☰ خطة العام · الرياضيات (بالعربية)

المجال المشترك وتساوي الدوال النسبية

الأسبوع 5 · Common domain and equivalent rational algebraic functions · 3 دروس
1

المجال المشترك لدالتين نسبيتين أو أكثر: R − (Z₁ ∪ Z₂)

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 2, Lesson 4
Goalأجد المجال المشترك لدالتين أو ثلاث دوال نسبية من أصفار مقاماتها.
New words
المجال المشترك · قيم ⁦x⁩ التي تكون كل الدوال معرّفة عندها: ⁦Df ∩ Dg⁩التقاطع ⁦∩⁩ · العناصر التي تنتمي إلى المجموعتين معًاالاتحاد ⁦∪⁩ · كل العناصر التي تنتمي إلى إحدى المجموعتين على الأقلأصفار المقام · القيم التي تجعل المقام صفرًا وتُستبعد من المجال
Explanation

أحيانًا نستخدم دالتين معًا، لجمعهما أو مقارنتهما أو قسمة إحداهما على الأخرى. فنحتاج قيم ⁦x⁩ التي تكون الدالتان معرّفتين عندها: المجال المشترك. نكتب كل مقام ونجد أصفاره، ونسميها ⁦Z₁⁩ للدالة ⁦f⁩ و⁦Z₂⁩ للدالة ⁦g⁩، ونستبعد كلها: ⁦Df ∩ Dg = R − (Z₁ ∪ Z₂)⁩. لماذا اتحاد الأصفار؟ لأن العدد يُستبعد إذا كان قيمة سيئة للدالة ⁦f⁩ أو للدالة ⁦g⁩ (أو لهما معًا)، فنستبعد كل القيم السيئة معًا. إنه تقاطع المجالين وليس اتحادهما. ومع ثلاث دوال نأخذ اتحاد ثلاث مجموعات من الأصفار. والمقام الذي لا صفر حقيقيًا له، مثل ⁦x² + ٤‎⁩ أو ⁦x² + ٢‎x + ٤‎⁩، لا يستبعد شيئًا.

الدالةالمقامالأصفارالمجال
⁦f(x) = ١‎ ÷ (x − ٢‎)⁩⁦x − ٢‎⁩⁦Z₁ = {٢‎}⁩⁦R − {٢‎}⁩
⁦g(x) = x ÷ (x² − ٩‎)⁩⁦x² − ٩‎⁩⁦Z₂ = {٣‎, −٣‎}⁩⁦R − {٣‎, −٣‎}⁩
المجال المشترك⁦Z₁ ∪ Z₂ = {−٣‎, ٢‎, ٣‎}⁩⁦R − {−٣‎, ٢‎, ٣‎}⁩
Worked examples
−5−4−3−2−1012345
أوجد المجال المشترك للدالتين ⁦f(x) = ١‎ ÷ (x − ٢‎)⁩ و⁦g(x) = x ÷ (x² − ٩‎)⁩. ⁦Z₁ = {٢‎}⁩. وللدالة ⁦g⁩: ⁦x² − ٩‎ = (x − ٣‎)(x + ٣‎)⁩ فـ⁦Z₂ = {٣‎, −٣‎}⁩. ⁦Z₁ ∪ Z₂ = {−٣‎, ٢‎, ٣‎}⁩ إذن المجال المشترك ⁦R − {−٣‎, ٢‎, ٣‎}⁩. يوضح الشكل خط الأعداد بعد استبعاد هذه القيم الثلاث.
أوجد المجال المشترك للدالتين ⁦f(x) = (x + ١‎) ÷ (x² − x)⁩ و⁦g(x) = ٣‎ ÷ (x − ١‎)⁩. للدالة ⁦f⁩: ⁦x² − x = x(x − ١‎)⁩ فـ⁦Z₁ = {٠‎, ١‎}⁩. وللدالة ⁦g⁩: ⁦Z₂ = {١‎}⁩. ⁦Z₁ ∪ Z₂ = {٠‎, ١‎}⁩ إذن المجال المشترك ⁦R − {٠‎, ١‎}⁩. والقيمة ١ سيئة للدالتين معًا ونكتبها مرة واحدة.
أوجد المجال المشترك للدوال ⁦f(x) = ٥‎ ÷ (x² + ٤‎)⁩ و⁦g(x) = ١‎ ÷ (x + ٧‎)⁩ و⁦h(x) = x ÷ (x − ١‎)⁩. المقدار ⁦x² + ٤‎⁩ لا يساوي صفرًا أبدًا فـ⁦Z₁ = ∅⁩. و⁦Z₂ = {−٧‎}⁩ و⁦Z₃ = {١‎}⁩. الاتحاد ⁦{−٧‎, ١‎}⁩ إذن المجال المشترك ⁦R − {−٧‎, ١‎}⁩.
Class activity

لعبة خط الأعداد. ارسم خط أعداد من ⁦−٥‎⁩ إلى ٥. للدالة ⁦f(x) = ١‎ ÷ (x − ١‎)⁩ ضع حلقة عند ١، وللدالة ⁦g(x) = ١‎ ÷ (x + ٤‎)⁩ ضع حلقة عند ⁦−٤‎⁩. لوّن بقية الخط. اكتب المجال المشترك ثم أضف دالة ثالثة من اختيارك.

Practice
1
أوجد المجال المشترك لـ⁦١‎ ÷ (x − ١‎)⁩ و⁦٢‎ ÷ (x + ٤‎)⁩.
2
أوجد المجال المشترك لـ⁦x ÷ (x² − ٢٥‎)⁩ و⁦١‎ ÷ (x² + ٩‎)⁩.
3
أوجد المجال المشترك لـ⁦٣‎ ÷ (x² − x)⁩ و⁦x ÷ (x² − ٤‎x + ٣‎)⁩.
4
أوجد المجال المشترك لـ⁦١‎ ÷ x⁩ و⁦١‎ ÷ (x − ١‎)⁩ و⁦١‎ ÷ (x − ٢‎)⁩.
5
هل ١ في المجال المشترك لـ⁦١‎ ÷ (x − ١‎)⁩ و⁦١‎ ÷ (x − ٢‎)⁩؟ فسّر.