☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

الأعداد المركبة

الأسبوع 1 · Complex numbers: the imaginary unit i, powers of i, the form a + bi, equality, operations, conjugates and division · 3 دروس
2

العدد المركب ⁦a + bi⁩: الجزء الحقيقي والجزء التخيلي وحل المعادلة ⁦x² = −k⁩ وتساوي عددين مركبين

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 1, Lesson 1
Goalأكتب الأعداد على الصورة ⁦a + bi⁩، وأحل معادلات مثل ⁦x² = −k⁩، وأستخدم تساوي عددين مركبين.
New words
العدد المركب · عدد على الصورة ⁦a + bi⁩ حيث ⁦a⁩ و⁦b⁩ عددان حقيقيانالجزء الحقيقي / الجزء التخيلي · ⁦a⁩ هو الجزء الحقيقي و⁦b⁩ هو الجزء التخيلي (العدد ⁦b⁩ لا ⁦bi⁩)تخيلي بحت · عدد مركب فيه ⁦a = ٠‎⁩ و⁦b ≠ ٠‎⁩
Explanation

العدد المركب هو كل عدد على الصورة ⁦a + bi⁩ حيث ⁦a⁩ و⁦b⁩ عددان حقيقيان. العدد ⁦a⁩ هو الجزء الحقيقي و⁦b⁩ هو الجزء التخيلي (لاحظ أنه ⁦b⁩ وليس ⁦bi⁩). إذا كان ⁦b = ٠‎⁩ فالعدد حقيقي ⁦a⁩، وإذا كان ⁦a = ٠‎⁩ و⁦b ≠ ٠‎⁩ فالعدد تخيلي بحت. فكل عدد حقيقي هو أيضًا عدد مركب، أي أن المجموعات ⁦N⁩ و⁦Z⁩ و⁦Q⁩ و⁦R⁩ كلها داخل مجموعة الأعداد المركبة. وبالأعداد المركبة نحل ⁦x² = −k⁩ عندما ⁦k > ٠‎⁩: ⁦x = ±√k × i⁩. مثلًا ⁦x² = −١٦‎⁩ تعطي ⁦x = ±٤‎i⁩، وللتحقق ⁦(٤‎i)² = ١٦‎ × (−١‎) = −١٦‎⁩. ويتساوى عددان مركبان تمامًا عندما يتساوى جزءاهما الحقيقيان ويتساوى جزءاهما التخيليان: ⁦a + bi = c + di⁩ تعني ⁦a = c⁩ و⁦b = d⁩. وهذا يحوّل معادلة مركبة واحدة إلى معادلتين عاديتين نجد منهما ⁦x⁩ و⁦y⁩ المجهولين.

العددالجزء الحقيقيالجزء التخيليالنوع
⁦٣‎ + ٥‎i⁩⁦٣‎⁩⁦٥‎⁩مركب
⁦٧‎⁩⁦٧‎⁩⁦٠‎⁩حقيقي بحت
⁦−٢‎i⁩⁦٠‎⁩⁦−٢‎⁩تخيلي بحت
⁦√٢‎ − i⁩⁦√٢‎⁩⁦−١‎⁩مركب
Worked examples
حل ⁦٤‎x² + ١٠٠‎ = ٣٦‎⁩. ⁦٤‎x² = ٣٦‎ − ١٠٠‎ = −٦٤‎⁩ فإن ⁦x² = −١٦‎⁩ و⁦x = ±٤‎i⁩. للتحقق: ⁦٤‎ × (٤‎i)² + ١٠٠‎ = ٤‎ × (−١٦‎) + ١٠٠‎ = ٣٦‎⁩ ✓.
حل ⁦٢٥‎x² + ٤٩‎ = ٠‎⁩. ⁦x² = −٤٩‎/٢٥‎⁩ فإن ⁦x = ± ٧‎i/٥‎⁩. للتحقق: ⁦(٧‎i/٥‎)² = ٤٩‎ × (−١‎)/٢٥‎ = −٤٩‎/٢٥‎⁩ ✓.
أوجد ⁦x⁩ و⁦y⁩ إذا كان ⁦(x + ٢‎y) + (٣‎x − y)i = ٧‎ + ٧‎i⁩. تساوي الجزأين الحقيقيين: ⁦x + ٢‎y = ٧‎⁩. وتساوي الجزأين التخيليين: ⁦٣‎x − y = ٧‎⁩. من الثانية ⁦y = ٣‎x − ٧‎⁩. نعوّض في الأولى: ⁦x + ٦‎x − ١٤‎ = ٧‎⁩ فإن ⁦x = ٣‎⁩ و⁦y = ٢‎⁩. للتحقق: ⁦٣‎ + ٤‎ = ٧‎⁩ و⁦٩‎ − ٢‎ = ٧‎⁩ ✓.
Class activity

حقيقي أم تخيلي؟ اكتب على الورق خمسة أعداد مركبة من عندك: أحدها فيه ⁦b = ٠‎⁩ وآخر فيه ⁦a = ٠‎⁩ وثلاثة غيرها. وتحت كل عدد اكتب جزأيه الحقيقي والتخيلي.

Practice
1
اكتب الجزأين الحقيقي والتخيلي للعددين ⁦٦‎ − ٤‎i⁩ و⁦٩‎i⁩.
2
حل ⁦٢‎x² + ٧٥‎ = ٢٥‎⁩.
3
حل ⁦٣‎x² + ٢٧‎ = ٠‎⁩.
4
أوجد ⁦x⁩ و⁦y⁩ إذا كان ⁦(٢‎x − y) + (x + y)i = ٤‎ + ٥‎i⁩.
5
هل ⁦٥‎i⁩ عدد حقيقي؟ وما جزؤه الحقيقي؟