מירי
כיתה יב · וקטורים

וקטורים: חיבור, חיסור וכפל בסקלר חצים שיודעים לאן הם הולכים

וקטור הוא חץ: יש לו אורך ויש לו כיוון. אפשר לחבר וקטורים, לחסר אותם ולמתוח אותם, גם בציור וגם בשיעורים. בעזרתם מוכיחים טענות בגאומטריה בכמה שורות. לרמת 4 ו-5 יח״ל. במעבדה מזיזים מחוונים ורואים מה קורה, ובתרגול מקבלים רמזים במקום תשובות.

1

מה זה וקטור?

חץ עם גודל וכיוון

וקטור אומר "כמה" ו"לאן". למשל: 3 צעדים ימינה ו-1 למעלה. לא משנה מאיפה מתחילים, זה אותו וקטור.

כותבים u = (3, 1): הרכיב הראשון הוא ההזזה ב-x, השני ב-y.

האורך של וקטור

האורך (הגודל) מחושב לפי פיתגורס, בדיוק כמו מרחק בין נקודות.

|u| = √(x² + y²)

חיבור וחיסור

מחברים רכיב עם רכיב. בציור: שמים את v בקצה של u, והסכום הוא החץ מההתחלה לסוף. זה האלכסון של המקבילית.

(3, 1) + (1, 2) = (4, 3)

כפל בסקלר

סקלר הוא פשוט מספר. כופלים בו כל רכיב. מספר גדול מ-1 מאריך, בין 0 ל-1 מקצר, ומספר שלילי הופך את הכיוון.

2 · (3, 1) = (6, 2) · −1 · (3, 1) = (−3, −1)

וקטור בין שתי נקודות: AB = B − A. סוף פחות התחלה. מ-A(1, 2) ל-B(4, 6) הווקטור הוא (3, 4), והאורך שלו 5.
2

מעבדה: חיבור, חיסור ומתיחה

הזיזו את הרכיבים של u (ורוד) ושל v (כחול), ובחרו פעולה. התוצאה מופיעה בירוק.

נסו את אלה:

שימו לב: ב-u − v התוצאה היא החץ מהקצה של v אל הקצה של u. זה האלכסון השני של המקבילית.

3

ארבע מלכודות

סוף פחות התחלה

AB = B − A, לא A − B. ההפוך נותן את BA, אותו אורך אבל כיוון הפוך.

אורך: עם ריבועים ושורש

האורך של (3, −4) הוא √(9 + 16) = 5. לא 3 + 4 = 7, ולא 25 בלי השורש.

הסקלר כופל את שני הרכיבים

3 · (2, −1) = (6, −3). טעות נפוצה היא לכפול רק את הרכיב הראשון.

וקטור הוא לא נקודה

הנקודה (3, 1) נמצאת במקום אחד. הווקטור (3, 1) הוא הזזה, ואפשר לצייר אותו מכל נקודה.

4

דוגמה פתורה, צעד אחרי צעד

5

תרגול

כל פעם תופיע שאלה מסוג אחר: צירוף של וקטורים, וקטור בין שתי נקודות, אורך של וקטור, או מציאת k. שורש אפשר לכתוב כ-√20 או כמספר עשרוני, ושבר עם קו נטוי, למשל -1/2.

6

שאלות שכולם שואלים

מה זה וקטור במתמטיקה?

וקטור הוא גודל שיש לו גם אורך וגם כיוון, ומציירים אותו כחץ. במישור כותבים אותו כזוג רכיבים, למשל (3, 1): שלושה צעדים בכיוון x וצעד אחד בכיוון y.

איך מחברים שני וקטורים?

מחברים רכיב x עם רכיב x, ורכיב y עם רכיב y: (3, 1) + (1, 2) = (4, 3). בציור שמים את החץ השני בקצה של הראשון, והסכום הוא החץ מההתחלה עד הסוף. נסו במעבדה.

איך מוצאים וקטור בין שתי נקודות?

מחסרים: נקודת הסוף פחות נקודת ההתחלה. מ-A(1, 2) ל-B(4, 6) מקבלים (4 − 1, 6 − 2) = (3, 4), והאורך שלו √(9 + 16) = 5.