|
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۱
۱ـ در جاهای خالی نمادهای < یا > را جایگزین کنید.
الف) $$a-b=1$$ است. در این صورت $$a \square b$$.
ب) اگر $$u-v=-2$$، در این صورت $$u \square v$$.
ج) اگر $$2(p-1)=2q-3$$، در این صورت $$p \square q$$.
د) اگر $$\frac{a-b}{2}=-3$$ در این صورت $$a \square b$$.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۱
سلام به شما دانشآموزان کوشا! برای حل این تمرین، از یک مفهوم ساده استفاده میکنیم: اگر تفاضل دو عدد **مثبت** باشد، عدد اول بزرگتر است و اگر **منفی** باشد، عدد دوم بزرگتر است.
* **الف)** چون $$a-b=1$$ و عدد ۱ مثبت است، پس حتماً $$a$$ از $$b$$ بزرگتر بوده است. نتیجه: $$a > b$$.
* **ب)** حاصل $$u-v$$ برابر $$-2$$ (یک عدد منفی) شده است. این یعنی مقدار $$v$$ از $$u$$ بیشتر بوده که حاصل کم کردن آنها منفی شده است. نتیجه: $$u < v$$.
* **ج)** ابتدا عبارت را ساده میکنیم:
$$2p - 2 = 2q - 3$$
$$2p - 2q = -3 + 2$$
$$2p - 2q = -1$$
$$2(p - q) = -1 \Rightarrow p - q = -0.5$$
چون حاصل تفاضل ($$-0.5$$) منفی است، پس $$p$$ کوچکتر از $$q$$ است. نتیجه: $$p < q$$.
* **د)** مخرج کسر مثبت است. برای اینکه حاصل کسر منفی ($$-3$$) شود، صورت کسر ($$a-b$$) باید منفی باشد. وقتی $$a-b$$ منفی باشد، یعنی عدد اول از دوم کوچکتر است. نتیجه: $$a < b$$.
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۲
۲ـ علامت عددهای حقیقی $$a, b, c$$ را طوری تعیین کنید که نابرابریهای زیر برقرار باشد:
الف) $$\frac{ac}{b^2} < 0$$
ب) $$\frac{a}{bc} > 0$$
ج) $$ab > 0$$
د) $$\frac{a^2}{bc} > 0$$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۲
در این تمرین باید مثل یک کارآگاه، از روی علامت کل عبارت، به علامت تکتک حروف پی ببریم. به یاد داشته باشید که توان دوم هر عدد غیر صفر همیشه **مثبت** است.
* **الف)** در کسر $$\frac{ac}{b^2}$$، مخرج ($$b^2$$) همیشه مثبت است. برای اینکه کل کسر منفی ($$<0$$) شود، صورت ($$ac$$) باید منفی باشد. پس **$$a$$ و $$c$$ باید علامتهای مختلف داشته باشند** (یکی مثبت و دیگری منفی).
* **ب)** برای مثبت بودن $$\frac{a}{bc}$$، یا باید هر سه مثبت باشند، یا دو تا منفی و یکی مثبت باشد تا در نهایت ضرب و تقسیم آنها مثبت شود.
* **ج)** وقتی ضرب دو عدد مثبت است ($$ab > 0$$)، یعنی **$$a$$ و $$b$$ همعلامت هستند** (یا هر دو مثبت یا هر دو منفی).
* **د)** در کسر $$\frac{a^2}{bc}$$، صورت ($$a^2$$) همیشه مثبت است. برای اینکه کل کسر مثبت ($$>0$$) بماند، مخرج ($$bc$$) هم باید مثبت باشد. پس **$$b$$ و $$c$$ باید همعلامت باشند**.
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۳
۳ـ مجموعه جواب نامعادلههای زیر را به دست آورید.
الف) $$2(x-3)+5 < 5-x$$
ب) $$3-2x \geq 5(3-2x)$$
ج) $$\frac{y-3}{4} - 1 > \frac{y}{2}$$
د) $$-2 - \frac{q}{4} \leq \frac{1+q}{3}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۳
حل نامعادله دقیقاً مثل معادله است، با این تفاوت که اگر دو طرف را در عدد منفی ضرب یا تقسیم کنیم، جهت علامت عوض میشود.
* **الف)** ابتدا پرانتز را باز میکنیم:
$$2x - 6 + 5 < 5 - x \Rightarrow 2x - 1 < 5 - x$$
حالا معلومها یک طرف و مجهولها طرف دیگر:
$$2x + x < 5 + 1 \Rightarrow 3x < 6 \Rightarrow x < 2$$
مجموعه جواب: $$D = \{x \in \mathbb{R} | x < 2\}$$.
* **ب)**
$$3 - 2x \geq 15 - 10x$$
$$-2x + 10x \geq 15 - 3 \Rightarrow 8x \geq 12 \Rightarrow x \geq \frac{12}{8} \Rightarrow x \geq 1.5$$
مجموعه جواب: $$D = \{x \in \mathbb{R} | x \geq 1.5\}$$.
* **ج)** برای حذف مخرجها، کل نامعادله را در ۴ ضرب میکنیم:
$$y - 3 - 4 > 2y \Rightarrow y - 7 > 2y$$
$$y - 2y > 7 \Rightarrow -y > 7$$
حالا چون در $$-1$$ ضرب میکنیم، جهت عوض میشود: **$$y < -7$$**.
