☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

المعادلة التربيعية: المميز ومجموع الجذرين وحاصل ضربهما

الأسبوع 2 · The discriminant and the type of the two roots of a quadratic equation, and the sum and product of the two roots · 3 دروس
2

استخدام المميز: إيجاد المجهول ⁦k⁩ لجذرين متساويين وحل المعادلة بالقانون العام عندما يكون الجذران مركبين

Mathematics Sec 1 Term 1, Unit 1, Lessons 2–3
Goalأوجد معاملًا مجهولًا من نوع الجذرين، وأحل معادلة جذراها مركبان.
New words
الصورة القياسية · ⁦ax² + bx + c = ٠‎⁩ وكل الحدود في طرف واحدلا جذور حقيقية · المميز سالب (الجذران مركبان وليسا غير موجودين)
Explanation

حين تحتوي المعادلة على مجهول ⁦k⁩ فإن نوع الجذرين يعطي شرطًا على ⁦k⁩. جذران متساويان: ⁦b² − ٤‎ac = ٠‎⁩. جذران حقيقيان مختلفان: ⁦b² − ٤‎ac > ٠‎⁩. جذران مركبان: ⁦b² − ٤‎ac < ٠‎⁩. وهذه ثلاثة شروط مختلفة فاقرأ الصياغة بعناية. أولًا اجمع كل الحدود في طرف واحد واقرأ ⁦a⁩ و⁦b⁩ و⁦c⁩ (وقد تحتوي ⁦k⁩). ثم اكتب المميز وساوِه بالصفر أو قارنه به وحل لإيجاد ⁦k⁩. وإذا كان الشرط معادلة مثل ⁦(k − ٣‎)² = ١٦‎⁩ فتذكّر الحلين ⁦k − ٣‎ = ٤‎⁩ و⁦k − ٣‎ = −٤‎⁩. وانتبه للعبارة: المميز السالب يعني لا جذور حقيقية، لكن يبقى جذران مركبان نجدهما بالقانون، فمثلًا ⁦٢‎x² − ٢‎x + ٥‎ = ٠‎⁩ مميزها ⁦٤‎ − ٤٠‎ = −٣٦‎⁩ فإن ⁦x = (٢‎ ± ٦‎i)/٤‎ = (١‎ ± ٣‎i)/٢‎⁩.

الشرط على ⁦k⁩معناه
⁦b² − ٤‎ac = ٠‎⁩جذران متساويان
⁦b² − ٤‎ac > ٠‎⁩جذران حقيقيان مختلفان
⁦b² − ٤‎ac < ٠‎⁩جذران مركبان
Worked examples
أوجد ⁦k⁩ إذا كان لـ ⁦x² + ٢‎(k − ٣‎)x + ١٦‎ = ٠‎⁩ جذران متساويان. هنا ⁦a = ١‎⁩ و⁦b = ٢‎(k − ٣‎)⁩ و⁦c = ١٦‎⁩. ⁦b² − ٤‎ac = ٤‎(k − ٣‎)² − ٦٤‎ = ٠‎⁩ فإن ⁦(k − ٣‎)² = ١٦‎⁩ و⁦k − ٣‎ = ±٤‎⁩. إذن ⁦k = ٧‎⁩ أو ⁦k = −١‎⁩. للتحقق: ⁦k = ٧‎⁩ تعطي ⁦x² + ٨‎x + ١٦‎ = (x + ٤‎)²⁩ و⁦k = −١‎⁩ تعطي ⁦x² − ٨‎x + ١٦‎ = (x − ٤‎)²⁩.
أوجد ⁦k⁩ إذا كان لـ ⁦x² + ٦‎x + k = ٢‎x + ٨‎⁩ جذران متساويان. نجمع الحدود: ⁦x² + ٤‎x + (k − ٨‎) = ٠‎⁩. فيكون ⁦b² − ٤‎ac = ١٦‎ − ٤‎(k − ٨‎) = ٤٨‎ − ٤‎k = ٠‎⁩ أي ⁦k = ١٢‎⁩. للتحقق: ⁦x² + ٤‎x + ٤‎ = (x + ٢‎)²⁩ ✓.
لأي قيم ⁦k⁩ يكون لـ ⁦kx² − ٨‎x + ٤‎ = ٠‎⁩ جذران مركبان؟ ⁦b² − ٤‎ac = ٦٤‎ − ١٦‎k < ٠‎⁩ فإن ⁦١٦‎k > ٦٤‎⁩ أي ⁦k > ٤‎⁩. (للتحقق عند ⁦k = ٥‎⁩: ⁦٦٤‎ − ٨٠‎ = −١٦‎ < ٠‎⁩ ✓.)
Class activity

متساويان أم مختلفان أم مركبان؟ اختر أي عدد لـ ⁦k⁩ في ⁦x² − ٦‎x + k = ٠‎⁩ وحدّد نوع الجذرين. ثم جرّب ⁦k = ٩‎⁩ و⁦k = ٥‎⁩ و⁦k = ١٢‎⁩. أي قيمة لـ ⁦k⁩ تفصل الجذور الحقيقية عن المركبة؟

Practice
1
أوجد ⁦k⁩ إذا كان لـ ⁦x² + ٢‎kx + ٢٥‎ = ٠‎⁩ جذران متساويان.
2
لأي قيم ⁦k⁩ يكون لـ ⁦x² − ٦‎x + k = ٠‎⁩ جذران حقيقيان مختلفان؟
3
حل ⁦x² − ٤‎x + ١٣‎ = ٠‎⁩ بالقانون العام.
4
أثبت أن لـ ⁦x² − kx − ٣‎ = ٠‎⁩ جذرين حقيقيين مختلفين لكل ⁦k⁩ حقيقي.
5
يقول طالب: «⁦b² − ٤‎ac < ٠‎⁩ تعني أن المعادلة بلا جذور». صحّح العبارة.