u ও v ভেক্টর সমান (u = v) হয় যদি তিনটি শর্ত একসাথে মেলে: দৈর্ঘ্য সমান: |u| = |v|। ধারক রেখা অভিন্ন বা সমান্তরাল। দিক একই মুখী। সমতার তিনটি নিয়ম মানা হয়: u = u; u = v হলে v = u; আর u = v ও v = w হলে u = w।
u যেকোনো ভেক্টর এবং m যেকোনো বাস্তব সংখ্যা (স্কেলার) হলে mu কে u এর স্কেলার গুণিতক বলে। এর অর্থ: m=0 হলে mu=0, অর্থাৎ শূন্য ভেক্টর। m≠0 হলে mu এর দৈর্ঘ্য |m| |u| এবং ধারক রেখা u এর ধারক রেখার মতোই।
ভেক্টরের সাহায্যে জ্যামিতির অনেক প্রমাণ ছোট হয়ে যায়। কৌশল সাধারণত একই: বাহুগুলোকে ভেক্টর ধরো, যোগ-বিয়োগের ত্রিভুজবিধি ও স্কেলার গুণিতক ব্যবহার করে সম্পর্ক বের করো।
বগুড়ার শেরপুরে একটি গ্রামীণ কৃষি প্রদর্শনী খামারের জমি △ABC আকৃতির। AB ও AC বাহুর মধ্যবিন্দু যথাক্রমে D ও E। আবার, BC বাহুর মধ্যবিন্দু F এবং ত্রিভুজটির মধ্যমাগুলো G বিন্দুতে মিলিত হয়।
ক
ভেক্টর যোগের ত্রিভুজ বিধি অনুসারে দেখাও যে, AB+BC+CA=0।
উত্তর দেখাও
△ABC-এ ত্রিভুজ বিধি অনুসারে একই ক্রমে নির্দেশিত দুটি বাহুর ভেক্টর যোগফল তৃতীয় বাহুর বিপরীত ক্রমে নির্দেশিত ভেক্টরের সমান, অর্থাৎ AB+BC=AC। বিপরীত ভেক্টরের সংজ্ঞানুসারে AC=−CA। মানটি প্রতিস্থাপন করে পাই: AB+BC=−CA⟹AB+BC+CA=0।
খ
ভেক্টরের সাহায্যে প্রমাণ করো যে, DE∥BC এবং DE=২১BC।
উত্তর দেখাও
ধরি, প্রসঙ্গ কাঠামোর মূলবিন্দুর সাপেক্ষে A,B,C শীর্ষবিন্দুর অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে a,b,c। যেহেতু D ও E যথাক্রমে AB ও AC-এর মধ্যবিন্দু, তাই তাদের অবস্থান ভেক্টর d=২১(a+b) এবং e=২১(a+c)। অতএব DE=e−d=২১(a+c)−২১(a+b)=২১(c−b)=২১BC। যেহেতু DE=২১BC, তাই DE ও BC ভেক্টরদ্বয়ের ধারক রেখা পরস্পর সমান্তরাল; সুতরাং DE∥BC। এবং পরমমান নিলে ∣DE∣=২১∣BC∣⟹DE=২১BC।
গ
ভেক্টর পদ্ধতির সাহায্যে দেখাও যে, মধ্যমাগুলোর ছেদবিন্দু G প্রতিটি মধ্যমাকে ২:১ অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে।
উত্তর দেখাও
ধরি, প্রসঙ্গ বিন্দুর সাপেক্ষে A,B,C-এর অবস্থান ভেক্টর যথাক্রমে a,b,c। BC-এর মধ্যবিন্দু F-এর অবস্থান ভেক্টর f=২b+c। AF মধ্যমাকে ২:১ অনুপাতে অন্তর্বিভক্তকারী বিন্দুর অবস্থান ভেক্টর g=২+১২f+১a=৩২(২b+c)+a=৩a+b+c। একইভাবে, CA ও AB-এর মধ্যবিন্দুগামী অপর দুটি মধ্যমাকে ২:১ অনুপাতে বিভক্তকারী বিন্দুর অবস্থান ভেক্টরও অনুরূপ হিসাবের মাধ্যমে ৩a+b+c পাওয়া যায়। যেহেতু তিনটি মধ্যমার ওপর ২:১ অনুপাতে বিভক্তকারী বিন্দুটি অভিন্ন (সবার অবস্থান ভেক্টর একই), তাই মধ্যমা তিনটি সমবিন্দু এবং তাদের সাধারণ ছেদবিন্দু G প্রতিটি মধ্যমাকে ২:১ অনুপাতে অন্তর্বিভক্ত করে।