عملية الضرب الداخلي للمتجهات تحقق الخاصية التجميعية
عملية الضرب الداخلي للمتجهات تحقق الخاصية التجميعية، موقع مقال mqall.org يقدم لكم عملية الضرب الداخلي للمتجهات تحقق الخاصية التجميعية، حيث أنها من إحدى العمليات الهامة في الرياضيات هي عملية الضرب الداخلي للمتجهات، فـعن طريقها يمكننا القيام بالعديد من العمليات الحسابية على المتجهات المختلفة.
عملية الضرب الداخلي للمتجهات تحقق الخاصية التجميعية
سـنطرح سؤالًا هامًا، ألا وهو: هل عملية الضرب الداخلي للمتجهات تحقق الخاصية التجميعية
وبذلك نجيب: عملية الضرب الداخلي للمتجهات لا تحقق الخاصية التجميعية فـتلك معلومة خاطئة؛ وذلك لأن الخواص الجبرية المُتعلقة بـعمليات الضرب الداخلي تحديدًا هي:
- خاصية الإبدال.
- وخاصية التوزيع.
- خاصية الضرب في رَقَم حقيقي.
اقرأ من هنا عن: هل العنصر المحايد في عملية الضرب هو الصفر؟
عملية الضرب
- من إحدى أهم العمليات في علم الرياضيات هي عملية الضرب، حيث تعرَّف عملية الضرب بالرمز (×).
- وتعد هذه العملية جمع لـمتكرر من رقم واحد بـعدد مرات معينة، وذلك نسبةً إلى العدد الآخر المضروب به.
- ويجب أن نشير إلى أهم القواعد بهذه العملية، ألا وهي (إشارات الأرقام).
- فحينما نقوم بضرب رقم إشارته سالبة في رقم إشارته سالبة أيضًا الناتج يكون رقمًا موجبًا.
- بينما في حالة ضرب رقمين إشارتهما مختلفة يكون الناتج إشارته سالبة.
وسـنتحدث الآن عن أهم الخصائص الرياضية التي تتمتع بها عملية الضرب.
ما أهم الخصائص الرياضية لعملية الضرب؟
- منذ زمن الإغريق تم اكتشاف قوانين وقواعد من قِبَل علماء الرياضيات من الممكن تطبيقها باستخدام الأرقام، وخاصةً ما تختص بعملية الضرب.
- حيث قاموا بتحديد خمسة خصائص رئيسية ما زالت حتى يومنا هذا صحيحة.
ورغم وضوح وبساطة هذه الخصائص إلا أنها في غاية الأهمية لحل الكثير من العمليات الرياضية المُعقدة، وسـنوضح هذه الخصائص الآن:
1_ الخاصية التجميعية
- وهي محور حديثنا اليوم، الخاصية التجميعية من المعروف أنها تنطبق على الضرب.
- حيث يتم تجميع الأرقام أي المقصد أنه يتم وضع جميع الأرقام داخل قوسين، وكما نعلم أن إحدى القواعد العامة للرياضيات هي ترتيب العمليات الحسابية.
- وأول عملية هي ما داخل الأقواس، وبالرغم من ذكر فعملية الضرب لها حالة خاصة، حيث لا يؤثر بها وجود الأقواس وسيكون الناتج نفسه.
- على سبيل المثال: (أ x ب) x ج = (ج x ب) x أ.
- مما يعني أن الترتيب ليس مهم في عملية الضرب، لذا يمكننا بشكل بسيط كتابة المعادلة بهذا الشكل: (أ x ب x ج).
2_ الخاصية التبادلية
تعرف الخاصية التبادلية للضرب بـنصها على: حينما نضرب رقمين أو أكثر مع بعضهما البعض، حيث لا يتأثر الناتج مهما كان ترتيب الأرقام، على سبيل المثال:
أ x ب = ب x أ، وأنّ م x ن x هـ = ن x هـ x م = هـ x ن x م
3_ خاصية التوزيع
هذه الخاصية تعد هيئتها في عملية الضرب بـتوزيع العدد المتواجد خارج الأقواس، ويتم ضربه في كافة الحدود المتواجدة بـداخل الأقواس، على سبيل المثال:
أ(ب+ج)=أب + أج أو ج(أ+ب)=أج+ب ج.
وتجدر الإشارة إلى أن هذه الخاصية يمكننا الاستفادة منها في تيسير صعوبة أي معادلة رياضية مُعقدة، سواءً تمديد المعادلات الرياضية، أو تقييم المعادلات الرياضية.
4_ خاصية الصفر
هذه الخاصية تعد إحدى القواعد المُميزة لـرقم الصفر؛ حيث تعتمد على أن الناتج عن ضرب أي رقم في الصفر مساويًا للصفر، وذلك مهما كانت قيمة الرقم أو إشارته.
