Mathématiques

الحساب الحرفي المعادلات و المترجحات من الدرجة الاولى بمجهول واحد

المعادلات من الشكل ⁦(ax+b)(cx+d)=0⁩

🔊 La maîtresse lit pour toi
أمامك المعادلة ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩. طرفها الأول جداء قوسين و طرفها الثاني معدوم. لو نشرت الجداء لظهر فيها x²، و ارتفعت درجتها فوق ما تعرف حلّه. هل يمكن حلّ معادلة درجتها أكبر من واحد دون أن ننشرها؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • معرفة خاصية الجداء المعدوم و التعبير عنها بالرموز
  • التعرف على معادلة الجداء المعدوم من الشكل ⁦(ax + b)(cx + d) = 0⁩
  • حلّ معادلة جداء معدوم بردّها إلى معادلتين من الدرجة الأولى
  • التحقق من الحلول بالتعويض في كل عامل على حدة
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • حلّ معادلة من الدرجة الأولى بمجهول واحد على الشكل ⁦ax = b⁩
  • ضرب الأعداد الناطقة و قاعدة إشارة الجداء
  • نشر جداء قوسين باستعمال التوزيعية المضاعفة
قاعدة هذا الدرس كلها في جملة واحدة: لا تنشر الجداء. القوسان هما اللذان يعطيان الحلول، و نشرهما يضيّع الطريق الوحيد الذي تعرفه.

معارف — متى يكون جداء عددين معدوما؟

إذا ضربت عددين يخالفان الصفر كان جداؤهما يخالف الصفر: لا سبيل إلى الحصول على صفر من عاملين لا صفر فيهما. و لذلك، إذا كان جداء عددين معدوما فلا بد أن يكون أحدهما على الأقل معدوما. و العكس صحيح كذلك: يكفي أن ينعدم أحد العاملين لينعدم الجداء.

خاصية الجداء المعدوم: الجداء معدوم إذا كان أحد عامليه على الأقل معدوما

إن كان a معدوما فالجداء معدوم مهما كان b، و إن كان b معدوما فالجداء معدوم مهما كان a. و لا توجد حالة ثالثة.

a × b = 0
aالعامل الأول من الجداءbالعامل الثاني من الجداء
حالتان لا ثالثة لهما
  • إما أن يكون العامل الأول معدوما: ⁦a = 0⁩
  • و إما أن يكون العامل الثاني معدوما: ⁦b = 0⁩
لاحظ أن الكلمة « إما » هنا لا تمنع الجمع بينهما: قد ينعدم العاملان معا، و الجداء معدوم كذلك. المهم أن ينعدم واحد منهما على الأقل.
خطأ شائع: أن يُظنّ أن ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩ تعني ⁦3x + 5 = 2 − x⁩. هذا غير صحيح: انعدام الجداء يعني أن أحد العاملين معدوم، لا أن العاملين متساويان. و لا شيء في الخاصية يجعل القوسين متساويين.

معارف — معادلة الجداء المعدوم و حلولها

المعادلة التي يكون طرفها الأول جداء عاملين من الدرجة الأولى و طرفها الثاني معدوما تسمى معادلة الجداء المعدوم. و هي المعادلة التي يقوم عليها هذا الدرس.

الشكل العام لمعادلة الجداء المعدوم
(ax + b)(cx + d) = 0
aمعامل المجهول في العامل الأول، يخالف الصفرbالحد المعلوم في العامل الأولcمعامل المجهول في العامل الثاني، يخالف الصفرdالحد المعلوم في العامل الثانيxالمجهول الذي نبحث عن قيمه

و حسب خاصية الجداء المعدوم، ينعدم هذا الجداء إذا انعدم أحد قوسيه. فحلول المعادلة هي حلول المعادلتين الآتيتين مجتمعة، و كلتاهما من الدرجة الأولى، و أنت تعرف حلّهما.

المعادلة الأولى، من العامل الأول
ax + b = 0
المعادلة الثانية، من العامل الثاني
cx + d = 0
هذا هو كل سرّ الدرس: معادلة واحدة صعبة تحوّلت إلى معادلتين سهلتين. و كلما رأيت جداء يساوي صفرا، فكّر في القوسين لا في النشر.

معارف — الحل الذي يعطيه كل عامل

كل عامل من الشكل ⁦ax + b⁩ يعطي حلا واحدا: ننقل الحد المعلوم إلى الطرف الثاني، ثم نقسم على معامل المجهول.

حل المعادلة ⁦ax + b = 0⁩

ننقل b فتصير ⁦ax = −b⁩، ثم نقسم الطرفين على a، و القسمة ممكنة لأن a يخالف الصفر.

x = −ba

و لهذا تقبل معادلة الجداء المعدوم حلين في العادة: حلا من كل عامل. و قد يتصادف أن يعطي العاملان العدد نفسه، فلا يكون للمعادلة إلا حل واحد.

