وکتور در فضا: طول، فاصله و کوساین‌های جهت

یک وکتور در فضا قطر یک مکعب مستطیل است. طول وکتور، فاصلهٔ دو نقطه، نقطهٔ وسطی و کوساین‌های جهت را از مختصات آن‌ها دریافت کنید.

رهنما

این کارگاه با فصل هفتم ریاضی صنف یازدهم («وکتورها در فضا») هماهنگ است. در سیستم مختصات قایم سه‌بعدی هر نقطه سه مختصات دارد و هر وکتور را a = xi + yj + zk می‌نویسیم. مثلاً (۲, ۳, ۶) همان ۲i + ۳j + ۶k است.

طول وکتور قطر مکعب مستطیلی است که ضلع‌هایش مؤلفه‌های آن‌اند: |a| = √(x۲ + y۲ + z۲). فاصلهٔ دو نقطهٔ A و B طول وکتور AB = OB − OA است، و هر مختصات نقطهٔ وسطی نیم‌مجموع مختصات‌های همنام دو نقطه است.

اگر ⁦α، β⁩ و γ زاویه‌های وکتور با محورهای ⁦x، y⁩ و z باشند، کوساین هر کدام مؤلفهٔ آن محور تقسیم بر طول وکتور است. مربع‌های این سه کوساین جمعاً ۱ می‌شود. اشتباه‌های معمول: جمع کردن مؤلفه‌ها به جای مربع‌ها، فراموش کردن جذر، و تفریق مختصات‌ها با ترتیب نادرست.