Mathématiques

جملة معادلتين من الدرجة الأولى بمجهولين — الدالة الخطية — تطبيقات التناسبية — الدالة التآلفية

الحل البياني لجملة معادلتين

🔊 La maîtresse lit pour toi
في معلم واحد رُسم مستقيمان، كلّ واحد منهما يمثّل معادلة من معادلتي جملة. المستقيمان يتقاطعان في نقطة واحدة، وهي النقطة الوحيدة المشتركة بينهما. فماذا تمثّل هذه النقطة بالنسبة إلى الجملة، وكيف نستعملها لحلّها؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • كتابة معادلة من الدرجة الأولى بمجهولين على شكل معادلة مستقيم
  • تعيين نقطتين من كلّ مستقيم يمثّل معادلة من الجملة
  • قراءة حلّ جملة معادلتين على الرسم
  • التحقّق جبريا من الثنائية المقروءة على الرسم
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • الدالة التآلفية وتمثيلها البياني بمستقيم معادلته معلومة
  • حلّ جملة معادلتين جبريا بالتعويض أو بالجمع
  • تعليم نقطة وقراءة إحداثيّيها في معلم متعامد ومتجانس
هذا الدرس يجمع درسين سبقاه: الجملة ومعادلتاها من درس الحلّ الجبري، والمستقيم ومعادلته من درس الدالة التآلفية. راجعهما قبل أن تبدأ، فلن يُشرح هنا إلاّ ما هو جديد.

معارف — كلّ معادلة من الجملة هي معادلة مستقيم

خذ معادلة واحدة من الجملة واعزل فيها y: تصير مكتوبة ترتيبةً بدلالة فاصلة، أي على صورة معادلة مستقيم. وقد رأيت في درس الدالة التآلفية أنّ كلّ علاقة من هذا الشكل تُمثَّل بمستقيم. إذن لكلّ معادلة من الجملة مستقيمها.

عزل y يعطي معادلة مستقيم

ننقل الحدّ الذي يحتوي x إلى الطرف الآخر ثمّ نقسم الطرفين على معامل y؛ وهذا ممكن ما دام هذا المعامل غير معدوم.

a₁x + b₁y = c₁ ⟹ y = c₁ − a₁xb₁
a₁معامل x في المعادلةb₁معامل y في المعادلة، وهو غير معدومc₁الحدّ المعلوم في المعادلة

ونقطة تنتمي إلى هذا المستقيم معناها بالضبط أنّ إحداثيّيها يحقّقان المعادلة. فالمستقيم ليس زينة: إنّه مجموعة كلّ الثنائيات التي تحقّق المعادلة، مرسومة.

نقطة من المستقيم ⟺ ثنائية تحقّق المعادلة
p(x ; y) ⟹ a₁x + b₁y = c₁
pنقطة من المستقيم الممثّل للمعادلة

معارف — الحلّ هو نقطة تقاطع المستقيمين

للجملة معادلتان، فلها مستقيمان. والثنائية التي تحقّق المعادلتين في آن واحد هي إذن نقطة تنتمي إلى المستقيمين في آن واحد: أي نقطة تقاطعهما. هذا كلّ التفسير البياني، ومنه يأتي اسم الطريقة.

إحداثيا نقطة التقاطع هما حلّ الجملة

النقطة تنتمي إلى المستقيم الأوّل فإحداثياها يحقّقان المعادلة الأولى، وتنتمي إلى الثاني فيحقّقان المعادلة الثانية: هذا هو تعريف حلّ الجملة نفسه.

a₁x + b₁y = c₁ ; a₂x + b₂y = c₂ ⟹ (x ; y)
xفاصلة نقطة تقاطع المستقيمينyترتيبة نقطة تقاطع المستقيمين
ارسم المستقيمين بلونين مختلفين وبمسطرة واحدة طويلة. مستقيم مرسوم على مرحلتين ينكسر قليلا، ونقطة التقاطع تنزلق معه فيضيع الحلّ.

