حل نظام المعادلات باستخدام النظير الضربي للمصفوفة
حل نظام المعادلات بالنظير الضربي
الرياضيات — المصفوفات
— بدلاً من القسمة على A نضرب الطرفين في A⁻¹ من اليسار.
| الخطوة | العملية |
|---|---|
| ١ — الشكل المصفوفي | استخراج A و X و B من النظام |
| ٢ — حساب A⁻¹ | المحددة ← التبديل والتغيير ← القسمة |
| ٣ — الحل | X = A⁻¹ × B |
| ٤ — التحقق | تعويض الحل في المعادلتين الأصليتين |
— قاعدة الحل: نضرب الطرفين في A⁻¹ من اليسار للحصول على X = A⁻¹B.
— شرط الحل: يجب أن تكون المحددة ≠ 0 حتى يوجد A⁻¹.
— الميزة: الطريقة تعمل مع أي حجم نظام، ليس فقط 2×2.
— التحقق دائماً ضروري: عوّض القيم في المعادلات الأصلية للتأكد.
حل أنظمة المعادلات بالنظير الضربي — مسائل محلولة
الرياضيات — المصفوفات
| الخطوة | العملية |
|---|---|
| ١ — الشكل المصفوفي | استخراج A و X و B من النظام |
| ٢ — المحددة | det(A) = ad − bc ، يجب أن ≠ 0 |
| ٣ — النظير الضربي | تبديل وتغيير ← القسمة على det(A) |
| ٤ — الحل | X = A⁻¹ × B |
| ٥ — التحقق | تعويض x و y في المعادلتين الأصليتين |
— قاعدة الحل الثابتة: X = A⁻¹ × B بغض النظر عن قيم المعاملات.
— الحسابات: قسّم دائماً على المحددة وتحقق من كل عنصر على حدة.
— التحقق إلزامي: عوّض النتيجة في المعادلتين الأصليتين وليس في المصفوفة.
اختبار: حل نظام المعادلات باستخدام النظير الضربي للمصفوفات
1 / 7في هذا الدرس سنتعرف على أحد أهم استخدامات **النظير الضربي للمصفوفات**، وهو حل نظام من المعادلات الخطية.
تحويل نظام المعادلات إلى مصفوفات
إذا كان لدينا نظام يتكون من معادلتين ومتغيرين <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="x" data-tex="x" style="display:inline-block;vertical-align: -0.025ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.294ex" height="1.025ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 572 453" 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="1D465" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D465"></use></g></g></g></svg></span> و<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="y" data-tex="y" style="display:inline-block;vertical-align: -0.464ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.109ex" height="1.464ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -442 490 647" 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="1D466" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D466"></use></g></g></g></svg></span>، مثل:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="x+y=100" data-tex="x+y=100" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.464ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="11.579ex" height="1.971ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 5118 871" 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="1D465" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D465"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(794.2,0)"><use data-c="2B" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2B"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(1794.4,0)"><use data-c="1D466" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D466"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2562.2,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(3618,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(1000,0)"></use></g></g></g></svg></div>
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="1.5x+1.45y=149" data-tex="1.5x+1.45y=149" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.464ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="18.493ex" height="1.995ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -677 8174 882" 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="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use><use data-c="2E" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2E" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="35" xlink:href="#MJXG-TEX-N-35" transform="translate(778,0)"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(1278,0)"><use data-c="1D465" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D465"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2072.2,0)"><use data-c="2B" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2B"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(3072.4,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use><use data-c="2E" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2E" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="34" xlink:href="#MJXG-TEX-N-34" transform="translate(778,0)"></use><use data-c="35" xlink:href="#MJXG-TEX-N-35" transform="translate(1278,0)"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(4850.4,0)"><use data-c="1D466" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D466"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(5618.2,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(6674,0)"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use><use data-c="34" xlink:href="#MJXG-TEX-N-34" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="39" xlink:href="#MJXG-TEX-N-39" transform="translate(1000,0)"></use></g></g></g></svg></div>
فإننا نحول النظام إلى صورة مصفوفية تتكون من:
- مصفوفة المعاملات. - مصفوفة المتغيرات <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="(x, y)" data-tex="(x, y)" style="display:inline-block;vertical-align: -0.566ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.169ex" height="2.262ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -750 2284.7 1000" 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="28" xlink:href="#MJXG-TEX-N-28"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(389,0)"><use data-c="1D465" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D465"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(961,0)"><use data-c="2C" xlink:href="#MJXG-TEX-N-2C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(1405.7,0)"><use data-c="1D466" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D466"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1895.7,0)"><use data-c="29" xlink:href="#MJXG-TEX-N-29"></use></g></g></g></svg></span>. - مصفوفة الثوابت، وهي الأعداد الموجودة بعد علامة المساواة.
إيجاد النظير الضربي
الخطوة الأساسية في هذه الطريقة هي حساب **النظير الضربي لمصفوفة المعاملات**.
