☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

حالات التحليل الخاصة

الأسبوع 6 · Special cases: perfect squares, difference of two squares, sum and difference of two cubes · 3 دروس
3

مجموع مكعبين والفرق بين مكعبين

Mathematics Prep 2 Term 1, Unit 2, Lesson 3
Goalأحلّل ⁦a³ + b³⁩ و⁦a³ − b³⁩، وأنتبه لإشارات القوس الثاني، وأستخدمهما في مسائل الحجم.
New words
مجموع مكعبين · ⁦a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)⁩الفرق بين مكعبين · ⁦a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²)⁩مكعب كامل · عدد أو حد هو شيء مرفوع للقوة ٣: ⁦٢٧‎x³ = (٣‎x)³⁩الإشارة المعاكسة · إشارة الحد الأوسط في القوس الطويل عكس إشارة القوس القصير
Explanation

نفك ⁦(a − b)(a² + ab + b²)⁩: ⁦a³ + a²b + ab² − a²b − ab² − b³ = a³ − b³⁩. إذن ⁦a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²)⁩، وبالطريقة نفسها ⁦a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)⁩. لاحظ النمط: القوس القصير له إشارة العبارة الأصلية، والحد الأوسط في القوس الطويل إشارته معاكسة، والحد الأخير موجب دائمًا. في ⁦٢٧‎x³ − ١‎⁩: ⁦a = ٣‎x⁩ و⁦b = ١‎⁩ إذن ⁦٢٧‎x³ − ١‎ = (٣‎x − ١‎)(٩‎x² + ٣‎x + ١‎)⁩. وفي ⁦x³ + ٨‎⁩: ⁦(x + ٢‎)(x² − ٢‎x + ٤‎)⁩. والقوس الطويل ⁦a² ∓ ab + b²⁩ لا يُحلَّل أكثر في مجموعة الأعداد الحقيقية. وانتبه للإشارات: ⁦x³ − ٨‎ = (x − ٢‎)(x² + ٢‎x + ٤‎)⁩ وليس ⁦(x − ٢‎)(x² − ٢‎x + ٤‎)⁩.

العبارةبعد التحليل
⁦a³ + b³⁩⁦(a + b)(a² − ab + b²)⁩
⁦a³ − b³⁩⁦(a − b)(a² + ab + b²)⁩
⁦٢٧‎x³ − ١‎⁩⁦(٣‎x − ١‎)(٩‎x² + ٣‎x + ١‎)⁩
⁦x³ + ٨‎⁩⁦(x + ٢‎)(x² − ٢‎x + ٤‎)⁩
Worked examples
حلّل ⁦٨‎x³ + ١٢٥‎⁩. ⁦٨‎x³ = (٢‎x)³⁩ و⁦١٢٥‎ = ٥‎³⁩ إذن ⁦a = ٢‎x⁩ و⁦b = ٥‎⁩: ⁦(٢‎x + ٥‎)(٤‎x² − ١٠‎x + ٢٥‎)⁩. الحد الأوسط ⁦−ab = −٢‎x × ٥‎ = −١٠‎x⁩.
حلّل ⁦٢‎x³ − ١٦‎⁩. نُخرج ٢: ⁦٢‎(x³ − ٨‎) = ٢‎(x − ٢‎)(x² + ٢‎x + ٤‎)⁩.
⁦٥‎⁩ABCDA₁B₁C₁D₁
مكعب مصمت طول حرفه ٥ سم قُطع من ركنه مكعب طول حرفه ٢ سم. الحجم المتبقي ⁦٥‎³ − ٢‎³ = ١٢٥‎ − ٨‎ = ١١٧‎⁩ سم³. وبالقانون: ⁦(٥‎ − ٢‎)(٢٥‎ + ١٠‎ + ٤‎) = ٣‎ × ٣٩‎ = ١١٧‎⁩. الطريقتان متفقتان.
Class activity

اختبار المكعبات. خذ ⁦a = ٤‎⁩ و⁦b = ١‎⁩. احسب ⁦a³ − b³⁩ و⁦(a − b)(a² + ab + b²)⁩. ثم احسب ⁦a³ + b³⁩ و⁦(a + b)(a² − ab + b²)⁩. هل تتفق الإجابات؟ جرّب ⁦a = ٣‎⁩ و⁦b = ٢‎⁩ أيضًا.

Practice
1
حلّل ⁦x³ − ٢٧‎⁩.
2
حلّل ⁦٦٤‎x³ + ١‎⁩.
3
حلّل ⁦٥‎x³ + ٤٠‎⁩ تحليلًا كاملًا.
4
استخدم ⁦a³ − b³⁩ لتبيّن أن ⁦١٠‎³ − ١‎ = ٩٩٩‎ = ٩‎ × ١١١‎⁩.
5
تكتب سلمى ⁦x³ − ٨‎ = (x − ٢‎)(x² − ٢‎x + ٤‎)⁩. تحقق بالفك.