معارف — القراءة البيانية تُؤكَّد دائما بالحساب

الرسم يُري أين يقع الحلّ، لكنّه لا يعطي دائما قيمته المضبوطة: إن وقعت نقطة التقاطع بين تدريجين، فكلّ ما تقرأه قيمة تقريبية. ولهذا لا تُكتب ثنائية مقروءة على الرسم قبل أن تُعوَّض في المعادلتين.

شرط قبول الثنائية المقروءة

نعوّض بالفاصلة والترتيبة المقروءتين في المعادلتين: إن تحقّقت المساواتان معا فالقراءة مضبوطة، وإن خابت واحدة منهما فالقراءة تقريبية والحلّ يُطلب بالحساب.

a₁x + b₁y = c₁ ; a₂x + b₂y = c₂
واحرص على تدريج منتظم ومتساوٍ على المحورين قبل أن ترسم: تدريج غير منتظم يزيح نقطة التقاطع عن موضعها الحقيقي، فتقرأ عددا خاطئا وأنت تحسب أنّك تقرأ جيّدا.
لا تستنتج من خيبة التحقّق أنّ الجملة بلا حلّ: الخيبة تعني أنّ عينك قرأت عددا قريبا لا العدد نفسه. الحلّ موجود عند نقطة التقاطع، وقيمته المضبوطة تُوجد جبريا.

طرائق — ما يجب أن تعرف كيف تفعله

طريقة 1: كيف نحوّل معادلات الجملة إلى مستقيمين؟

اعزل y في كلّ معادلة على حدة، ثمّ احسب ترتيبتي فاصلتين بسيطتين لكلّ مستقيم. نقطتان تكفيان لرسم مستقيم، واختيار فاصلة تعطي ترتيبة صحيحة يجنّبك التقريب.

مثال 1: من معادلتي الجملة إلى مستقيمين

نعتبر جملة معادلتين من الدرجة الأولى بمجهولين هما x و y، ونسمّي المستقيم الممثّل للمعادلة الأولى ⁦(D)⁩ والمستقيم الممثّل للمعادلة الثانية ⁦(E)⁩.

🎯المطلوب: اكتب y بدلالة x في كلّ من المعادلتين، ثمّ عيّن نقطتين من كلّ مستقيم.

📌المعطى: الجملة

نرقّم المعادلتين قبل كلّ شيء.

(1) x − 2y = 2 ; (2) 3x + y = 13
🔹الخطوة 1: عزل الحدّ الذي يحتوي y في ⁦(1)⁩

ننقل الحدّ الذي يحتوي x إلى الطرف الآخر ونغيّر إشارته.

−2y = 2 − x
🔹الخطوة 2: معادلة المستقيم ⁦(D)⁩

نقسم الطرفين على ⁦−2⁩، فتنقلب إشارتا الطرف الأيمن.

(D) : y = (12)x − 1
🔹الخطوة 3: ترتيبة نقطة من ⁦(D)⁩ فاصلتها 0

نعوّض بالفاصلة 0 في معادلة المستقيم ⁦(D)⁩.

y=(12) × 0 − 1=−1
🔹الخطوة 4: ترتيبة نقطة من ⁦(D)⁩ فاصلتها 2

نعوّض بالفاصلة 2، وقد اخترناها لأنّها تعطي ترتيبة صحيحة.

y=(12) × 2 − 1=0
🔹الخطوة 5: معادلة المستقيم ⁦(E)⁩

ننتقل إلى المعادلة ⁦(2)⁩: معامل y فيها يساوي 1، فيكفي نقل الحدّ الآخر.

