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Topos Uranos

सारांश

यह पाठ पाठ्यक्रम की पाँचवीं और अंतिम इकाई का आरंभ करता है, जो समष्टि की विश्लेषिक ज्यामिति को समर्पित है। यह उन चार पाठों को प्रस्तुत करता है जिनसे इकाई बनी है, और उस धागे को जो उन्हें जोड़ता है: समतल के सदिश, जिनका अध्ययन पाठ्यक्रम I में हुआ, संख्याओं के त्रिक बन जाते हैं, जिनके साथ एक अदिश गुणनफल है जो लंबाइयाँ और कोण मापता है; इकाई 4 का कोटि तीन का सारणिक एक नया गुणनफल देता है, सदिश गुणनफल, और उसके साथ अदिश त्रिक गुणनफल, जो क्षेत्रफल और आयतन मापता है; रेखाएँ और समतल रैखिक समीकरणों से व्यक्त होते हैं, और उनकी सापेक्ष स्थितियाँ जाति और रूशे-फ्रोबेनियस प्रमेय से तय होती हैं; और यह सब मिलकर बिंदुओं, रेखाओं और समतलों के बीच दूरियाँ और कोण मापता है। यह इन विचारों की ऐतिहासिक पृष्ठभूमि का अवलोकन करता है, देकार्त और फ़र्मा के निर्देशांकों से, जो सत्रहवीं शताब्दी में समतल से मुश्किल से बाहर निकले, गिब्स और हेविसाइड के सदिश कलन और क्रिस्टल-विज्ञान तक; एक मेट्रो जाल की दो सुरंगों के माध्यम से वह समस्या परिशुद्ध रूप से प्रस्तुत करता है जिससे इनका जन्म हुआ, अर्थात् यह तय करना कि समष्टि की दो रेखाएँ प्रतिच्छेद करती हैं या नहीं, और जब नहीं करतीं तब यह मापना कि वे एक-दूसरे से कितनी दूर हैं; और दिखाता है कि ये विचार इस पाठ्यक्रम में, साइट के अन्य पाठ्यक्रमों में और विज्ञान और प्रौद्योगिकी में फिर कहाँ प्रयुक्त होते हैं।

अधिगम उद्देश्य

  1. इकाई के पाठों का क्रम बताना और यह समझाना कि प्रत्येक पाठ कौन-सा उपकरण देता है और कौन-से उपकरण वह आव्यूहों वाली इकाई से और पाठ्यक्रम I की समतल ज्यामिति से लेता है।
  2. समष्टि के निर्देशांकों, अदिश गुणनफल, सदिश गुणनफल और सदिश कलन को उनके ऐतिहासिक संदर्भ में रखना, और उस समस्या का नाम लेना जिसे हल करने के लिए प्रत्येक विचार आया।
  3. इस प्रश्न को कि समष्टि की दो रेखाएँ प्रतिच्छेद करती हैं या नहीं, एक रैखिक निकाय के रूप में प्रस्तुत करना, उसे संवर्धित आव्यूह की जाति से तय करना, और दो विषमतलीय रेखाओं के बीच की न्यूनतम दूरी परिकलित करना।
  4. भौतिकी, कंप्यूटर ग्राफ़िक्स, रोबोटिकी, भूगणित, उपग्रहों द्वारा स्थिति-निर्धारण और रसायन विज्ञान में समष्टि की विश्लेषिक ज्यामिति के उपयोग पहचानना।

प्रवेश मूल्यांकन

इकाई शुरू करने से पहले अपनी आरंभिक स्थिति को मापना उपयोगी है। पहले आठ प्रश्न, दो-दो करके, इकाई के चार पाठों को छूते हैं, और नौवाँ प्रश्न मॉडलिंग का है: वह किसी बिंदु की रेखा से दूरी के सहारे एक ठोस स्थिति को व्यक्त करने को कहता है; यही कौशल अंत में, सारांश पाठ में, फिर मापे जाते हैं। अंतिम तीन प्रश्न जाँचते हैं कि इकाई आव्यूहों वाली इकाई से और पाठ्यक्रम I से क्या ज्ञात मानकर चलती है। यह स्व-जाँच अंक नहीं देती: यह जानने के लिए है कि क्या पक्का हो चुका है और कहाँ रुककर देखना चाहिए।

