النظير الضربي للمصفوفات
النظير الضربي للمصفوفات 2×2
الرياضيات — المصفوفات
— مشابه للأعداد: ضرب العدد في نظيره يعطي 1.
— يجب أن تكون المحددة ≠ 0 حتى يوجد النظير الضربي.
— القطر الآخر (2 و 1): نغيّر إشاراتهما فقط.
3 و 4 تبدّلا مواضعهما — 2 أصبحت −2 و 1 أصبحت −1
| الخطوة | العملية |
|---|---|
| ١ — المحددة | det(A) = ad − bc |
| ٢ — التبديل والتغيير | تبديل القطر الرئيسي، تغيير إشارات القطر الآخر |
| ٣ — القسمة | × (1 / det(A)) |
| التحقق | A × A⁻¹ = I |
| شرط الوجود | المحددة ≠ 0، وإلا لا يوجد نظير |
— الرمز A⁻¹ هو رمز خاص وليس أساً حسابياً.
— الخطوات: المحددة ← التبديل والتغيير ← القسمة على المحددة.
— شرط الوجود: المحددة يجب أن تكون مختلفة عن الصفر.
— التحقق: دائماً تحقّق بحساب حاصل الضرب والتأكد أنه يساوي مصفوفة الوحدة.
النظير الضربي للمصفوفات — مسائل محلولة
الرياضيات — المصفوفات
— القطر الآخر: 7 تصبح −7، و 1 تصبح −1.
— القطر الآخر: 1 تصبح −1، و −4 تصبح 4.
| الخطوة | العملية |
|---|---|
| ١ — المحددة | det(A) = ad − bc |
| ٢ — التبديل والتغيير | تبديل القطر الرئيسي، تغيير إشارات القطر الآخر |
| ٣ — القسمة | ضرب الناتج في 1/det(A) |
| التحقق | A × A⁻¹ = I |
— عند القسمة على محددة سالبة: تتغير إشارات جميع عناصر المصفوفة الناتجة.
— العناصر السالبة في المصفوفة الأصلية لا تؤثر على آلية الخطوات — القواعد ذاتها.
— التحقق دائماً ضروري: حاصل الضرب يجب أن يساوي مصفوفة الوحدة تماماً.
اختبار: النظير الضربي للمصفوفات 2×2
1 / 10في هذا الدرس سنتعلم كيفية إيجاد **النظير الضربي لمصفوفة <span class="math-inline" dir="ltr" style="display:inline-block;direction:ltr;unicode-bidi:isolate;vertical-align:baseline;white-space:nowrap;margin:0 2px;"><svg aria-label="2 \times 2" data-tex="2 \times 2" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.028ex" height="1.507ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2222.4 666" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mn"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(722.2,0)"><use data-c="D7" xlink:href="#MJXG-TEX-N-D7"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1722.4,0)"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use></g></g></g></svg></span>**، ولإيجاده نحتاج إلى ثلاث خطوات بسيطة.
الخطوة الأولى: حساب المحددة
نبدأ بحساب محددة المصفوفة، وذلك بضرب عناصر القطر الرئيسي ثم طرح حاصل ضرب عناصر القطر الآخر.
وهذه هي المحددة التي سنستخدمها في الخطوة الأخيرة.
الخطوة الثانية: تعديل عناصر المصفوفة
نعود إلى المصفوفة الأصلية ونطبق القاعدتين التاليتين:
- نبدّل عنصري القطر الرئيسي مكان بعضهما، دون تغيير إشاراتهما. - نغيّر إشارات عنصري القطر الآخر فقط، دون تبديل موقعيهما.
الخطوة الثالثة: القسمة على المحددة
بعد تنفيذ الخطوتين السابقتين، نقسم جميع عناصر المصفوفة الناتجة على قيمة المحددة التي حسبناها في البداية.
وبذلك نحصل على **النظير الضربي للمصفوفة**.
رمز النظير الضربي
إذا كان رمز المصفوفة هو <span class="math-inline" dir="ltr" style="display:inline-block;direction:ltr;unicode-bidi:isolate;vertical-align:baseline;white-space:nowrap;margin:0 2px;"><svg aria-label="A" data-tex="A" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.697ex" height="1.62ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 750 716" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D434"></use></g></g></g></svg></span>، فإن النظير الضربي يرمز له بالشكل:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="A^{-1}" data-tex="A^{-1}" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.929ex" height="2ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -883.9 1736.7 883.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msup"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D434"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(783,413) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mo"><use data-c="2212" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2212"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(778,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use></g></g></g></g></g></svg></div>
ويجب الانتباه إلى أن الأس <span class="math-inline" dir="ltr" style="display:inline-block;direction:ltr;unicode-bidi:isolate;vertical-align:baseline;white-space:nowrap;margin:0 2px;"><svg aria-label="-1" data-tex="-1" style="display:inline-block;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.891ex" height="1.692ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 1278 748" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mo"><use data-c="2212" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2212"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(778,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use></g></g></g></svg></span> هنا لا يعني أسًا عدديًا، وإنما هو رمز يدل على **النظير الضربي للمصفوفة**.
فائدة النظير الضربي
إذا ضربنا المصفوفة الأصلية في نظيرها الضربي، فإن الناتج يكون **مصفوفة الوحدة**.
أي:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="A \times A^{-1} = I" data-tex="A \times A^{-1} = I" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="12.549ex" height="2.185ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -883.9 5546.7 965.9" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D434"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(972.2,0)"><use data-c="D7" xlink:href="#MJXG-TEX-N-D7"></use></g><g data-mml-node="msup" transform="translate(1972.4,0)"><g data-mml-node="mi"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D434"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(783,413) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mo"><use data-c="2212" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2212"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(778,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(3986.9,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(5042.7,0)"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D43C"></use></g></g></g></svg></div>
حيث إن مصفوفة الوحدة تحتوي على العدد **1** في عناصر القطر الرئيسي، و**0** في باقي العناصر.
الخلاصة
لإيجاد النظير الضربي لمصفوفة <span class="math-inline" dir="ltr" style="display:inline-block;direction:ltr;unicode-bidi:isolate;vertical-align:baseline;white-space:nowrap;margin:0 2px;"><svg aria-label="2 \times 2" data-tex="2 \times 2" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.028ex" height="1.507ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2222.4 666" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="scale(1,-1)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mn"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(722.2,0)"><use data-c="D7" xlink:href="#MJXG-TEX-N-D7"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1722.4,0)"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use></g></g></g></svg></span>:
1. نحسب المحددة. 2. نبدّل عنصري القطر الرئيسي. 3. نغيّر إشارات عنصري القطر الآخر. 4. نقسم عناصر المصفوفة الناتجة على قيمة المحددة.
وعند ضرب المصفوفة في نظيرها الضربي يكون الناتج **مصفوفة الوحدة**، والتي تمثل العنصر المحايد في ضرب المصفوفات، تمامًا كما يمثل العدد **1** العنصر المحايد في ضرب الأعداد.
عن هذا الدرس
في هذا الدرس سنتعلم كيفية إيجاد النظير الضربي لمصفوفة ، ولإيجاده نحتاج إلى ثلاث خطوات بسيطة. الخطوة الأولى: حساب المحددة نبدأ بحساب محددة المصفوفة، وذلك… هذا الدرس ضمن الفصل الأول لمنهج الثانوية ثاني ثانوي في أكاديمية موسى.