(E) : y = −3x + 13
🔹الخطوة 6: ترتيبة نقطة من ⁦(E)⁩ فاصلتها 5

نعوّض بالفاصلة 5 في معادلة المستقيم ⁦(E)⁩.

y=−3 × 5 + 13=−2
🔹الخطوة 7: ترتيبة نقطة من ⁦(E)⁩ فاصلتها 3

ثمّ بالفاصلة 3.

y=−3 × 3 + 13=4
✅النتيجة: نقطتان من ⁦(D)⁩ ونقطتان من ⁦(E)⁩

صار لكلّ مستقيم نقطتان، وهذا كلّ ما يلزم لرسمه.

(D) : (0 ; −1) , (2 ; 0) ; (E) : (5 ; −2) , (3 ; 4)
جرّب فواصل عديدة في مسوّدتك واحتفظ بالتي تعطي ترتيبات صحيحة. نقطة إحداثياها عددان صحيحان تُعلَّم بلا تردّد، ونقطة إحداثياها كسران تُعلَّم بالتقريب.

طريقة 2: كيف نقرأ حلّ الجملة على الرسم ونتحقّق منه؟

اقرأ فاصلة نقطة التقاطع على المحور الأفقي وترتيبتها على المحور العمودي، ثمّ عوّض بالعددين في المعادلتين. القراءة تقترح، والتعويض يحكم.

مثال 2: قراءة الحلّ على الرسم والتحقّق منه

المستقيمان ⁦(D)⁩ و ⁦(E)⁩ الممثّلان لمعادلتي الجملة السابقة رُسما في معلم متعامد ومتجانس واحد، ويتقاطعان في نقطة واحدة.

🎯المطلوب: عيّن إحداثيي نقطة تقاطع المستقيمين، ثمّ تحقّق من أنّ الثنائية المقروءة حلّ للجملة.

🔹الخطوة 1: فاصلة نقطة التقاطع

ننزل عموديا من نقطة التقاطع إلى المحور الأفقي ونقرأ التدريج.

x = 4
🔹الخطوة 2: ترتيبة نقطة التقاطع

ثمّ نذهب أفقيا من النقطة نفسها إلى المحور العمودي.

y = 1
🔹الخطوة 3: التحقّق في المعادلة ⁦(1)⁩

نعوّض بالعددين المقروءين في المعادلة ⁦(1)⁩.

4 − 2 × 1 = 2
🔹الخطوة 4: التحقّق في المعادلة ⁦(2)⁩

ثمّ في المعادلة ⁦(2)⁩، ولا يُقبل الجواب قبل أن تتحقّق هذه أيضا.

3 × 4 + 1 = 13
✅النتيجة: حلّ الجملة

المعادلتان محقّقتان معا، فالقراءة كانت مضبوطة والثنائية مقبولة.

(x ; y) = (4 ; 1)
اقرأ الفاصلة أوّلا ثمّ الترتيبة، دائما بهذا الترتيب، واكتب الثنائية فور قراءتها. قلب العددين عند النقل هو أكثر ما يُفقد النقاط في هذا النوع من الأسئلة.

طريقة 3: كيف نتصرّف عندما لا تقع نقطة التقاطع على تدريج؟

عندئذ لا تكتب القيمة المقروءة جوابا: اعتبرها تقديرا يدلّك على المنطقة، ثمّ احسب الحلّ المضبوط بالتعويض أو بالجمع، وقارن الاثنين.

مثال 3: قراءة تقريبية وحلّ مضبوط

جملة أخرى، مجهولاها x و y، رُسم مستقيماها في معلم متعامد ومتجانس مزوّد بشبكة. نقطة تقاطعهما لا تقع على تقاطع خطّين من الشبكة.

🎯المطلوب: عيّن بالقراءة قيمة تقريبية لحلّ الجملة، ثمّ احسب الحلّ المضبوط وقارن بينهما.

📌المعطى: الجملة

نرقّم معادلتي الجملة.

