الرياضيات البحتة · الصف الثالث الثانوي
أسئلة: معادلة المستقيم في الفراغ
24 سؤال اختيار من متعدد و13 سؤال مقالي بنموذج إجابة، لمراجعة درس «معادلة المستقيم في الفراغ» من الرياضيات البحتة (الصف الثالث الثانوي). راجع الأسئلة أدناه، أو اختبر نفسك فورًا.
اختبار سريع من 10 أسئلة عشوائية من بنك الأسئلة أعلاه — تُخلط الأسئلة والاختيارات في كل مرة، فلن يتكرر الاختبار بنفس الترتيب.
اختيار من متعدد
بم يتحدّد المستقيم في الفراغ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: بنقطة عليه ومتجه اتجاه موازٍ له
يتحدّد المستقيم في الفراغ بنقطة عليه ومتجه اتجاه موازٍ له.
في الصورة المتجهية ما مجال الوسيط ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
كل قيمة حقيقية للوسيط تعطي نقطة واحدة على المستقيم، أي .
ما الصورة البارامترية لمستقيم يمر بالنقطة وله متجه اتجاه ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
بمساواة مركبات نحصل على ، ، .
ما الشرط اللازم لكتابة الصورة الكارتيزية (المتماثلة) لمعادلة المستقيم بصيغة الكسور ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: ألّا يكون أيٌّ من صفرًا
بحذف الوسيط للحصول على صيغة الكسور يُشترط ألّا يكون أيٌّ من صفرًا.
في الصورة الكارتيزية ، ماذا تمثّل مقامات الكسور ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: مركبات متجه الاتجاه
مقامات هذه الكسور هي مركبات متجه الاتجاه .
إذا كان في متجه اتجاه مستقيم، فكيف تُكتب الصورة الكارتيزية له؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: مع مساواة الكسرين الباقيين
إذا كان أحد المقامات صفرًا (مثلًا ) نكتب مع مساواة الكسرين الباقيين.
مستقيم يمر بالنقطة وله متجه الاتجاه . ما صورته البارامترية الصحيحة؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
بالتعويض في حيث و.
لنفس المستقيم المارّ بالنقطة وله متجه الاتجاه ، ما صورته الكارتيزية الصحيحة؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
بحذف الوسيط من الصورة البارامترية .
مستقيم يمرّ بالنقطتين و. ما متجه اتجاهه قبل أي اختصار؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
.
بعد اختصار متجه الاتجاه للمستقيم المارّ بالنقطتين و، ما المتجه المختصر؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
بقسمة مركبات على العامل المشترك 2 نحصل على .
ما الصورة الكارتيزية للمستقيم المارّ بالنقطتين و باستخدام متجه الاتجاه المختصر ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
باستخدام النقطة ومتجه الاتجاه المختصر في صيغة الكسور.
إذا كان و متجهي اتجاه مستقيمين، فما قيمة ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: 8
.
ما مقدار حيث ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: 3
.
ما مقدار حيث ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: 3
.
لمتجهي الاتجاه و، ما قيمة للزاوية بين المستقيمين؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
.
متى يكون مستقيمان في الفراغ متوازيين؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: عندما يكون متجه اتجاه أحدهما موازيًا لمتجه اتجاه الآخر، أي
يكون المستقيمان متوازيين إذا كان .
متى يكون مستقيمان في الفراغ متعامدين؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: عندما يكون
يكون المستقيمان متعامدين إذا كان حاصل الضرب القياسي لمتجهي اتجاهيهما يساوي صفرًا.
هل تقع النقطة على المستقيم ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: نعم؛ لأن النسب الثلاث بالتعويض تتساوى جميعًا وتساوي 2
بالتعويض: ، ، . تساوت النسب الثلاث فالنقطة تقع على المستقيم (وتقابل ).
لماذا لا يكون متجه اتجاه مستقيم معين وحيدًا؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: لأنّ أيّ مضاعف غير صفري لمتجه الاتجاه يمثّل الاتجاه نفسه
متجه الاتجاه غير وحيد: أيّ مضاعف غير صفري له يمثّل الاتجاه نفسه.
كيف يُبحث عن نقطة تقاطع مستقيمين في الفراغ؟
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: بحلّ معادلاتهما البارامترية معًا؛ فإن لم يوجد حلّ ولم يتوازيا فهما متخالفان
تقاطع مستقيمين يُبحث بحلّ معادلاتهما البارامترية معًا؛ فإن لم يوجد حلّ ولم يتوازيا فهما متخالفان.
جيوب تمام اتجاه المستقيم المار بنقطة الأصل والنقطة هي:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
متجه الاتجاه ومعياره ، فجيوب التمام هي مركباته مقسومة على ، ومجموع مربعاتها .
قياس الزاوية الصغرى بين مستقيمين متجها اتجاههما و يحقق :
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
الضرب القياسي ومعيارا المتجهين و، فـ .
المستقيمان و يتقاطعان في النقطة:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة:
بمساواة المركبات: و فـ و، وتتحقق المعادلة الثالثة أي . النقطة عند هي .
المستقيمان و:
عرض الإجابة والتعليل
الإجابة الصحيحة: متخالفان
اتجاهاهما غير متناسبين فليسا متوازيين. من مركبة نجد ومن مركبة نجد وهذا تناقض، فلا نقطة مشتركة، فهما متخالفان.
