☰ Year plan · Mathematics (Arabic)

الدوال الجبرية النسبية

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

أصفار الدالة النسبية ومجموعة حل f(x) = k

Mathematics Prep 3 Term 1, Unit 2, Lesson 3
Goalأوجد أصفار الدالة النسبية وأحل ⁦f(x) = k⁩، وأرفض أي قيمة خارج المجال.
New words
صفر الدالة · قيمة ⁦x⁩ في المجال تجعل ⁦f(x) = ٠‎⁩مجموعة الأصفار · أصفار البسط مع استبعاد أصفار المقاممجموعة الحل · كل قيم ⁦x⁩ في المجال التي تحقق المعادلةيرفض · يستبعد قيمة لا تنتمي إلى المجال
Explanation

يساوي الكسر صفرًا فقط عندما يكون بسطه صفرًا ومقامه لا يساوي صفرًا. لذلك مجموعة أصفار ⁦f = p ÷ q⁩ هي ⁦{أصفار p} − {أصفار q}⁩. والقيمة التي تجعل البسط والمقام صفرًا ليست صفرًا للدالة لأن ⁦f⁩ غير معرّفة عندها. ولحل ⁦f(x) = k⁩ نجد المجال أولًا، ثم نبسّط، ثم نحل المعادلة الأبسط. وفي النهاية نقارن كل حل بالمجال: الحل الواقع خارج المجال يُرفض، وإذا لم يبق حل كانت مجموعة الحل ⁦∅⁩. وعندما يكون الكسر غير مبسّط يمكن ضرب الطرفين في المقام لأنه لا يساوي صفرًا داخل المجال.

الخطوةللدالة f(x) = (x² − ٦x + ٨) ÷ (x² − x − ٢)
أصفار البسط⁦(x − ٢‎)(x − ٤‎): {٢‎, ٤‎}⁩
أصفار المقام⁦(x − ٢‎)(x + ١‎): {٢‎, −١‎}⁩
المجال⁦R − {٢‎, −١‎}⁩
أصفار الدالة⁦{٢‎, ٤‎} − {٢‎, −١‎} = {٤‎}⁩
Worked examples
أوجد أصفار ⁦f(x) = (x² − ٦‎x + ٨‎) ÷ (x² − x − ٢‎)⁩. البسط ⁦(x − ٢‎)(x − ٤‎)⁩ أصفاره ⁦{٢‎, ٤‎}⁩. والمقام ⁦(x − ٢‎)(x + ١‎)⁩ أصفاره ⁦{٢‎, −١‎}⁩. عند ٢ يكون كلاهما صفرًا فليس ٢ صفرًا للدالة. مجموعة الأصفار ⁦{٤‎}⁩. تحقق: ⁦f(٤‎) = (١٦‎ − ٢٤‎ + ٨‎) ÷ (١٦‎ − ٤‎ − ٢‎) = ٠‎ ÷ ١٠‎ = ٠‎⁩.
ليكن ⁦f(x) = (x² − x − ٦‎) ÷ (x − ٣‎)⁩. حل ⁦f(x) = ٥‎⁩ و⁦f(x) = ٤‎⁩. المجال ⁦R − {٣‎}⁩. نبسّط: ⁦(x − ٣‎)(x + ٢‎) ÷ (x − ٣‎) = x + ٢‎⁩. في ⁦f(x) = ٥‎⁩: ⁦x + ٢‎ = ٥‎⁩ تعطي ⁦x = ٣‎⁩ وهي ليست في المجال، فمجموعة الحل ⁦∅⁩. وفي ⁦f(x) = ٤‎⁩: ⁦x + ٢‎ = ٤‎⁩ تعطي ⁦x = ٢‎⁩ وهي في المجال. تحقق: ⁦f(٢‎) = (٤‎ − ٢‎ − ٦‎) ÷ (−١‎) = ٤‎⁩ ✓. مجموعة الحل ⁦{٢‎}⁩.
حل ⁦(٢‎x + ٣‎) ÷ (x − ١‎) = ١‎⁩. المجال ⁦R − {١‎}⁩. نضرب الطرفين في ⁦x − ١‎⁩: ⁦٢‎x + ٣‎ = x − ١‎⁩ فيكون ⁦x = −٤‎⁩ وهي في المجال. تحقق: ⁦(−٨‎ + ٣‎) ÷ (−٤‎ − ١‎) = −٥‎ ÷ −٥‎ = ١‎⁩ ✓.
Class activity

لماذا نرفض؟ لتكن ⁦f(x) = (x² − ٩‎) ÷ (x − ٣‎)⁩. حاول حل ⁦f(x) = ٦‎⁩. بيّن أن الحل يؤدي إلى ⁦x = ٣‎⁩ ووضّح بكلماتك لماذا لا يمكن أن يكون ٣ إجابة.

Practice
1
أوجد أصفار ⁦(x² − ٩‎) ÷ (x + ٣‎)⁩.
2
أوجد الأصفار والمجال للدالة ⁦(x² + x) ÷ (x² + ١‎)⁩.
3
حل ⁦(x² − ٤‎) ÷ (x − ٢‎) = ٤‎⁩.
4
حل ⁦(x² − ٤‎) ÷ (x − ٢‎) = ١‎⁩.
5
حل ⁦٣‎ ÷ (x + ١‎) = ١‎/٢‎⁩.