(1) x + y = 4 ; (2) 2x − y = 1
🔹الخطوة 1: قراءة تقريبية للفاصلة

ننزل من نقطة التقاطع إلى المحور الأفقي: التدريج يقع بين وحدتين.

x ≈ 1,7
🔹الخطوة 2: قراءة تقريبية للترتيبة

ثمّ نذهب أفقيا إلى المحور العمودي.

y ≈ 2,3
🔹الخطوة 3: التحقّق في المعادلة ⁦(1)⁩

نعوّض بالعددين المقروءين في المعادلة ⁦(1)⁩: المساواة تصحّ.

1,7 + 2,3 = 4
🔹الخطوة 4: التحقّق في المعادلة ⁦(2)⁩

ثمّ في المعادلة ⁦(2)⁩: الطرف الأيسر لا يساوي 1، فالقراءة تقريبية لا مضبوطة.

2 × 1,7 − 2,3 = 1,1
🔹الخطوة 5: الجمع طرفا لطرف

نعود إلى الحساب: معاملا y متعاكسان أصلا، فنجمع المعادلتين طرفا لطرف.

3x = 5
🔹الخطوة 6: الفاصلة المضبوطة

نقسم الطرفين على 3، والكسر الناتج غير قابل للاختزال.

x = 53
🔹الخطوة 7: الترتيبة المضبوطة

نعوّض بهذه القيمة في المعادلة ⁦(1)⁩ ونطرح.

y=4 − 53=73
✅النتيجة: حلّ الجملة بالقيم المضبوطة

القراءة دلّت على المنطقة، والحساب أعطى القيمتين المضبوطتين.

(x ; y) = (53 ; 73)
قارن دائما جوابك المحسوب بما قرأته: إن ابتعد الاثنان كثيرا فالخطأ في الحساب أو في الرسم، لا في القراءة. الرسم رقيب على الحساب، والحساب رقيب على الرسم.
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في سؤال «حلّ بيانيّا الجملة، ثمّ تحقّق جبريّا»، وقد يُطلب تمثيل المستقيمين في معلم معطى. ثلاثة عناصر جاهزة: ① كلّ معادلة مستقيم: اعزل ⁦y: y = (c₁ − a₁x)/b₁⁩، ثمّ عيّن نقطتين بالتعويض وارسم ② الحلّ نقطة التقاطع: إحداثيتاها هما الثنائية التي تحقّق المعادلتين معا، لأنّها النقطة الوحيدة المشتركة بين المستقيمين ③ التأكيد بالحساب: عوّض الثنائية المقروءة في المعادلتين، فإن تحقّقتا فهي الحلّ، وإلّا فالقراءة تقريبية والحلّ المضبوط يُطلب جبريّا. ⛔ والخطأ الشائع: تدريج غير منتظم أو غير متساوٍ على المحورين، فتنزاح نقطة التقاطع عن موضعها وتقرأ عددا خاطئا. وخطأ ثانٍ: الاستنتاج من خيبة التحقّق أنّ الجملة بلا حلّ ؛ الخيبة تعني أنّ العين قرأت عددا قريبا لا العدد نفسه.
خلاصة: كلّ معادلة من الدرجة الأولى بمجهولين تُكتب، بعزل y، على صورة معادلة مستقيم، ونقاط هذا المستقيم هي بالضبط الثنائيات التي تحقّق المعادلة. ولمّا كانت للجملة معادلتان، كان لها مستقيمان، وكان حلّها هو إحداثيي نقطة تقاطعهما، لأنّها النقطة الوحيدة التي تنتمي إلى المستقيمين معا. ولرسم كلّ مستقيم تكفي نقطتان تُحسب ترتيبتاهما بالتعويض. أمّا الثنائية المقروءة على الرسم فلا تُقبل قبل التعويض بها في المعادلتين: إن تحقّقتا معا فهي الحلّ، وإن خابت واحدة منهما فالقراءة تقريبية والحلّ المضبوط يُطلب جبريا.

Page 1/7

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net