أسئلة مقالية
اكتب معادلة المستقيم المارّ بالنقطة وله متجه الاتجاه بالصورتين البارامترية والكارتيزية.
عرض نموذج الإجابة
الصورة البارامترية: النقطة ومتجه الاتجاه ، فتكون معادلات المستقيم: ، ، ، حيث .\n\nالصورة الكارتيزية: بما أن مركبات متجه الاتجاه جميعها غير صفرية، نحذف الوسيط بقسمة كل فرق إحداثي على المركبة المقابلة له: .
أوجد معادلة المستقيم المارّ بالنقطتين و بالصورة الكارتيزية.
عرض نموذج الإجابة
متجه اتجاه المستقيم هو .\n\nباستخدام النقطة ومتجه الاتجاه تكون الصورة الكارتيزية: .
من معادلة المستقيم الكارتيزية ، حدّد نقطة تقع على المستقيم ومتجه اتجاهه.
عرض نموذج الإجابة
بمقارنة المعادلة بالصورة العامة : النقطة على المستقيم هي (القيم التي تجعل البسوط أصفارًا)، ومتجه الاتجاه هو مقامات الكسور: .
أوجد جيب تمام الزاوية بين مستقيمين متجها اتجاهيهما و.
عرض نموذج الإجابة
الضرب القياسي: .\n\nالمقياسان: ، و.\n\nإذن: .
هل تقع النقطة على المستقيم ؟ وضّح خطوات التحقق.
عرض نموذج الإجابة
نعوّض إحداثيات النقطة في كل كسر على حدة: ، و، و.\n\nبما أن فالنسب الثلاث غير متساوية جميعًا، إذن النقطة لا تقع على المستقيم.
بيّن أن المستقيمين اللذين متجها اتجاهيهما و متوازيان، ثم اكتب معادلة كل مستقيم بالصورة الكارتيزية إذا كان الأول يمرّ بالنقطة والثاني يمرّ بالنقطة .
عرض نموذج الإجابة
بما أن ، فإن مضاعف قياسي لـ (أي )، إذن المستقيمان متوازيان.\n\nمعادلة المستقيم الأول (بالنقطة ومتجه الاتجاه ): .\n\nمعادلة المستقيم الثاني (بالنقطة ومتجه الاتجاه ): ، وهي تكافئ بعد الاختصار على : .
أوجد قيمة العدد الحقيقي التي تجعل المستقيمين اللذين متجها اتجاهيهما و متوازيين.
عرض نموذج الإجابة
لكي يتوازى المستقيمان يجب أن تتناسب مركبات متجهَي اتجاهيهما: .\n\nمن أول كسرين: و، إذن معامل التناسب هو .\n\nبمساواة الكسر الثالث: .
أوجد قيمة العدد الحقيقي التي تجعل المستقيمين اللذين متجها اتجاهيهما و متعامدين.
عرض نموذج الإجابة
شرط التعامد هو أن يكون الضرب القياسي صفرًا: .\n\n.\n\nبمساواته بالصفر: .
اكتب معادلة المستقيم المارّ بنقطة الأصل وله متجه الاتجاه بالصورة البارامترية، ثم أوجد جيب تمام الزاوية بينه وبين المستقيم الذي متجه اتجاهه ، ووضّح ماذا تستنتج.
عرض نموذج الإجابة
الصورة البارامترية: ، ، ، حيث .\n\nحساب الزاوية: و، فالضرب القياسي .\n\nوبما أن و، فإن .\n\nبما أن الضرب القياسي يساوي صفرًا (و)، فإن المستقيمين متعامدان.
مستقيم معادلته البارامترية ، ، . أوجد النقطة المقابلة لـ، ثم اكتب معادلة هذا المستقيم بالصورة الكارتيزية، وتحقق من وقوع تلك النقطة عليه.
عرض نموذج الإجابة
النقطة عند : ، ، ، فالنقطة هي .\n\nالصورة الكارتيزية: النقطة الثابتة على المستقيم هي ومتجه الاتجاه هو معاملات ، أي ، فتكون المعادلة: .\n\nالتحقق: بتعويض النقطة : ، و، و. تساوت النسب الثلاث (وتساوي )، إذن النقطة تقع فعلًا على المستقيم.
أوجد بُعد النقطة عن المستقيم .
عرض نموذج الإجابة
نفرض نقطة على المستقيم فيكون . شرط التعامد مع متجه الاتجاه: فـ و. إذن والبعد وحدات.
أوجد قيمة التي يتقاطع عندها المستقيمان و، ثم عيّن نقطة التقاطع.
عرض نموذج الإجابة
نساوي المركبات: و و. من الأولى والثانية فـ و. إذن . نقطة التقاطع عند هي ، ونتحقق من الثانية بالنقطة نفسها: .
مستقيم يمر بالنقطتين و. أوجد معادلته الكارتيزية وجيوب تمام اتجاهه، وتحقق من أن مجموع مربعاتها يساوي .
عرض نموذج الإجابة
ومعياره . المعادلة الكارتيزية: . جيوب تمام الاتجاه ومجموع مربعاتها .