وبعد تطبيق خطوات إيجاد النظير الضربي كما تعلمنا سابقًا، نحصل على المصفوفة:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="\begin{bmatrix} -29 & 20 \\ 30 & -20 \end{bmatrix}" data-tex="\begin{bmatrix} -29 & 20 \\ 30 & -20 \end{bmatrix}" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -2.149ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="12.697ex" height="5.43ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -1450 5612 2400" 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="mrow"><g data-mml-node="mo" transform="translate(0 -0.5)"><use data-c="5B" xlink:href="#MJXG-TEX-S3-5B"></use></g><g data-mml-node="mtable" transform="translate(528,0)"><g data-mml-node="mtr" transform="translate(0,700)"><g data-mml-node="mtd"><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="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use><use data-c="39" xlink:href="#MJXG-TEX-N-39" transform="translate(500,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mtd" transform="translate(3167,0)"><g data-mml-node="mn"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g><g data-mml-node="mtr" transform="translate(0,-700)"><g data-mml-node="mtd" transform="translate(389,0)"><g data-mml-node="mn"><use data-c="33" xlink:href="#MJXG-TEX-N-33"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g><g data-mml-node="mtd" transform="translate(2778,0)"><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="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(5084,0) translate(0 -0.5)"><use data-c="5D" xlink:href="#MJXG-TEX-S3-5D"></use></g></g></g></g></svg></div>
ضرب النظير الضربي في مصفوفة الثوابت
بعد الحصول على النظير الضربي، نضربه في مصفوفة الثوابت:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="\begin{bmatrix} 100 \\ 149 \end{bmatrix}" data-tex="\begin{bmatrix} 100 \\ 149 \end{bmatrix}" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -2.149ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="5.783ex" height="5.43ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -1450 2556 2400" 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="mrow"><g data-mml-node="mo" transform="translate(0 -0.5)"><use data-c="5B" xlink:href="#MJXG-TEX-S3-5B"></use></g><g data-mml-node="mtable" transform="translate(528,0)"><g data-mml-node="mtr" transform="translate(0,700)"><g data-mml-node="mtd"><g data-mml-node="mn"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(1000,0)"></use></g></g></g><g data-mml-node="mtr" transform="translate(0,-700)"><g data-mml-node="mtd"><g data-mml-node="mn"><use data-c="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use><use data-c="34" xlink:href="#MJXG-TEX-N-34" transform="translate(500,0)"></use><use data-c="39" xlink:href="#MJXG-TEX-N-39" transform="translate(1000,0)"></use></g></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2028,0) translate(0 -0.5)"><use data-c="5D" xlink:href="#MJXG-TEX-S3-5D"></use></g></g></g></g></svg></div>
ولإجراء الضرب نتحقق أولًا من الأبعاد:
- المصفوفة الأولى رتبتها <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>. - المصفوفة الثانية رتبتها <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 1" data-tex="2 \times 1" 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="31" xlink:href="#MJXG-TEX-N-31"></use></g></g></g></svg></span>.
وبما أن عدد أعمدة المصفوفة الأولى يساوي عدد صفوف المصفوفة الثانية، فإن الضرب ممكن.
بعد تنفيذ عملية ضرب المصفوفات نحصل على:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="\begin{bmatrix} 80 \\ 20 \end{bmatrix}" data-tex="\begin{bmatrix} 80 \\ 20 \end{bmatrix}" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -2.149ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="4.652ex" height="5.43ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -1450 2056 2400" 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="mrow"><g data-mml-node="mo" transform="translate(0 -0.5)"><use data-c="5B" xlink:href="#MJXG-TEX-S3-5B"></use></g><g data-mml-node="mtable" transform="translate(528,0)"><g data-mml-node="mtr" transform="translate(0,700)"><g data-mml-node="mtd"><g data-mml-node="mn"><use data-c="38" xlink:href="#MJXG-TEX-N-38"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g><g data-mml-node="mtr" transform="translate(0,-700)"><g data-mml-node="mtd"><g data-mml-node="mn"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1528,0) translate(0 -0.5)"><use data-c="5D" xlink:href="#MJXG-TEX-S3-5D"></use></g></g></g></g></svg></div>
أي أن:
- <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="x=80" data-tex="x=80" style="display:inline-block;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.574ex" height="1.692ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2905.6 748" 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="mi"><use data-c="1D465" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D465"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(849.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1905.6,0)"><use data-c="38" xlink:href="#MJXG-TEX-N-38"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g></svg></span> - <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="y=20" data-tex="y=20" style="display:inline-block;vertical-align: -0.464ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.388ex" height="1.971ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2823.6 871" 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="1D466" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D466"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(767.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1823.6,0)"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g></svg></span>
لماذا تعمل هذه الطريقة؟
إذا رمزنا إلى:
- مصفوفة المعاملات بـ <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>. - مصفوفة المتغيرات بـ <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="X" data-tex="X" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.928ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 852 683" 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="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g></g></g></svg></span>. - مصفوفة الثوابت بـ <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="B" data-tex="B" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.717ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 759 683" 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="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></span>.
