☰ Year plan · Mathematics (Arabic)

الدوال الجبرية النسبية

Week 4 · Rational algebraic functions: domain, simplifying, zeros and solving f(x) = k · 3 lessons
1

الكسور الجبرية النسبية: متى يكون المقام صفرًا، والمجال ⁦R − {أصفار المقام}⁩

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 2, Lesson 3
Goalأتعرّف الكسر الجبري النسبي، وأجد قيم ⁦x⁩ التي يكون عندها غير معرّف، وأكتب مجال الدالة.
New words
الكسر الجبري النسبي · ⁦p(x) ÷ q(x)⁩ حيث ⁦p⁩ و⁦q⁩ كثيرتا حدود و⁦q(x) ≠ ٠‎⁩الدالة الجبرية النسبية · ⁦f(x) = p(x) ÷ q(x)⁩؛ وكل دالة كثيرة حدود منها مقامها ⁦١‎⁩المجال ⁦Df⁩ · مجموعة قيم ⁦x⁩ التي يكون للدالة عندها قيمةغير معرّفة · ليس لها قيمة، كما في القسمة على صفر
Explanation

الكسر الجبري النسبي هو كثيرة حدود مقسومة على كثيرة حدود، مثل ⁦(x + ١‎) ÷ (x² − ٥‎x + ٦‎)⁩. ولا يكون نسبيًا إذا كان ⁦x⁩ تحت جذر أو في أس: فالمقداران ⁦√x ÷ ٢‎⁩ و⁦٣‎ ÷ ٢‎ˣ⁩ لا يُعدّان كسرين جبريين نسبيين. والقسمة على صفر لا معنى لها، فالكسر غير معرّف عند كل ⁦x⁩ يجعل المقام ٠. ولإيجاد هذه القيم نحل ⁦المقام = ٠‎⁩. فالمقام ⁦x² − ٥‎x + ٦‎ = (x − ٢‎)(x − ٣‎)⁩ قيمتاه ٢ و٣. إذن مجال الدالة ⁦f(x) = p(x) ÷ q(x)⁩ هو ⁦Df = R − {أصفار q}⁩، أي كل الأعداد الحقيقية عدا هذه القيم. وإذا لم يكن للمقام صفر حقيقي كما في ⁦x² + ١٦‎⁩ فلا نستبعد شيئًا ويكون المجال ⁦R⁩. وكل دالة كثيرة حدود دالة نسبية مقامها ⁦١‎⁩ ومجالها ⁦R⁩.

الكسرالمقام = ٠المجال
⁦(x + ١‎) ÷ (x² − ٥‎x + ٦‎)⁩⁦x = ٢‎ or ٣‎⁩⁦R − {٢‎, ٣‎}⁩
⁦٣‎x ÷ (x² − ٩‎)⁩⁦x = −٣‎ or ٣‎⁩⁦R − {−٣‎, ٣‎}⁩
⁦٧‎ ÷ (x² + ١٦‎)⁩لا يوجد⁦R⁩
⁦x² + ١‎⁩المقام ⁦١‎⁩⁦R⁩
Worked examples
أوجد مجال ⁦f(x) = (x + ١‎) ÷ (x² − ٥‎x + ٦‎)⁩. نحل ⁦x² − ٥‎x + ٦‎ = ٠‎⁩: ⁦(x − ٢‎)(x − ٣‎) = ٠‎⁩ إذن ⁦x = ٢‎⁩ أو ⁦x = ٣‎⁩. المجال ⁦R − {٢‎, ٣‎}⁩. أما البسط ⁦x + ١‎⁩ فلا يؤثر في المجال.
أوجد مجال ⁦f(x) = ٧‎ ÷ (x² + ١٦‎)⁩. المقدار ⁦x² + ١٦‎⁩ لا يقل عن ١٦ فلا يساوي صفرًا أبدًا. لا نستبعد شيئًا والمجال ⁦R⁩.
ليكن ⁦f(x) = (x² − ١٦‎) ÷ (x − ٤‎)⁩. أوجد ⁦f(٤‎)⁩ و⁦f(−٤‎)⁩ و⁦f(٠‎)⁩ و⁦f(٢‎)⁩ والمجال. المقام صفر عند ⁦x = ٤‎⁩ إذن ⁦f(٤‎)⁩ غير معرّفة والمجال ⁦R − {٤‎}⁩. ⁦f(−٤‎) = ٠‎ ÷ (−٨‎) = ٠‎⁩. ⁦f(٠‎) = −١٦‎ ÷ (−٤‎) = ٤‎⁩. ⁦f(٢‎) = (٤‎ − ١٦‎) ÷ (−٢‎) = ٦‎⁩.
Class activity

من هو من؟ اكتب على خمس قصاصات خمسة كسور: ثلاثة كسور جبرية نسبية واثنان ليسا كذلك (فيهما جذر أو ⁦x⁩ في أس). بادل شريكك ثم افرزوها. واكتب مجال كل كسر نسبي.

Practice
1
هل ⁦(x + ٢‎) ÷ √x⁩ كسر جبري نسبي؟
2
أوجد مجال ⁦٥‎ ÷ (x − ٧‎)⁩.
3
أوجد مجال ⁦x ÷ (x² − ٤‎x)⁩.
4
أوجد مجال ⁦٣‎ ÷ (x² + ١‎)⁩.
5
ليكن ⁦f(x) = (x² − ٩‎) ÷ (x + ٣‎)⁩. أوجد ⁦f(٣‎)⁩ و⁦f(١‎)⁩ و⁦f(−٣‎)⁩.