جاري التحميل...

خواص المرجح: التجميعية واختزال العبارات الشعاعية

لا محاولة بعد...

1. الخاصية التجميعية للمرجح

لا يتغير مرجح جملة مثقلة إذا استبدلنا جملة جزئية منها بمرجحها الجزئي، شريطة تزويد هذا المرجح الجزئي بمجموع معاملي النقط المستبدلة. تسمح هذه الخاصية بتبسيط دراسة مرجح ثلاث أو أربع نقط بالاعتماد على مرجح نقطتين.

صياغة رياضية: إذا كان $G$ مرجح الجملة $\{(A, \alpha), (B, \beta), (C, \ gamma)\}$، وكانت $H$ مرجح الجملة الجزئية $\{(A, \alpha), (B, \beta)\}$ حيث $\alpha + \beta \neq 0$، فإن:

$$G = \text{bar}\{(H, \alpha + \beta), (C, \gamma)\}$$

2. الخاصية المميزة (اختزال العبارات الشعاعية)

إذا كانت $G$ مرجح الجملة المثقلة $\{(A, \alpha), (B, \beta), (C, \gamma)\}$، فإنه من أجل كل نقطة $M$ من المستوي، تتحقق العلاقة الشعاعية التالية:

$$\alpha \vec{MA} + \beta \vec{MB} + \gamma \vec{MC} = (\alpha + \beta + \gamma) \vec{MG}$$

تُستعمل هذه الخاصية للتخلص من الأشعة المتعددة واختزالها في شعاع واحد وحيد بدلالة النقطة $G$، وتوصف بأنها المفتاح الأساسي لتعيين المجموعات النقطية.

3. حالة انعدام مجموع المعاملات (الشعاع المستقل عن M)

إذا كان مجموع المعاملات معدوماً ($\alpha + \beta + \gamma = 0$)، فإن المرجح غير موجود، وتصبح العبارة الشعاعية السابقة شعاعاً ثابتاً ومستقلاً تماماً عن موضع النقطة $M$:

$$\alpha \vec{MA} + \beta \vec{MB} + \gamma \vec{MC} = \beta \vec{AB} + \gamma \vec{AC}$$

4. مثال تطبيقي (توظيف الخاصية التجميعية لإثبات الاستقامية)

ليكن $ABC$ مثلثاً. النقطة $I$ منتصف القطعة $[AB]$، و $G$ مرجح الجملة $\{(A, 1), (B, 1), (C, 2)\}$. برهن أن النقط $C$، $G$ و $I$ في استقامية باستعمال الخاصية التجميعية.

المرحلة التطبيق والتعويض النتيجة الهندسية
1. تعيين المرجح الجزئي نعتبر الجملة الجزئية $\{(A, 1), (B, 1)\}$. بما أن المعاملين متساويان، فإن مرجحهما الجزئي هو النقطة $I$ (منتصف القطعة $[AB]$) بمعامل يساوي $1+1=2$. النقطة $I$ مرجح $\{(A, 1), (B, 1)\}$
2. تطبيق الخاصية التجميعية حسب الخاصية التجميعية، نستبدل النقطتين $A$ و $B$ بمرجحهما الجزئي $I$، فتصبح النقطة $G$ مرجحاً للجملة الجديدة: $\{(I, 2), (C, 2)\}$. $G = \text{bar}\{(I, 2), (C, 2)\}$
3. استنتاج الاستقامية بما أن $G$ مرجح للنقطتين $I$ و $C$، فإن النقطة $G$ تنتمي إلى المستقيم $(IC)$. ومنه فإن النقط $C$، $G$ و $I$ في استقامية (وهي منتصف القطعة $[IC]$). النقط في استقامية حتماً.

5. تطبيقات وتمارين


الفهرس