Skip to content
هذا المقال لأغراض تعليمية. نشجعك على التحقق من المصادر الرسمية.
مقدمة في الهندسة الإحداثية

ما هي الهندسة الإحداثية؟

فرع من الرياضيات

فرع من الرياضيات يدرس الأشكال الهندسية باستخدام نظام إحداثي (x,y) لتمثيلها وحساب خصائصها.

تعتمد على الجبر لتحليل الأشكال الهندسية، وتُستخدم في الهندسة، الفيزياء، والهندسة المدنية.

مقدمة في الهندسة الإحداثية

لماذا ندرس الهندسة الإحداثية في المدرسة؟

تطبيقات عملية

لأنها تُساعدك على فهم الخرائط، التصميمات، وحساب المسافات بين المدن مثل بغداد والبصرة.

تُستخدم في تخطيط المدن، الملاحة، وحتى في ألعاب الفيديو مثل وضع الشخصيات على الخريطة.

المستوى الإحداثي الديكارتي

ماذا نسمي المحور الأفقي في المستوى الإحداثي؟

المحور X

المحور السيني (x-axis).

يمثل القيم الأفقية، مثل المسافة من الشرق إلى الغرب في خريطة العراق.

المستوى الإحداثي الديكارتي

ماذا نسمي المحور العمودي في المستوى الإحداثي؟

المحور Y

المحور الصادي (y-axis).

يمثل القيم الرأسية، مثل الارتفاع عن سطح البحر في محافظات العراق.

المستوى الإحداثي الديكارتي

ماذا نسمي النقطة (0,0) في المستوى الإحداثي؟

نقطة الأصل

الأصل (Origin).

النقطة التي يتقاطع عندها المحور السيني مع المحور الصادي.

المستوى الإحداثي الديكارتي

كم عدد الأرباع في المستوى الإحداثي الديكارتي؟

أرباع المستوى

أربعة أرباع (Quadrants).

يتم ترقيم الأرباع عكس عقارب الساعة بدءًا من الربع الأول (x>0, y>0).

تمثيل النقاط

كيف تكتب إحداثيات النقطة أ التي تبعد 3 وحدات عن الأصل على المحور السيني و4 وحدات على المحور الصادي؟

(3, 4)

أ(3, 4).

الرقم الأول هو الإحداثي السيني (x)، والثاني هو الإحداثي الصادي (y).

تمثيل النقاط

ماذا تمثل النقطة (0, 5) في المستوى الإحداثي؟

على المحور الصادي

نقطة تقع على المحور الصادي على بعد 5 وحدات من الأصل.

الإحداثي السيني = 0، لذا فهي تقع على المحور الصادي فقط.

المسافة بين نقطتين

كيف تحسب المسافة بين بغداد (0,0) والبصرة (100, 0) على الخريطة؟

قانون المسافة

100 وحدة، لأنهما على نفس المحور (المحور السيني).

عندما تكون y1 = y2، تصبح المسافة |x2 - x1|.

d=|x2x1|
المسافة بين نقطتين

كيف تحسب المسافة بين نقطتين في المستوى الإحداثي؟

قانون المسافة

جذر مجموع مربعات الفروق في الإحداثيات.

مثلًا، المسافة بين (x1,y1) و(x2,y2) هي √[(x2-x1)² + (y2-y1)²].

d=(x2x1)2+(y2y1)2
المسافة بين نقطتين

إذا كانت المسافة بين أربيل (3,4) ومدينة ما (7,1) هي 5 وحدات، فما هي المسافة؟

استخدم القانون

5 وحدات. (√[(7-3)² + (1-4)²] = √[16+9] = √25 = 5)

هذه المسافة تمثل أقرب مسافة جوية بين المدينتين على الخريطة.

d=(73)2+(14)2
نقطة المنتصف

كيف تجد نقطة المنتصف بين بغداد (0,0) والبصرة (200,0)؟

معدل الإحداثيات

(100, 0).

نقطة المنتصف = ((0+200)/2, (0+0)/2) = (100, 0).

M=(x1+x22,y1+y22)
نقطة المنتصف

إذا كانت نقطة المنتصف بين مدينتين هي (50, 30) والنقطة الأولى هي (0,0)، فما هي إحداثيات النقطة الثانية؟

استخدم قانون نقطة المنتصف

(100, 60).

حل المعادلتين: 50 = (0 + x2)/2 → x2 = 100، 30 = (0 + y2)/2 → y2 = 60.

x2=2×500,y2=2×300
ميل الخط المستقيم

كيف تحسب ميل الخط المستقيم بين نقطتين؟

التغير في y على التغير في x

ميل الخط = (y2 - y1) / (x2 - x1).

