☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

التحليل: العامل المشترك وثلاثيات الحدود

الأسبوع 5 · Factorising: common factor, then trinomials and quadratic equations · 3 دروس
3

تحليل ⁦ax² + bx + c⁩ وحل المعادلات التربيعية

Mathematics Prep 2 Term 1, Unit 2, Lessons 1–2
Goalأحلّل ⁦ax² + bx + c⁩ بالمحاولة، وأخرج العامل المشترك أولًا، وأحل المعادلات التربيعية بالتحليل.
New words
معادلة تربيعية · معادلة أعلى قوة فيها ⁦x²⁩ مثل ⁦x² + ١٣‎x + ٣٠‎ = ٠‎⁩طريقة المحاولة · نجرب أزواج العوامل ونختبر الحد الأوسطجذرا المعادلة · قيم x التي تحقق المعادلةالحد الأوسط · الحد ⁦bx⁩ في المنتصف
Explanation

إذا لم يكن المعامل الأول ١ فنُخرج أي عامل مشترك أولًا: ⁦٣‎x² + ٦‎x − ٤٥‎ = ٣‎(x² + ٢‎x − ١٥‎) = ٣‎(x + ٥‎)(x − ٣‎)⁩. وإلا جرّبنا أزواج الأقواس الممكنة. في ⁦٢‎x² + ٧‎x + ٦‎⁩ الحدان الأولان ⁦٢‎x⁩ و⁦x⁩ وحاصل ضرب الحدين الأخيرين ٦. نختبر الحد الأوسط (حاصل ضرب الطرفين + حاصل ضرب الوسطين): ⁦(٢‎x + ١‎)(x + ٦‎)⁩ تعطي ⁦١٣‎x⁩ و⁦(٢‎x + ٦‎)(x + ١‎)⁩ تعطي ⁦٨‎x⁩ و⁦(٢‎x + ٢‎)(x + ٣‎)⁩ تعطي ⁦٨‎x⁩ و⁦(٢‎x + ٣‎)(x + ٢‎)⁩ تعطي ⁦٤‎x + ٣‎x = ٧‎x⁩. إذن ⁦٢‎x² + ٧‎x + ٦‎ = (٢‎x + ٣‎)(x + ٢‎)⁩. ولحل معادلة تربيعية ننقل كل الحدود إلى طرف واحد ليصبح الطرف الآخر صفرًا ثم نحلّل ونستخدم خاصية الضرب الصفري. ⁦x² + ١٣‎x + ٣٠‎ = ٠‎⁩ تعطي ⁦(x + ٣‎)(x + ١٠‎) = ٠‎⁩ فيكون ⁦x = −٣‎⁩ أو ⁦x = −١٠‎⁩. نعوّض للتحقق.

المحاولةالحد الأوسط
⁦(٢‎x + ١‎)(x + ٦‎)⁩⁦١٣‎x⁩
⁦(٢‎x + ٦‎)(x + ١‎)⁩⁦٨‎x⁩
⁦(٢‎x + ٢‎)(x + ٣‎)⁩⁦٨‎x⁩
⁦(٢‎x + ٣‎)(x + ٢‎)⁩⁦٧‎x⁩
Worked examples
حلّل ⁦٦‎x² − ١٣‎x + ٦‎⁩. الإشارتان سالبتان. نجرب ⁦(٢‎x − ٣‎)(٣‎x − ٢‎)⁩: الحد الأوسط ⁦−٤‎x − ٩‎x = −١٣‎x⁩. ينجح: ⁦٦‎x² − ١٣‎x + ٦‎ = (٢‎x − ٣‎)(٣‎x − ٢‎)⁩. إذن ⁦٦‎x² − ١٣‎x + ٦‎ = ٠‎⁩ تعطي ⁦x = ٣‎/٢‎⁩ أو ⁦x = ٢‎/٣‎⁩.
حل ⁦x² + ١٣‎x + ٣٠‎ = ٠‎⁩. العددان ٣ و١٠ حاصل ضربهما ٣٠ ومجموعهما ١٣ إذن ⁦(x + ٣‎)(x + ١٠‎) = ٠‎⁩ و⁦x = −٣‎⁩ أو ⁦x = −١٠‎⁩. تحقق من ⁦x = −٣‎⁩: ⁦٩‎ − ٣٩‎ + ٣٠‎ = ٠‎⁩.
مستطيل مساحته ٤٨ م² وطوله يزيد ٢ م على عرضه w. إذن ⁦w(w + ٢‎) = ٤٨‎⁩ ومنه ⁦w² + ٢‎w − ٤٨‎ = ٠‎⁩ و⁦(w + ٨‎)(w − ٦‎) = ٠‎⁩. العرض لا يكون ⁦−٨‎⁩ فـ⁦w = ٦‎⁩ م والطول ٨ م. تحقق: ⁦٦‎ × ٨‎ = ٤٨‎⁩.
Class activity

ألغاز المستطيل. مستطيل عرضه w وطوله ⁦w + ٣‎⁩. كوّن جدولًا لـ⁦w = ١‎⁩ حتى ٨ مع المساحة ⁦w(w + ٣‎)⁩. عند أي w تكون المساحة ٤٠؟ حل ⁦w² + ٣‎w − ٤٠‎ = ٠‎⁩ بالتحليل وقارن.

Practice
1
حلّل ⁦٣‎x² + ١٠‎x + ٨‎⁩.
2
حلّل ⁦٢‎x² − ٥‎x − ٣‎⁩.
3
حلّل ⁦٢‎x² + ١٠‎x + ١٢‎⁩ تحليلًا كاملًا.
4
حل ⁦x² − ٦‎x + ٨‎ = ٠‎⁩.
5
حل ⁦٣‎x² + ٥‎x − ٢‎ = ٠‎⁩.