مختبر الجبر الخطي · من الصفر
→ السابق · الرئيسية · التالي ←
الدرس 0005 · Build

فضاء المتجهات الإقليدي

Euclidean Vector Spaces — inner product, length and distance

~45 دقيقة · المتطلب: الدرس 0002 (العمليات)

١ المتجه عنوان في الفضاءRⁿ: (1,5,−2) lives in R³, (3,8) lives in R²

من دفترك: (1,5,−2) متجه في ، و (1,5,−2,6) في R⁴، و (3,8) في . التساوي عنصري: u = v ⟺ كل عنصر يساوي نظيره. والجمع والضرب القياسي والطرح كلها عنصرية: u+v = (u₁+v₁, u₂+v₂, …) و ku = (ku₁, ku₂, …).

تشبيه: إحداثيات المدينة

عنوانك «شارع 3، مبنى 8» لا يعني شيئاً إن بدّلت الرقمين — (3,8) ليست (8,3). والانتقال من عنوان لآخر تجمع الفروق شارعاً بشارع. Order is the address; addition walks street by street.

فكرة أساسية

القاعدة الذهبية: كل عمليات المتجهات الأساسية تتم عنصراً بعنصر — ما عدا عمليتين جديدتين: الضرب الداخلي (يُخرج رقماً) والطول (يُخرج مسافة). (Everything is entrywise — except dot product and length.)

٢ مختبر الضرب الداخلي والطولDrag u and v — watch dot, lengths and distance update live

من دفترك: الضرب الداخلي (inner product) هو ⟨u,v⟩ = u₁v₁ + u₂v₂ + …، والطول (length) هو ‖u‖ = √(u₁² + u₂² + …)، والمسافة (distance) هي d(u,v) = ‖u − v‖. حرّك المتجهين على اللوحة وشاهد الأرقام الثلاثة تتحرك.

ساحة المتجهات

حرّك المنزلقات — النقاط والأسهم والأرقام تتبعك لحظياً

٣ التعامد: عندما يصمت الضرب الداخليu·v = 0 means perpendicular — the right angle detector

القوانين من دفترك: u+v = v+u، و u·v = v·u، و (ku)·v = k(u·v)، و (u+v)·w = u·w + v·w. أهم ثمارها: متجهان متعامدان ⟺ ضربهما الداخلي صفر. جرّب: هل (3,1) و (−1,3) متعامدان؟ 3·(−1)+1·3 = 0 — نعم!

كاشف التعامد

اضغط لتوليد زوج عشوائي — خمّن أولاً ثم اكشف

خمّن أولاً، ثم اكشف…
انتبه

المتجه الصفري (0,0) طوله صفر وعمودي على الجميع — لكنه لا يصلح اتجاهاً ولا يُوحَّد (القسمة على صفر ممنوعة). (Zero vector: length 0, direction none.)

شاهد المتجهات متحركة

موشن جرافيك بتعليق عربي: الضرب الداخلي والطول والتعامد

٤ ماذا كسبت؟What you gained

المصطلحما يقوله الناسالحقيقة
الضرب الداخليضرب متجهينرقم واحد = مجموع حواصل العناصر — كاشف التعامد
الطولحجم المتجهجذر مجموع المربعات — امتداد فيثاغورس
المسافةالبعد بين نقطتينطول الفرق: ‖u − v‖
فكرة أساسية

قبل هذا الدرس: المتجه سهم غامض. بعد هذا الدرس: تحسب تشابه الاتجاهين برقم، وطول أي متجه، والمسافة بين أي نقطتين.

٥ اختبر فهمكCheck your understanding

(1,5,−2) في أي فضاء؟
الضرب الداخلي لـ (1,2) و (3,−1)؟
طول (3,4)؟
متى يكون u و v متعامدين؟
المسافة بين (0,0) و (1,1)؟

٦ قاموس الدرسGlossary

المصطلح العربيEnglishمعناه ببساطة
الضرب الداخليinner productرقم التشابه: اضرب المتناظر واجمع
الطولlength (norm)مسافة المتجه عن الأصل
المسافةdistanceطول الفرق بين متجهين
شغّل التمرين في المتصفح
مراجع خارجية