تتضمن هذه التمارين مفاهيم الجبر المتعلقة بتبسيط العبارات الجبرية، حل المعادلات، والتعامل مع الجذور التربيعية والمقلوبات. إليك الشرح:
نعتبر العبارة: $A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2x\sqrt{2}-14$ حيث $x$ عدد حقيقي.
لم تبدأ بعد
لاحظ أن $2x\sqrt{2}-14 = 2(x\sqrt{2}-7)$.
أصبح لدينا $A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2(x\sqrt{2}-7)$.
الآن، ضع $(x\sqrt{2}-7)$ كعامل مشترك. سيتبقى لك $(x\sqrt{2}+5)+2$.
بسط ما بين القوسين لتحصل على الشكل المطلوب.
استخدم الشكل المبسط: $(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7) = 0$.
هذا يعني أن $x\sqrt{2}-7=0$ أو $x\sqrt{2}+7=0$. حل كل معادلة على حدة لإيجاد قيم $x$.
أ) عوض $x=5$ في الصيغة المبسطة لـ $A$. ستحصل على $A = (5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)$. استخدم الجداء المعتبر $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$ للحساب.
ب) من السؤال 3.أ، ستجد أن $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)=1$. بما أن جداء العددين يساوي 1، فإن أحدهما هو مقلوب الآخر.
ج) لتوحيد المقامات، اضرب الكسر الأول في مقام الثاني، والثاني في مقام الأول. المقام المشترك هو $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)$ الذي حسبته سابقا.
أ) طبق القاعدة $\sqrt{a}\sqrt{b} = \sqrt{ab}$. ستحصل على $\sqrt{(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)}$. لقد حسبت ما بداخل الجذر في السؤال 3.أ.
ب) من نتيجة السؤال 4.أ، لديك جداء عددين يساوي 1. هذا يعني مباشرة أن أحدهما مقلوب الآخر.
1. تبيين أن $A=(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7)$:
لدينا $A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2x\sqrt{2}-14$.
نلاحظ أن الجزء الثاني من العبارة يمكن تفكيكه: $2x\sqrt{2}-14 = 2(x\sqrt{2}-7)$.
نعوض هذا في العبارة A:
$A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2(x\sqrt{2}-7)$
نضع $(x\sqrt{2}-7)$ كعامل مشترك:
$A = (x\sqrt{2}-7) \left[ (x\sqrt{2}+5) + 2 \right]$
نبسط ما بين المعكوفين:
$A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7)$
وهذا هو المطلوب. (نلاحظ أنه على شكل الجداء المعتبر $(a-b)(a+b)$ حيث $a=x\sqrt{2}$ و $b=7$).
2. إيجاد x بحيث A=0:
$A=0$ يعني $(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7) = 0$.
جداء يساوي صفر يعني أن أحد عوامله يساوي صفر:
إذن، مجموعة الحلول هي $S = \{ \frac{-7\sqrt{2}}{2} , \frac{7\sqrt{2}}{2} \}$.
3. أ) حساب A في حالة x=5:
نعوض $x=5$ في الصيغة المبسطة لـ $A$:
$A = (5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)$
باستخدام الجداء المعتبر $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$:
$A = (5\sqrt{2})^2 - 7^2 = (25 \times 2) - 49 = 50 - 49 = 1$.
إذن، عندما $x=5$ فإن $A=1$.
3. ب) استنتاج مقلوب العدد $(5\sqrt{2}-7)$:
من السؤال السابق، وجدنا أن $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7) = 1$.
بما أن جداء العددين يساوي 1، فإن كل واحد منهما هو مقلوب الآخر.
إذن، مقلوب العدد $(5\sqrt{2}-7)$ هو $(5\sqrt{2}+7)$.
3. ج) استنتاج حساب $\frac{1}{5\sqrt{2}-7} + \frac{1}{5\sqrt{2}+7}$:
لدينا $\frac{1}{5\sqrt{2}-7} = 5\sqrt{2}+7$ (من السؤال 3.ب).
و بالمثل، $\frac{1}{5\sqrt{2}+7} = 5\sqrt{2}-7$.
إذن، المجموع يصبح:
$(5\sqrt{2}+7) + (5\sqrt{2}-7) = 5\sqrt{2} + 5\sqrt{2} + 7 - 7 = 10\sqrt{2}$.
4. أ) حساب $\sqrt{5\sqrt{2}-7}\sqrt{5\sqrt{2}+7}$:
باستخدام القاعدة $\sqrt{a}\sqrt{b} = \sqrt{ab}$:
$\sqrt{5\sqrt{2}-7}\sqrt{5\sqrt{2}+7} = \sqrt{(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)}$
من السؤال 3.أ، نعلم أن $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7) = 1$.
إذن، الحساب يصبح $\sqrt{1} = 1$.
4. ب) ما هو مقلوب العدد $\sqrt{5\sqrt{2}-7}$؟
من السؤال 4.أ، وجدنا أن $\sqrt{5\sqrt{2}-7} \times \sqrt{5\sqrt{2}+7} = 1$.
بما أن جداء العددين يساوي 1، فإن مقلوب العدد $\sqrt{5\sqrt{2}-7}$ هو العدد $\sqrt{5\sqrt{2}+7}$.