* **د)** کل نامعادله را در ۱۲ (ک.م.م مخرجها) ضرب میکنیم:
$$-24 - 3q \leq 4(1+q) \Rightarrow -24 - 3q \leq 4 + 4q$$
$$-3q - 4q \leq 4 + 24 \Rightarrow -7q \leq 28$$
تقسیم بر $$-7$$ جهت را عوض میکند: **$$q \geq -4$$**.
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۴
۴ـ اگر $$a^2 > b^2$$ آیا همواره میتوان نتیجه گرفت، $$a > b$$؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۴
پاسخ **خیر** است. بیایید با یک مثال ساده (مثال نقض) بررسی کنیم.
فرض کنید $$a = -5$$ و $$b = 2$$ باشد.
حالا توان دوم آنها را حساب میکنیم:
$$a^2 = (-5)^2 = 25$$
$$b^2 = (2)^2 = 4$$
در اینجا نابرابری $$a^2 > b^2$$ برقرار است (چون $$25 > 4$$)، اما اگر خود اعداد را مقایسه کنیم، می بینیم که $$-5$$ بزرگتر از $$2$$ **نیست** ($$-5 < 2$$).
**نتیجه:** این رابطه فقط زمانی درست است که هر دو عدد $$a$$ و $$b$$ مثبت باشند. در دنیای اعداد منفی، توان دوم اعداد کوچکتر (منفیتر)، بزرگتر میشود!
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۵
۵ـ اگر $$a, b > 0$$ و $$a^2 > b^2$$، نشان دهید $$a > b$$ (از اتحاد مزدوج کمک بگیرید).
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۵
برای اثبات این موضوع، از اتحاد مزدوج استفاده میکنیم. طبق فرض سوال، میدانیم $$a^2 > b^2$$ است. اگر $$b^2$$ را به طرف چپ بیاوریم، داریم:
$$a^2 - b^2 > 0$$
حالا از اتحاد مزدوج استفاده میکنیم:
$$(a - b)(a + b) > 0$$
چون در فرض سوال گفته شده که $$a$$ و $$b$$ هر دو مثبت هستند ($$a, b > 0$$)، پس جمع آنها یعنی **$$(a+b)$$ حتماً مثبت است**.
در یک ضرب، اگر حاصل مثبت باشد و یکی از عبارتها مثبت باشد، عبارت دیگر هم **حتماً باید مثبت باشد** تا نابرابری درست بماند. پس:
$$a - b > 0 \Rightarrow a > b$$
و به این ترتیب حکم ثابت شد.
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۶
۶ـ عبارتهای کلامی زیر را به زبان ریاضی بنویسید.
الف) اگر پول علی را سه برابر کنیم، حداقل ۳۰۰۰۰ تومان از دو برابر پولش بیشتر میشود.
ب) مجموع نصف عدد $$a$$ و چهار برابر عدد $$b$$، حداکثر ۶ واحد است.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۶
تبدیل کلمات به نمادهای ریاضی مثل ترجمه کردن یک زبان است. دو واژه کلیدی داریم: **حداقل** ($$\geq$$) و **حداکثر** ($$\leq$$).
* **الف)** پول علی را $$x$$ در نظر میگیریم.
سه برابر پولش: $$3x$$
دو برابر پولش به علاوه ۳۰۰۰۰: $$2x + 30000$$
چون گفته شده "حداقل"، یعنی میتواند مساوی یا بیشتر باشد:
**$$3x \geq 2x + 30000$$**.
* **ب)**
نصف عدد $$a$$: $$\frac{1}{2}a$$
چهار برابر عدد $$b$$: $$4b$$
مجموع آنها: $$\frac{1}{2}a + 4b$$
چون گفته شده "حداکثر"، یعنی میتواند مساوی یا کمتر از ۶ باشد:
**$$\frac{1}{2}a + 4b \leq 6$$**.
ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۷
۷ـ دو نفر با وزنهای ۸۵ و ۶۵ کیلوگرم به جنگلی رفتند. آنها در این جنگل به منابع غذایی دسترسی ندارند. برای همین همراه خود مواد غذاییای بردهاند که ۴۵۰۰ کیلوکالری انرژی دارد. اگر فرض کنیم هر انسان روزانه حداقل به اندازه سه برابر وزن خود انرژی نیاز دارد، آنها حداکثر چند روز میتوانند با مواد غذایی خود در جنگل دوام بیاورند؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی نهم صفحه ۹۳ - تمرین ۷
بیایید این مسئله را به صورت گام به گام حل کنیم:
**گام ۱: محاسبه مجموع وزن دو نفر**
$$85 + 65 = 150$$ کیلوگرم.
**گام ۲: محاسبه حداقل انرژی مورد نیاز روزانه برای هر دو نفر**
طبق سوال، هر کس ۳ برابر وزنش کالری نیاز دارد. پس برای هر دو نفر:
$$3 \times 150 = 450$$ کیلوکالری در روز.
**گام ۳: تشکیل نامعادله برای تعداد روزها ($$x$$)**
کل انرژی آنها ۴۵۰۰ کالری است. ضرب تعداد روزها در مصرف روزانه نباید از کل انرژی بیشتر شود:
$$450x \leq 4500$$
$$x \leq \frac{4500}{450} \Rightarrow x \leq 10$$
**نتیجه نهایی:** آنها **حداکثر ۱۰ روز** میتوانند با این مقدار غذا در جنگل دوام بیاورند.