تمارين تكميلية - الجذور التربيعية

سؤال تكميلي - معادلات الجذور
ب) \(\sqrt{x^2+2} = 3\sqrt{2}\)
✓ التصحيح المفصل
حل المعادلة \(\sqrt{x^2+2} = 3\sqrt{2}\)

الخطوة 1: شرط الوجود

الجذر \(\sqrt{x^2+2}\) معرف دائما لأن \(x^2+2 > 0\) لكل \(x \in \mathbb{R}\)

الخطوة 2: نربع الطرفين

\((\sqrt{x^2+2})^2 = (3\sqrt{2})^2\)

\(x^2 + 2 = 9 \times 2\)

\(x^2 + 2 = 18\)

الخطوة 3: نحل المعادلة

\(x^2 = 18 - 2\)

\(x^2 = 16\)

الخطوة 4: نأخذ الجذر التربيعي

\(x = 4\) أو \(x = -4\)

الخطوة 5: التحقق

عندما \(x = 4\):

\(\sqrt{4^2+2} = \sqrt{16+2} = \sqrt{18} = \sqrt{9 \times 2} = 3\sqrt{2}\) ✓

عندما \(x = -4\):

\(\sqrt{(-4)^2+2} = \sqrt{16+2} = \sqrt{18} = 3\sqrt{2}\) ✓

النتيجة النهائية:
\(S = \{-4 ; 4\}\)
تمرين - تبسيط العبارات الجذرية
تبسيط العبارات التالية:
1) \(A = \sqrt{50} + 2\sqrt{8} - 3\sqrt{2}\)
2) \(B = \sqrt{75} - \sqrt{27} + \sqrt{12}\)
3) \(C = (3\sqrt{2} + \sqrt{5})(3\sqrt{2} - \sqrt{5})\)
4) \(D = \frac{\sqrt{72}}{\sqrt{8}}\)
✓ التصحيح المفصل
السؤال 1: تبسيط \(A = \sqrt{50} + 2\sqrt{8} - 3\sqrt{2}\)

الخطوة 1: تبسيط كل جذر

\(\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = \sqrt{25} \times \sqrt{2} = 5\sqrt{2}\)

\(\sqrt{8} = \sqrt{4 \times 2} = 2\sqrt{2}\)

الخطوة 2: التعويض في العبارة

\(A = 5\sqrt{2} + 2 \times 2\sqrt{2} - 3\sqrt{2}\)

\(A = 5\sqrt{2} + 4\sqrt{2} - 3\sqrt{2}\)

الخطوة 3: تجميع الحدود المتشابهة

\(A = (5 + 4 - 3)\sqrt{2}\)

\(A = 6\sqrt{2}\)

النتيجة:
\(A = 6\sqrt{2}\)
السؤال 2: تبسيط \(B = \sqrt{75} - \sqrt{27} + \sqrt{12}\)

الخطوة 1: تبسيط كل جذر

\(\sqrt{75} = \sqrt{25 \times 3} = 5\sqrt{3}\)

\(\sqrt{27} = \sqrt{9 \times 3} = 3\sqrt{3}\)

\(\sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3}\)

الخطوة 2: التعويض

\(B = 5\sqrt{3} - 3\sqrt{3} + 2\sqrt{3}\)

الخطوة 3: تجميع

\(B = (5 - 3 + 2)\sqrt{3}\)

\(B = 4\sqrt{3}\)

النتيجة:
\(B = 4\sqrt{3}\)
السؤال 3: تبسيط \(C = (3\sqrt{2} + \sqrt{5})(3\sqrt{2} - \sqrt{5})\)

الخطوة 1: التعرف على المتطابقة الهامة

نلاحظ أن العبارة من الشكل: \((a+b)(a-b) = a^2 - b^2\)

حيث \(a = 3\sqrt{2}\) و \(b = \sqrt{5}\)

الخطوة 2: تطبيق المتطابقة

\(C = (3\sqrt{2})^2 - (\sqrt{5})^2\)

\(C = 9 \times 2 - 5\)

\(C = 18 - 5\)

\(C = 13\)

النتيجة:
\(C = 13\)
السؤال 4: تبسيط \(D = \frac{\sqrt{72}}{\sqrt{8}}\)

الطريقة 1: تبسيط كل جذر

\(\sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} = 6\sqrt{2}\)

\(\sqrt{8} = \sqrt{4 \times 2} = 2\sqrt{2}\)

\(D = \frac{6\sqrt{2}}{2\sqrt{2}} = \frac{6}{2} = 3\)

الطريقة 2: استعمال خاصية القسمة

\(D = \sqrt{\frac{72}{8}} = \sqrt{9} = 3\)

النتيجة:
\(D = 3\)
تمرين - حل المعادلات
حل المعادلات التالية في \(\mathbb{R}\):
1) \(\sqrt{x+5} = 3\)
2) \(\sqrt{2x-1} = \sqrt{x+4}\)
3) \(\sqrt{x^2-9} = 4\)
4) \(x\sqrt{3} - 6 = 0\)
✓ التصحيح المفصل
السؤال 1: حل \(\sqrt{x+5} = 3\)

الخطوة 1: شرط الوجود

يجب أن يكون: \(x + 5 \geq 0\)

