۱- آیا b-a = -(a-b) است؟ چرا؟
**بله**، این تساوی همواره درست است.
**چرا؟**
این تساوی یک کاربرد از **خاصیت توزیعپذیری** است. برای اثبات آن، میتوانیم سمت راست تساوی را ساده کنیم:
$ -(a-b) = (-۱) \times (a-b) $
با ضرب کردن $-۱$ در هر دو جمله داخل پرانتز، داریم:
$ (-۱ \times a) - (-۱ \times b) = -a + b $
که با استفاده از خاصیت جابهجایی جمع، میتوان آن را به صورت $b-a$ نوشت. این عبارت با سمت چپ تساوی برابر است. بنابراین، تساوی برقرار است.
۲- چرا مجموع دو عدد فرد، عددی زوج میشود؟
مجموع دو عدد فرد همیشه یک عدد زوج است. این موضوع را میتوان با استفاده از نمایش جبری اعداد فرد و زوج اثبات کرد.
۱. **نمایش جبری عدد فرد:** هر عدد فرد را میتوان به صورت $۲k+۱$ نوشت که در آن $k$ یک عدد صحیح است.
۲. **فرض:** دو عدد فرد دلخواه را $۲n+۱$ و $۲m+۱$ در نظر میگیریم (که $n$ و $m$ اعداد صحیح هستند).
۳. **مجموع:** این دو عدد را با هم جمع میکنیم:
$ (۲n+۱) + (۲m+۱) = ۲n + ۲m + ۲ $
۴. **اثبات:** از عبارت به دست آمده، میتوانیم عدد ۲ را فاکتور بگیریم:
$ ۲(n+m+۱) $
۵. **نتیجه:** از آنجایی که $n$ و $m$ اعداد صحیح هستند، عبارت داخل پرانتز ($n+m+۱$) نیز یک عدد صحیح است. نتیجه نهایی به فرم $۲ \times (\text{یک عدد صحیح})$ است که تعریف جبری یک **عدد زوج** میباشد.
۳- مجموع دو عدد که یکی زوج و دیگری فرد باشد، زوج میشود یا فرد؟ چرا؟
مجموع یک عدد زوج و یک عدد فرد، همیشه عددی **فرد** است.
**چرا؟**
این موضوع را نیز میتوان با نمایش جبری اثبات کرد:
۱. **نمایش جبری:** یک عدد زوج را به صورت $۲n$ و یک عدد فرد را به صورت $۲m+۱$ نمایش میدهیم.
۲. **مجموع:** این دو عدد را با هم جمع میکنیم:
$ (۲n) + (۲m+۱) = ۲n + ۲m + ۱ $
۳. **اثبات:** از دو جمله اول، عدد ۲ را فاکتور میگیریم:
$ ۲(n+m) + ۱ $
۴. **نتیجه:** از آنجایی که $n$ و $m$ اعداد صحیح هستند، مجموع آنها ($n+m$) نیز یک عدد صحیح است. اگر $k = n+m$ در نظر بگیریم، نتیجه به فرم $۲k+۱$ است که تعریف جبری یک **عدد فرد** میباشد.
۴- عبارتهای جبری زیر را ساده کنید.
برای ساده کردن این عبارتها، از اتحادهای مربع دوجملهای و اتحاد مزدوج استفاده میکنیم.
- $ (a+۴)^۲ = (a)^۲ + ۲(a)(۴) + (۴)^۲ = a^۲ + ۸a + ۱۶ $
(اتحاد مربع مجموع دو جمله: $ (x+y)^۲ = x^۲+۲xy+y^۲ $)
- $ (۲x-۳y)^۲ = (۲x)^۲ - ۲(۲x)(۳y) + (۳y)^۲ = ۴x^۲ - ۱۲xy + ۹y^۲ $
(اتحاد مربع تفاضل دو جمله: $ (x-y)^۲ = x^۲-۲xy+y^۲ $)
- $ (x+y)(x-y) = x^۲ - y^۲ $
(اتحاد مزدوج: $ (a+b)(a-b) = a^۲-b^۲ $)
- $ a^۲+b^۲-(a-b)^۲ = a^۲+b^۲ - (a^۲-۲ab+b^۲) $
(ابتدا اتحاد مربع تفاضل را باز کرده و سپس منفی را در آن توزیع میکنیم.)
$ = a^۲+b^۲-a^۲+۲ab-b^۲ = ۲ab $
۵- با توجه به پیکانهای رسم شده، عبارت را ساده کنید.
پیکانها نشاندهنده **خاصیت توزیعپذیری** هستند، یعنی هر جمله از عبارت اول باید در تمام جملات عبارت دوم ضرب شود.
$ (x-۱)(x^۲+x+۱) = x(x^۲+x+۱) - ۱(x^۲+x+۱) $
با ضرب کردن هر بخش داریم:
$ = (x^۳ + x^۲ + x) - (x^۲ + x + ۱) $
حالا پرانتز دوم را با توزیع علامت منفی حذف میکنیم:
$ = x^۳ + x^۲ + x - x^۲ - x - ۱ $
با ساده کردن جملات متشابه، به نتیجه نهایی میرسیم:
$ = x^۳ + (x^۲ - x^۲) + (x - x) - ۱ = x^۳ - ۱ $
این عبارت نمونهای از **اتحاد تفاضل مکعبات** است: $ (a-b)(a^۲+ab+b^۲) = a^۳-b^۳ $.
۶- اگر دو پرانتز زیر را در هم ضرب کنیم، چند جمله خواهیم داشت؟ چرا؟
$ (a+b+c)(z+y+x) $
حاصلضرب این دو عبارت، **۹ جمله** خواهد داشت.
**چرا؟**
طبق خاصیت توزیعپذیری، برای ضرب دو چندجملهای، باید هر جمله از پرانتز اول را در تمام جملات پرانتز دوم ضرب کنیم.
- پرانتز اول دارای **۳ جمله** است ($a, b, c$).
- پرانتز دوم نیز دارای **۳ جمله** است ($z, y, x$).
بنابراین، تعداد کل جملات حاصل از ضرب برابر است با:
$ ۳ \times ۳ = ۹ $
از آنجایی که هیچیک از متغیرها مشترک نیستند، هیچکدام از این ۹ جمله با هم متشابه نخواهند بود و نمیتوان آنها را سادهتر کرد. این ۹ جمله عبارتند از:
$ az, ay, ax, bz, by, bx, cz, cy, cx $
امیرحسین صفری
1403/03/11
عالی خیلی ممنون توضیحتون کامل و مختصر بود.
ایشش
1404/03/09
عالی