فإن نظام المعادلات يكتب بالشكل:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="AX=B" data-tex="AX=B" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="8.359ex" height="1.805ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 3694.6 798" 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="mi" transform="translate(750,0)"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1879.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2935.6,0)"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></div>
ولإيجاد <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="X" data-tex="X" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.928ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 852 683" 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="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g></g></g></svg></span>، نضرب طرفي المعادلة في النظير الضربي للمصفوفة <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>:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="A^{-1}AX=A^{-1}B" data-tex="A^{-1}AX=A^{-1}B" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="16.217ex" height="2.185ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -883.9 7167.9 965.9" 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="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 data-mml-node="mi" transform="translate(1736.7,0)"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D434"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2486.7,0)"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(3616.5,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msup" transform="translate(4672.2,0)"><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="mi" transform="translate(6408.9,0)"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></div>
وبما أن:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="A^{-1}A=I" data-tex="A^{-1}A=I" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="9.783ex" height="2.185ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -883.9 4324.2 965.9" 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="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 data-mml-node="mi" transform="translate(1736.7,0)"><use data-c="1D434" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D434"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(2764.5,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(3820.2,0)"><use data-c="1D43C" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D43C"></use></g></g></g></svg></div>
حيث <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="I" data-tex="I" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.14ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 504 683" 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="1D43C" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D43C"></use></g></g></g></svg></span> هي **مصفوفة الوحدة**، فإن المعادلة تصبح:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="IX=A^{-1}B" data-tex="IX=A^{-1}B" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="11.731ex" height="2.185ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -883.9 5185.2 965.9" 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="1D43C" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D43C"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(504,0)"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1633.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msup" transform="translate(2689.6,0)"><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="mi" transform="translate(4426.2,0)"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></div>
ولأن ضرب أي مصفوفة في مصفوفة الوحدة لا يغيرها، فإن:
<div class="math-display" style="text-align:center;margin:10px 0;direction:ltr;overflow-x:auto;max-width:100%;"><svg aria-label="X=A^{-1}B" data-tex="X=A^{-1}B" style="display:block;margin:0 auto;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="10.591ex" height="2.185ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -883.9 4681.2 965.9" 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="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1129.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="msup" transform="translate(2185.6,0)"><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="mi" transform="translate(3922.2,0)"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></div>
وهذا هو المبدأ الذي تعتمد عليه طريقة حل أنظمة المعادلات باستخدام **النظير الضربي للمصفوفات**.
الخلاصة
لحل نظام معادلات باستخدام النظير الضربي:
1. نحوّل النظام إلى الصورة المصفوفية <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="AX=B" data-tex="AX=B" style="display:inline-block;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="8.359ex" height="1.805ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -716 3694.6 798" 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="mi" transform="translate(750,0)"><use data-c="1D44B" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D44B"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(1879.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mi" transform="translate(2935.6,0)"><use data-c="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></span>. 2. نحسب النظير الضربي لمصفوفة المعاملات <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^{-1}" data-tex="A^{-1}" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.929ex" height="1.887ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -833.9 1736.7 833.9" 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(783,363) 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></span>. 3. نضرب <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^{-1}" data-tex="A^{-1}" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="3.929ex" height="1.887ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -833.9 1736.7 833.9" 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(783,363) 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></span> في مصفوفة الثوابت <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="B" data-tex="B" style="display:inline-block;vertical-align: 0;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.717ex" height="1.545ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -683 759 683" 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="1D435" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D435"></use></g></g></g></svg></span>. 4. تكون المصفوفة الناتجة هي مصفوفة المتغيرات، ومنها نستخرج قيم المتغيرات.
وفي المثال السابق كانت النتيجة:
- <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="x=80" data-tex="x=80" style="display:inline-block;vertical-align: -0.186ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.574ex" height="1.692ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2905.6 748" 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="mi"><use data-c="1D465" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D465"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(849.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1905.6,0)"><use data-c="38" xlink:href="#MJXG-TEX-N-38"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g></svg></span> - <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="y=20" data-tex="y=20" style="display:inline-block;vertical-align: -0.464ex;" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="6.388ex" height="1.971ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -666 2823.6 871" 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="1D466" xlink:href="#MJXG-TEX-I-1D466"></use></g><g data-mml-node="mo" transform="translate(767.8,0)"><use data-c="3D" xlink:href="#MJXG-TEX-N-3D"></use></g><g data-mml-node="mn" transform="translate(1823.6,0)"><use data-c="32" xlink:href="#MJXG-TEX-N-32"></use><use data-c="30" xlink:href="#MJXG-TEX-N-30" transform="translate(500,0)"></use></g></g></g></svg></span>
عن هذا الدرس
في هذا الدرس سنتعرف على أحد أهم استخدامات النظير الضربي للمصفوفات، وهو حل نظام من المعادلات الخطية. تحويل نظام المعادلات إلى مصفوفات إذا كان لدينا نظام… هذا الدرس ضمن الفصل الأول لمنهج الثانوية ثاني ثانوي في أكاديمية موسى.