اقرأ العامل الثاني كاملا قبل أن تحلّه: في الجداء ⁦(3x + 5)(2 − x)⁩ العامل الثاني هو ⁦2 − x⁩، و معامل المجهول فيه هو ⁦−1⁩ لا ⁦+1⁩. و إشارة واحدة منسية تقلب الحل.

طرائق — ما يجب أن تعرف كيف تفعله

طريقة 1: كيف نستعمل خاصية الجداء المعدوم؟

نقرأ العاملين واحدا واحدا، و نسأل عن كل واحد: هل يمكن أن ينعدم؟ العامل الذي هو عدد ثابت يخالف الصفر لا ينعدم أبدا، فلا يعطي أي حل؛ و العامل الذي فيه المجهول هو الذي يحمل الحل.

مثال 1: الجداء ⁦5(x − 3)⁩ و متى ينعدم

لدينا الجداء ⁦5(x − 3)⁩، و نريد أن نعرف قيم x التي تجعله معدوما.

🎯المطلوب: حدّد قيم x التي تجعل الجداء ⁦5(x − 3)⁩ معدوما

🔹الخطوة 1: قراءة العاملين

نكتب الجداء بعامليه ظاهرين: العامل الأول عدد ثابت، و العامل الثاني قوس فيه المجهول.

5 × (x − 3) = 0
🔹الخطوة 2: إقصاء العامل الثابت

العدد 5 يخالف الصفر، فلا يمكن أن يكون هو العامل المعدوم.

5 ≠ 0
🔹الخطوة 3: المعادلة الباقية

و ما دام الجداء معدوما و العامل الأول لا ينعدم، فالعامل الثاني هو المعدوم.

x − 3 = 0
✅النتيجة: القيمة الوحيدة التي تُعدم الجداء

ننقل ⁦−3⁩ إلى الطرف الثاني فيصير ⁦+3⁩.

x = 3
عامل ثابت يخالف الصفر لا يعطي أي حل: يمكنك ببساطة قسمة طرفي المعادلة عليه لتتخلص منه. أما العامل الذي فيه المجهول فهو الذي تحلّه.

طريقة 2: كيف نحلّ معادلة جداء معدوم؟

نتأكد أولا من أن الطرف الثاني معدوم و أن الطرف الأول جداء. ثم نساوي كل عامل بالصفر على حدة، فنحصل على معادلتين من الدرجة الأولى نحلّهما واحدة بعد الأخرى.

مثال 2: حل المعادلة ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩

🎯المطلوب: حلّ المعادلة ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩

🔹الخطوة 1: المعادلتان المستخرجتان من العاملين

الطرف الثاني معدوم و الطرف الأول جداء عاملين: نطبّق خاصية الجداء المعدوم، فإما أن ينعدم العامل الأول و إما أن ينعدم العامل الثاني.

3x + 5 = 0 ; 2 − x = 0
🔹الخطوة 2: نقل الحد المعلوم في المعادلة الأولى

نحلّ المعادلة الأولى: ننقل 5 إلى الطرف الثاني فيصير ⁦−5⁩.

3x = −5
🔹الخطوة 3: الحل الأول

نقسم الطرفين على 3.

x = −53
🔹الخطوة 4: حل المعادلة الثانية

نحلّ المعادلة الثانية: ننقل x إلى الطرف الثاني فيصير الطرف الأول عددا وحده.

2 = x
✅النتيجة: حلا المعادلة

للمعادلة إذن حلان، واحد من كل عامل.

x = −53 ; x = 2
لا تحلّ العاملين في السطر نفسه: خصّص لكل عامل سطرين. أكثر أخطاء هذا الدرس سببها الخلط بين حلّي القوسين أو نسيان أحدهما.

طريقة 3: كيف نحلّ معادلة عاملاها من الدرجة الأولى معا؟

لا يتغير شيء: كل عامل يعطي معادلة من الدرجة الأولى، و نحلّها بنقل الحد المعلوم ثم القسمة على المعامل. و الحلان قد يكونان كسرين، و هذا عادي.

مثال 3: حل المعادلة ⁦(2x − 7)(5x + 3) = 0⁩

🎯المطلوب: حلّ المعادلة ⁦(2x − 7)(5x + 3) = 0⁩

🔹الخطوة 1: المعادلتان المستخرجتان من العاملين

جداء معدوم: نساوي كل عامل بالصفر.

2x − 7 = 0 ; 5x + 3 = 0
🔹الخطوة 2: حل المعادلة الأولى

في المعادلة الأولى ننقل ⁦−7⁩ فيصير ⁦+7⁩، ثم نقسم على 2.

2x = 7 ⟹ x = 72
🔹الخطوة 3: حل المعادلة الثانية

و في المعادلة الثانية ننقل ⁦+3⁩ فيصير ⁦−3⁩، ثم نقسم على 5.

5x = −3 ⟹ x = −35
✅النتيجة: حلا المعادلة

نكتب الحلين معا، مرتبين من الأصغر إلى الأكبر.

x = −35 ; x = 72
الحل الآتي من عامل معامله موجب و حده المعلوم موجب يكون سالبا دائما: انظر إلى الإشارات قبل أن تحسب، فهي تنبّئك بشكل الجواب و تكشف لك خطأك.