مثال: بين (1,2) و(3,6) الميل = (6-2)/(3-1) = 2.

m=y2y1x2x1
ميل الخط المستقيم

إذا كان ميل خط مستقيم 0، فما نوع هذا الخط؟

خط أفقي

خط أفقي (موازٍ للمحور السيني).

مثلًا، خط يمر بالنقاط (2,5) و(7,5) ميله = 0.

m=0
ميل الخط المستقيم

إذا كان ميل خط مستقيم غير معرف، فما نوع هذا الخط؟

خط عمودي

خط عمودي (موازٍ للمحور الصادي).

مثلًا، خط يمر بالنقاط (4,1) و(4,6) ميله غير معرف (القسمة على صفر).

m=غير معرف
معادلة الخط المستقيم

ما هي معادلة الخط المستقيم الذي ميله 2 ويمر بالنقطة (1,3)؟

صيغة النقطة والميل

y - 3 = 2(x - 1).

يمكن تحويلها إلى الصيغة العامة y = 2x + 1.

yy1=m(xx1)
معادلة الخط المستقيم

ما هي معادلة الخط الأفقي الذي يمر بالنقطة (5,7)؟

y = ثابت

y = 7.

جميع النقاط على هذا الخط لها نفس الإحداثي الصادي.

y=7
مساحة الأشكال في المستوى الإحداثي

كيف تحسب مساحة مثلث في المستوى الإحداثي؟

قانون المساحة

نصف حاصل ضرب القاعدة في الارتفاع، أو باستخدام القانون: ½|x1(y2-y3) + x2(y3-y1) + x3(y1-y2)|.

يمكنك أيضًا استخدام المسطرة لقياس القاعدة والارتفاع مباشرة على الخريطة.

A=12|x1(y2y3)+x2(y3y1)+x3(y1y2)|
مساحة الأشكال في المستوى الإحداثي

إذا كان لديك مثلث بثلاث نقاط: (0,0) و(4,0) و(0,3)، فما مساحته؟

قاعدة = 4، ارتفاع = 3

6 وحدات مربعة.

القاعدة = 4 وحدات، الارتفاع = 3 وحدات، المساحة = ½ × 4 × 3 = 6.

A=12×4×3
مساحة الأشكال في المستوى الإحداثي

كيف تحسب مساحة مستطيل في المستوى الإحداثي؟

الطول × العرض

الطول × العرض، أو باستخدام الإحداثيات: |(x2-x1)(y2-y1)|.

مثلًا، مستطيل بين (1,1) و(5,4) مساحته = 4 × 3 = 12.

A=|(x2x1)(y2y1)|
تطبيقات عملية

كيف تستخدم الهندسة الإحداثية في خريطة بغداد؟

تمثيل المواقع

تمثل كل منطقة بإحداثيات (x,y) على الخريطة، مما يسهل حساب المسافات بين الأحياء.

مثلًا، يمكن حساب المسافة بين الكرادة (2,3) والرصافة (5,7) باستخدام قانون المسافة.

تطبيقات عملية

إذا كنت تريد حساب المسافة بين زقورة أور والمباني الأثرية الأخرى، فما الخطوات؟

حدد الإحداثيات ثم استخدم القانون

حدد إحداثيات كل موقع على خريطة المنطقة، ثم طبق قانون المسافة بين النقطتين.

مثلًا، إذا كانت زقورة أور عند (10,20) والمبنى عند (15,25)، المسافة = √[(15-10)² + (25-20)²] = √50.

d=(1510)2+(2520)2
تطبيقات عملية

كيف تساعد الهندسة الإحداثية في تصميم جسر بين بغداد والبصرة؟

حساب المسافات والزوايا

تستخدم الهندسة الإحداثية لحساب المسافات بين النقاط الرئيسية وتحديد الزوايا اللازمة لبناء الجسر.

يمكن تمثيل مسار الجسر بعدة نقاط في المستوى الإحداثي لحساب الطول الإجمالي.

المصادر

  1. en.wikipedia.org
  2. archive.org
  3. doi.org
  4. www.jstor.org
  5. web.archive.org
  6. lccn.loc.gov
  7. search.worldcat.org
  8. www.geom.uiuc.edu
  9. id.loc.gov
  10. www.nli.org.il
  11. lux.collections.yale.edu
  12. gallica.bnf.fr
  13. books.google.com
  14. www.mathopenref.com
  15. d-nb.info