प्रवेश मूल्यांकन

इकाई शुरू करने से पहले अपना आरंभ बिंदु मापें। यह एक छोटा स्व-मूल्यांकन है: इस पर अंक नहीं दिए जाते और इसका परिणाम केवल आपके ब्राउज़र में रहता है।

  1. प्रश्न 1बिंदुओं P=(1,−2,3)P = (1, -2, 3) और Q=(3,1,9)Q = (3, 1, 9) के बीच की दूरी परिकलित कीजिए।

  2. प्रश्न 2सदिश u⃗=(1,1,0)\vec{u} = \left( 1, 1, 0 \right) और v⃗=(1,0,1)\vec{v} = \left( 1, 0, 1 \right) कौन-सा कोण बनाते हैं?

  3. प्रश्न 3(1,2,0)×(0,1,3)\left( 1, 2, 0 \right) \times \left( 0, 1, 3 \right) परिकलित कीजिए।

  4. प्रश्न 4शीर्षों O=(0,0,0)O = (0, 0, 0), A=(1,2,0)A = (1, 2, 0), B=(0,1,3)B = (0, 1, 3) और C=(2,0,1)C = (2, 0, 1) वाले चतुष्फलक का आयतन परिकलित कीजिए।

  5. प्रश्न 5उस समतल का समीकरण क्या है जो A=(1,0,0)A = (1, 0, 0), B=(0,2,0)B = (0, 2, 0) और C=(0,0,2)C = (0, 0, 2) से होकर जाता है?

  6. प्रश्न 6रेखाओं (1,0,0)+t(1,1,0)\left( 1, 0, 0 \right) + t \left( 1, 1, 0 \right) और (0,1,1)+s(1,−1,0)\left( 0, 1, 1 \right) + s \left( 1, -1, 0 \right) की सापेक्ष स्थिति क्या है?

  7. प्रश्न 7बिंदु P=(1,2,3)P = (1, 2, 3) की समतल 2x−y+2z=12x - y + 2z = 1 से दूरी परिकलित कीजिए।

  8. प्रश्न 8दिशा सदिश (1,0,1)\left( 1, 0, 1 \right) वाली रेखा समतल x+y=0x + y = 0 के साथ कितना कोण बनाती है?

  9. प्रश्न 9एक ड्रोन किसी उद्यान के बिंदु O=(0,0,0)O = (0, 0, 0) से उड़ान भरता है और सदिश (2,2,1)\left( 2, 2, 1 \right) की दिशा में सीधी रेखा में ऊपर उठता है; दूरियाँ मीटर में हैं। ज़मीन के बिंदु P=(12,6,0)P = (12, 6, 0) पर बैठने की मुद्रा में एक व्यक्ति है। ड्रोन उस व्यक्ति से न्यूनतम कितनी दूरी से होकर गुज़रता है, मीटर में?

  10. प्रश्न 10पिछली इकाइयों सेपंक्तियों (1,2,0)\left( 1, 2, 0 \right), (3,1,2)\left( 3, 1, 2 \right) और (0,1,1)\left( 0, 1, 1 \right) वाले आव्यूह का सारणिक परिकलित कीजिए।

  11. प्रश्न 11पिछली इकाइयों सेदो अज्ञातों वाले तीन रैखिक समीकरणों के एक निकाय में गुणांक आव्यूह की जाति 22 है और संवर्धित आव्यूह की जाति 33 है। उसके कितने हल हैं?

  12. प्रश्न 12पिछली इकाइयों सेkk के किस मान के लिए समतल के सदिश (3,−1)\left( 3, -1 \right) और (2,k)\left( 2, k \right) लंब हैं?