الرياضيات، البكالوريا، الفرع العلمي

ورقة تمارين: تقاطع مستقيمات ومستويات

المستقيمات والمستويات في الفراغ . 12 أسئلة . اختر إجابة واحدة لكل سؤال

بسيطة
  1. 1. من معادلة مستوٍ ax+by+cz+d=0 تقرأ مباشرةً:

    • أ)شعاع توجيهٍ للمستوي
    • ب)نقطةً من المستوي
    • ج)الشعاع الناظم n⃗(a,b,c)
  2. 2. الشعاعان الناظمان لمستويين مرتبطان خطّيّاً. ماذا تستنتج؟

    • أ)أنّهما متوازيان ومختلفان
    • ب)أنّهما منطبقان
    • ج)أنّهما منطبقان أو متوازيان ومختلفان
  3. 3. أُعطيتَ مستقيماً بمعادلتَي مستويين متقاطعين. هل هذا تمثيلٌ وسيطيّ له؟

    • أ)لا، هو وصفٌ له، والتمثيل يُصنع بحلّ الجملة
    • ب)نعم، المعادلتان تكفيان
    • ج)نعم، بعد ترتيب المعادلتين
  4. 4. جملةٌ من معادلتين بثلاثة مجاهيل، والمستويان متقاطعان. كم حلاًّ لها؟

    • أ)عددٌ لا نهائيّ، تمثّلها نقاط مستقيم
    • ب)لا حلّ، فالمعادلات أقلّ من المجاهيل
    • ج)حلٌّ وحيد
  5. 5. هل يمكن أن يتقاطع مستويان مختلفان في نقطةٍ واحدة فقط؟

    • أ)نعم، كما يتقاطع مستقيمان في المستوي
    • ب)نعم، إذا كان ناظماهما متعامدين
    • ج)لا، تقاطعهما إمّا خالٍ وإمّا مستقيمٌ كامل
  6. 6. لمستقيمٍ ومستوٍ حسبتَ u⃗⋅n⃗=0. ماذا تعرف الآن؟

    • أ)أنّه يوازي المستوي ولا يلمسه
    • ب)أنّ المستقيم لا يخترق المستوي، ويبقى احتمالان
    • ج)أنّه محتوىً في المستوي
  7. 7. حسبتَ n⃗⋅u⃗=−4. ماذا يعني ذلك؟

    • أ)أنّ الشعاعين متوازيان
    • ب)أنّ الشعاعين غير متعامدين، فالمستقيم يقطع المستوي
    • ج)أنّ المستقيم يوازي المستوي
  8. 8. في مثال الكتاب وُضع z=3t. ماذا يحدث لو وضعتَ z=t؟

    • أ)تحصل على مستقيمٍ آخر
    • ب)جوابك خاطئ، فالعامل 3 جزءٌ من القاعدة
    • ج)تحصل على المستقيم نفسه بكتابةٍ أخرى، وجوابك صحيح
  9. 9. أيّ الأشعّة الآتية شعاعٌ ناظم للمستوي x2+y3−z6=1؟

    • أ)n⃗(3,2,−1)
    • ب)n⃗(2,3,−6)
    • ج)n⃗(3,2,6)
  10. 10. المستوي x+y+z=1. ما d في الصورة ax+by+cz+d=0؟

    • أ)d=1
    • ب)d=−1
    • ج)d=0
  11. 11. في مسألة تقاطع مستقيمٍ ومستوٍ وجدتَ t=−14. هل انتهيت؟

    • أ)نعم، هذه هي نقطة التقاطع
    • ب)لا، عوّض في السطور الثلاثة لتخرج x وy وz
    • ج)نعم، بعد التحقّق من أنّ t سالب
  12. 12. الكتاب يكتب «جملة متجانسة» في صفحة 74 و«معلماً متجانساً» في صفحة 76. أهما شيئان؟

    • أ)لا، الاسمان لشيءٍ واحد
    • ب)نعم، الأولى للمستويات والثانية للمستقيمات
    • ج)نعم، الثانية تشترط التعامد والأولى لا

سلّم التصحيح

  1. 1. ج نعم، معاملات x وy وz هي مركّبات شعاعٍ ناظم، بلا حساب. وهذا ما تقارنه بناظم المستوي الآخر عند دراسة وضع مستويين.
  2. 2. ج نعم، والفصل بينهما بخطوةٍ واحدة: خذ نقطةً من أحدهما وضعها في معادلة الآخر، أو قارن الحدّ الثابت بعد التناسب.
  3. 3. أ نعم، والكتاب يقولها صراحةً: المستقيم ليس معرَّفاً بتمثيل وسيطي، بل هو مجموعة النقاط التي إحداثيّاتها حلولُ الجملة.
  4. 4. أ نعم. نقص معادلةٍ واحدة عن عدد المجاهيل يترك بُعداً حرّاً، وذلك البُعد هو الفصل المشترك.
  5. 5. ج نعم. جدول الكتاب يعرض ثلاث حالاتٍ فقط، وليس فيها نقطةٌ وحيدة. النقطة الوحيدة تظهر في الجدول الثاني، بين مستقيمٍ ومستوٍ.
  6. 6. ب نعم، وهذه هي الفجوة بين نصّ الكتاب وجدوله: النصّ يذكر حالتين والجدول ثلاثاً. ضَع نقطةً من المستقيم في معادلة المستوي لتفصل.
  7. 7. ب نعم، وهذا ما يكتبه الكتاب: «غير متعامدين». الجداء غير المعدوم يُثبت الاختراق ولا يقول أين هو، والجملة تعطي الموضع.
  8. 8. ج نعم. الكتاب يبرّر الثلاثة بـ«تسهيلاً للكتابة»، أي لإلغاء المقامات. ومع z=t تخرج (t3−1,t3,t)، وهي نقاط المستقيم نفسها.
  9. 9. أ نعم. اضرب المعادلة في 6 فتصير 3x+2y−z=6، والمعاملات بعد الضرب هي المركّبات.
  10. 10. ب نعم، انقل 1 إلى اليسار فتصير x+y+z−1=0. الصورة القياسيّة أوّلاً، ثمّ التعويض.
  11. 11. ب نعم، والمطلوب نقطة لا قيمة وسيط. لهذا يعرض الكتاب الجملة ثلاث مرّات متتالية: ليُرِيك أنّ العمل لا ينتهي عند t.
  12. 12. أ نعم، وكلاهما يدلّ على المعلم (O;i⃗,j⃗,k⃗) نفسه. اختلاف التسمية بين صفحتين هو عدم اتّساقٍ في الصياغة، لا فرقٌ في المعنى.