5_الخاصية الهوية
تعتمد هذه الخاصية على أن حين يتم ضرب العدد في رقم 1 يكون الناتج نفس العدد، مهما كانت قيمة العدد أو إشارته، على سبيل المثال:
- حينما نقوم بضرب العدد 4 و2 سيكون الناتج 8 أي عدد آخر مختلف عنهما.
- مما يعني أن الرقمين تم تغيير هويتهما والناتج 8، بينما عندما نقوم بضرب العدد 4 في 1 سيكون الناتج 4.
- مما يعني أن الرقم 8 قام بالاحتفاظ بهويته حتى بعد القيام بعملية الضرب.
ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: بحث مختصر عن الضرب الداخلي
عملية الضرب الداخلي
الضرب الداخلي يستخدم في تطبيقات عديدة ومتنوعة، فـيمكننا من خلاله التعرف على طول متجه أو الزاوية الواقعة بين متجهين، أو التعرُّف على بعض القيم الفيزيائية المتواجدة في أنواع مختلفة من المسائل.
ومن ضمن مفاهيمه أنه عبارة عن ضرب المتجهات في بعضها البعض، واستخراج أمور عديدة، وأيضًا يتم استخدامه في كلٍ من:
- الشغل.
- بيان القدرة.
- المجال المغناطيسي.
ويطلق عليه في الفيزياء (الضرب الاتجاهي)؛ وذلك نسبةً إلى تفرده بـخصائص من خلالها يتميز عن الضرب العادي.
وهذا الضرب تكون نتيجته بـهيئة ُتجه متعامد على المستوى الذي يندرج تحته المتجهان وذلك على عكس ما يحدث في الضرب القياسي الذي يكون ناتجه كمية قياسية مما يجعل أكثر تميُّزًا عن غيره.
وهذا المتجه يعبر عن مجموعة من الأرقام تتكون هيئتها بشكل رأسي وأفقي.
الفرق بين الضرب الداخلي والاتجاهي
- هناك اختلاف كبير جدًا بين الضرب الداخلي والضرب الاتجاهي، حيث أن الضرب الاتجاهي حدوثه يقع بني متجهين ويكون ناتجهما عن حاصل ضرب مسقط أحدهما في المُتجه الآخر.
- ولذلك نستطيع حسابه عن طريق مجموع حاصل ضرب الإحداثيات المُتقابلة، التي تكون بين متجهين في الفضاء ثلاثي الأبعاد أي عملية ثنائية.
- حيث يكون الناتج متجه متعامد على المُستوى الذي ينتمي إليه، وأيضًا نرى أن الضرب الاتجاهي يحدث بين موجهات الفضاء.
- إذًا الناتج عن عملية الضرب الاتجاهين ليس عددًا كما يحدث في الضرب الداخلي بل هو متجه؛ أي من المفروض أن يكون المتجه متعامد على المستوي الذي يحدث عنده الضرب.
- هناك بعض الأسماء الأخرى التي يدعى بها الضرب الداخلي، مثل: (الضرب الاتجاهي، الحداء المتجهي، الضرب التقاطعي).
خصائص عملية الضرب الداخلي للمتجهات
الضرب الداخلي له الكثير من الخصائص التي يتفرَّد بها عن غيره، سنذكرها أدناه:
هناك العديد من الخواص الجبرية الخاصة بـعمليات الضرب العادية ويتم تطبيقها أيضًا على عمليات الضرب الداخلي.
وتتواجد هذه الخواص في كل عملية من عمليات الضرب بشكل أساسي، وهي:
- خاصية الإبدال.
- وخاصية التوزيع.
- خاصية الضرب في رقم حقيقي.
وذلك نسبةً لما ذكرنا ببداية المقال عن خواص الضرب الداخلي.
- وهناك بعض الخواص التي يتم تطبيقها على الضرب الداخلي فقط.
- مثل: خاصية الضرب الداخلي، أي حينما يتم ضرب متجه في متجه آخر مقداره صفر.
- ومن ضمن الخصائص التي يتميز بها الضرب الداخلي فقط هي ضرب المُتجهات.
- كما ذكرنا أي أنه يوجد علاقة تربط بين طول المُتجه وبين الضرب الداخلي.
- وطريقة كتابة المُتجه تكون على هيئة توافق خطية للمتجهين القياسيين للوحدة، ومن المُمكن كتابة المُتجه على هيئة توافق خط المُتجه القياسي للوحدة.
- وأيضًا من المُمكن كتابته على هيئة مجموعة، نظرًا لأن المتجه القياسي للوحدة مضروبًا في اتجاه كل منهم في المركبة.
- هناك العديد من الفرضيات التي طرحها العلماء تنص عن الكميات في شكل التوافق الخطي.
كما أدعوك للتعرف على: أولويات العمليات الحسابية في الرياضيات
عملية الضرب الداخلي للمتجهات تحقق الخاصية التجميعية، من خلال هذا المقال تمكَّنا من معرفة الفرق بين الضرب الداخلي والضرب العادي والضرب الاتجاهي، وأيضًا خواص كلًا منهما العامة والجبرية.