أي: \(x \geq -5\)

الخطوة 2: نربع الطرفين

\((\sqrt{x+5})^2 = 3^2\)

\(x + 5 = 9\)

\(x = 4\)

الخطوة 3: التحقق من شرط الوجود

\(4 \geq -5\) ✓

الخطوة 4: التحقق من الحل

\(\sqrt{4+5} = \sqrt{9} = 3\) ✓

النتيجة:
\(S = \{4\}\)
السؤال 2: حل \(\sqrt{2x-1} = \sqrt{x+4}\)

الخطوة 1: شروط الوجود

يجب أن يكون: \(2x - 1 \geq 0\) و \(x + 4 \geq 0\)

أي: \(x \geq \frac{1}{2}\) و \(x \geq -4\)

إذن: \(x \geq \frac{1}{2}\)

الخطوة 2: نربع الطرفين

\((\sqrt{2x-1})^2 = (\sqrt{x+4})^2\)

\(2x - 1 = x + 4\)

الخطوة 3: نحل المعادلة

\(2x - x = 4 + 1\)

\(x = 5\)

الخطوة 4: التحقق

شرط الوجود: \(5 \geq \frac{1}{2}\) ✓

التعويض: \(\sqrt{2(5)-1} = \sqrt{9} = 3\)

\(\sqrt{5+4} = \sqrt{9} = 3\) ✓

النتيجة:
\(S = \{5\}\)
السؤال 3: حل \(\sqrt{x^2-9} = 4\)

الخطوة 1: شرط الوجود

يجب أن يكون: \(x^2 - 9 \geq 0\)

\(x^2 \geq 9\)

أي: \(x \leq -3\) أو \(x \geq 3\)

الخطوة 2: نربع الطرفين

\(x^2 - 9 = 16\)

\(x^2 = 25\)

الخطوة 3: الحلول

\(x = 5\) أو \(x = -5\)

الخطوة 4: التحقق من شرط الوجود

• \(x = 5\): نتحقق \(5 \geq 3\) ✓

• \(x = -5\): نتحقق \(-5 \leq -3\) ✓

النتيجة:
\(S = \{-5 ; 5\}\)
السؤال 4: حل \(x\sqrt{3} - 6 = 0\)

الخطوة 1: عزل \(x\)

\(x\sqrt{3} = 6\)

الخطوة 2: القسمة على \(\sqrt{3}\)

\(x = \frac{6}{\sqrt{3}}\)

الخطوة 3: إنطاق المقام

\(x = \frac{6}{\sqrt{3}} \times \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}\)

التحقق:

\(2\sqrt{3} \times \sqrt{3} - 6 = 2 \times 3 - 6 = 6 - 6 = 0\) ✓

النتيجة:
\(S = \{2\sqrt{3}\}\)
تمرين - التفكيك إلى جداء عوامل
فكك إلى جداء عوامل العبارات التالية:
1) \(A = x^2 - 5\)
2) \(B = 2x^2 - 8\)
3) \(C = (x+\sqrt{2})^2 - 9\)
4) \(D = x\sqrt{5} - 5\sqrt{5}\)
✓ التصحيح المفصل
السؤال 1: تفكيك \(A = x^2 - 5\)

الخطوة 1: التعرف على الشكل

العبارة من الشكل: \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\)

حيث \(a = x\) و \(b^2 = 5\)، إذن \(b = \sqrt{5}\)

الخطوة 2: التفكيك

\(A = x^2 - (\sqrt{5})^2\)

\(A = (x - \sqrt{5})(x + \sqrt{5})\)

النتيجة:
\(A = (x-\sqrt{5})(x+\sqrt{5})\)
السؤال 2: تفكيك \(B = 2x^2 - 8\)

الخطوة 1: إخراج العامل المشترك 2

\(B = 2(x^2 - 4)\)

الخطوة 2: التعرف على الفرق بين مربعين

\(x^2 - 4 = x^2 - 2^2 = (x-2)(x+2)\)

الخطوة 3: التفكيك النهائي

\(B = 2(x-2)(x+2)\)

النتيجة:
\(B = 2(x-2)(x+2)\)
السؤال 3: تفكيك \(C = (x+\sqrt{2})^2 - 9\)

الخطوة 1: التعرف على الشكل

العبارة من الشكل: \(a^2 - b^2\)

حيث \(a = x + \sqrt{2}\) و \(b = 3\)

الخطوة 2: تطبيق المتطابقة

\(C = [(x+\sqrt{2}) - 3][(x+\sqrt{2}) + 3]\)

الخطوة 3: التبسيط

\(C = (x + \sqrt{2} - 3)(x + \sqrt{2} + 3)\)

النتيجة:
\(C = (x+\sqrt{2}-3)(x+\sqrt{2}+3)\)
السؤال 4: تفكيك \(D = x\sqrt{5} - 5\sqrt{5}\)

الخطوة 1: إخراج العامل المشترك \(\sqrt{5}\)

\(D = \sqrt{5}(x - 5)\)

التحقق:

\(\sqrt{5}(x-5) = \sqrt{5} \times x - \sqrt{5} \times 5 = x\sqrt{5} - 5\sqrt{5}\) ✓

النتيجة:
\(D = \sqrt{5}(x-5)\)