين في إطار عمليات الضرب الداخلي.