طريقة 4: كيف نحلّ معادلة أحد عامليها هو المجهول وحده؟

قد يكون أحد العاملين هو المجهول x وحده، بلا معامل و لا حد معلوم. لا شيء يتغيّر: هذا العامل ينعدم لما ينعدم المجهول، فيعطي الحل 0 مباشرة. و احفظ هذا الشكل جيدا، فسيعود كثيرا في الدرس الموالي.

مثال 4: حل المعادلة ⁦x(2x − 10) = 0⁩

🎯المطلوب: حلّ المعادلة ⁦x(2x − 10) = 0⁩

🔹الخطوة 1: المعادلتان المستخرجتان من العاملين

جداء معدوم: نساوي كل عامل بالصفر. و العامل الأول هو المجهول وحده.

x = 0 ; 2x − 10 = 0
🔹الخطوة 2: الحل الأول

المعادلة الأولى تعطي الحل مباشرة، بلا أي حساب.

x = 0
🔹الخطوة 3: حل المعادلة الثانية

في المعادلة الثانية ننقل ⁦−10⁩ فيصير ⁦+10⁩، ثم نقسم على 2.

2x = 10 ⟹ x = 5
✅النتيجة: حلا المعادلة

للمعادلة إذن حلان، واحد من كل عامل.

x = 0 ; x = 5
العدد 0 حل هنا، و هو أكثر الحلول ضياعا: التلميذ الذي يقسم طرفي المعادلة على x يمحو العامل الأول و يخسر الحل 0. لا تقسم على المجهول أبدا.

طريقة 5: كيف نتحقق من أن عددا حل لمعادلة جداء معدوم؟

نعوّض في كل عامل على حدة، ثم نضرب. و ما إن نجد عاملا معدوما حتى نتوقف: الجداء معدوم مهما كانت قيمة العامل الآخر.

مثال 5: التحقق من حلي المعادلة ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩

🎯المطلوب: تحقّق من أن العددين 2 و ⁦−5/3⁩ حلان للمعادلة ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩

🔹الخطوة 1: العاملان من أجل ⁦x = 2⁩

نعوّض x بالعدد 2 في كل عامل على حدة.

3 × 2 + 5 = 11 , 2 − 2 = 0
🔹الخطوة 2: الجداء من أجل ⁦x = 2⁩

العامل الثاني معدوم، فالجداء معدوم.

11 × 0 = 0
🔹الخطوة 3: العامل الأول من أجل ⁦x = −5/3⁩

نعوّض x بالعدد ⁦−5/3⁩ في العامل الأول.

3 × (−53) + 5=−5 + 5=0
✅النتيجة: العددان حلان للمعادلة

العامل الأول معدوم هذه المرة، و العامل الثاني يساوي ⁦11/3⁩، فالجداء معدوم كذلك.

0 × 113 = 0
التعويض في جداء أسرع من التعويض في مجموع: يكفي أن تجد عاملا واحدا معدوما لتتوقف. و هذا ما يجعل التحقق في هذا الدرس لا يكلّفك إلا سطرين.
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في سؤال «حلّ المعادلة ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩»، وقد يأتي بعد سؤال تحليل عبارة. ثلاثة عناصر جاهزة: ① الخاصّية: جداء عددين معدوم إذا انعدم أحد عامليه على الأقلّ ② الحلّ دون نشر: ساوِ كلّ عامل بالصفر، ⁦ax + b = 0⁩ أو ⁦cx + d = 0⁩، ثمّ حلّ معادلتين من الدرجة الأولى ؛ فللمعادلة حلّان في العادة، واحد من كلّ عامل ③ التحقّق: عوّض كلّ حلّ في العاملين. ⛔ والخطأ الشائع: الظنّ أنّ ⁦(3x + 5)(2 − x) = 0⁩ تعني ⁦3x + 5 = 2 − x⁩ ؛ انعدام الجداء يعني أنّ أحد العاملين معدوم، لا أنّ العاملين متساويان. وخطأ ثانٍ: نسيان الإشارة في العامل الثاني ؛ في ⁦2 − x⁩ معامل المجهول ⁦−1⁩ لا ⁦+1⁩، فالحلّ ⁦x = 2⁩.
خلاصة: جداء عددين معدوم إذا انعدم أحد عامليه على الأقل، و هذه هي خاصية الجداء المعدوم. و المعادلة ⁦(ax + b)(cx + d) = 0⁩ تسمى معادلة الجداء المعدوم: حلولها هي حلول المعادلتين ⁦ax + b = 0⁩ و ⁦cx + d = 0⁩ مجتمعة، فلها حلان في العادة، واحد من كل عامل. و لحلّها لا تنشر أبدا: ساوِ كل عامل بالصفر، ثم حلّ معادلتين من الدرجة الأولى، ثم تحقّق بالتعويض في العاملين.

Page 1/9

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net