مسافة عمودية
1. **نبدأ بملاحظة المعطيات:** لدينا نقطة $P(-1,0,1)$ ومستقيم معطى بالنسبة للمعادلات:
$$\frac{1 - y}{2} = \frac{1 - y}{1} = \frac{6 + 1}{1 - z}$$
2. **نصَحح صيغة المستقيم:** المعادلة تبدو مبهمة. لنفترض أن المستقيم مكتوب بشكل موحد:
$$\frac{x - x_0}{a} = \frac{y - y_0}{b} = \frac{z - z_0}{c}$$
لكن في المعطى نحتاج لتفسير صحيح. لنعتبر أن:
$$\frac{1 - y}{2} = \frac{1 - y}{1} = \frac{6 + 1}{1 - z}$$
مقارنة بين الجملتين الأولى والثانية غير منطقية، يجب أن يكون لنا متغيرات مختلفة.
3. **افتراض صيغة:** لنفترض أنه هناك خطأ في النص وأن المستقيم هو:
$$\frac{1 - x}{2} = \frac{1 - y}{1} = \frac{6 + z}{1}$$
هكذا المعادلات تمثل مستقيم بمعاملات:
نقطة على المستقيم $A(1,1,-6)$
والمتجه الاتجاهي $\vec{d} = (2,1,1)$
4. **نحسب طول العمود أو المسافة العمودية من النقطة $P(-1,0,1)$ إلى المستقيم:**
- نوجد المتجه $\vec{AP} = P - A = (-1-1, 0-1, 1-(-6)) = (-2, -1, 7)$
- الطول العمودي هو:
$$d = \frac{|\vec{AP} \times \vec{d}|}{|\vec{d}|}$$
- نحسب الضرب الاتجاهي:
$$\vec{AP} \times \vec{d} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\ -2 & -1 & 7 \\ 2 & 1 & 1 \end{vmatrix} = \mathbf{i}((-1)(1) -7(1)) - \mathbf{j}((-2)(1) -7(2)) + \mathbf{k}((-2)(1) - (-1)(2))$$
$$= \mathbf{i}(-1-7) - \mathbf{j}(-2-14) + \mathbf{k}(-2 +2) = \mathbf{i}(-8) - \mathbf{j}(-16) + \mathbf{k}(0) = (-8,16,0)$$
- طول الضرب الاتجاهي:
$$|\vec{AP} \times \vec{d}| = \sqrt{(-8)^2 + 16^2 + 0^2} = \sqrt{64 + 256} = \sqrt{320} = 8\sqrt{5}$$
- طول متجه الاتجاه:
$$|\vec{d}| = \sqrt{2^2 + 1^2 + 1^2} = \sqrt{4 + 1 + 1} = \sqrt{6}$$
5. **نستنتج الطول العمودي:**
$$d = \frac{8\sqrt{5}}{\sqrt{6}} = \frac{8}{\sqrt{6}}\sqrt{5} = \frac{8\sqrt{30}}{6} = \frac{4\sqrt{30}}{3}$$
6. **التبسيط والتقريب:**
القيمة الأقرب هي الخيار ج) $\frac{6\sqrt{6}}{6}$ لكن ليس مطابقًا تمامًا. لكن من الخيارات المعطاة الأقرب هي ج) $6 \sqrt{6} / 6$ حيث $\frac{4 \sqrt{30}}{3} \approx 7.3$ و$6\sqrt{6}/6=\sqrt{6} \approx 2.45$, الخيار ب)$6 \sqrt{}$ غير واضح.
**الإجابة النهائية:** المسافة العمودية تساوي $\frac{4\sqrt{30}}{3}$.