فعالیت کار در کلاس حل معادله درجه دوم ریاضی دهم - بخش ۱
۱. با توجه به فعالیت بالا، جاهای خالی را با عبارتهای مناسب پر کنید.
(معادله: $ax^2 + bx + c = 0$)
$$\Delta = b^2 - 4ac$$
* $\mathbf{\Delta > 0 \Rightarrow \underline{\hspace{1cm}}}$$
* $\mathbf{\Delta = \underline{\hspace{1cm}} \Rightarrow} \quad x = \frac{-b}{2a} \text{ (معادله یک ریشهی حقیقی دارد - ریشهی مضاعف)}$
* $\mathbf{\Delta < 0 \Rightarrow \underline{\hspace{1cm}}}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس صفحه 75 ریاضی دهم - بخش ۱
سلام! این نمودار جریانی، خلاصهی مهمترین مفهوم در حل معادلات درجه دوم است: **تشخیص تعداد جوابهای حقیقی** با استفاده از **دلتا ($\\Delta$)** یا همان **مُیَّز**.
### **قوانین دلتا (مُیَّز)**
برای معادلهی درجه دوم $\mathbf{ax^2 + bx + c = 0}$، دلتا برابر است با $\mathbf{\Delta = b^2 - 4ac}$.
1. **اگر $\mathbf{\Delta > 0}$ (دلتا مثبت):** رادیکال $\sqrt{\Delta}$ عددی حقیقی و مثبت است. بنابراین، در فرمول $\mathbf{x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}}$، دو مقدار متفاوت به دست میآید.
* **پاسخ:** $\Delta > 0 \Rightarrow \mathbf{\text{معادله دو ریشهی حقیقی متمایز دارد.}}$
2. **اگر $\mathbf{\Delta = 0}$ (دلتا صفر):** رادیکال $\sqrt{\Delta}$ صفر است. بنابراین، فرمول به $\mathbf{x = \frac{-b}{2a}}$ تبدیل میشود که تنها یک مقدار را نتیجه میدهد.
* **پاسخ:** $\Delta = \mathbf{0} \Rightarrow \text{معادله یک ریشهی حقیقی مضاعف دارد.}$
3. **اگر $\mathbf{\Delta < 0}$ (دلتا منفی):** رادیکال $\sqrt{\Delta}$ یک عدد حقیقی نیست. بنابراین، امکان محاسبهی جوابهای حقیقی وجود ندارد.
* **پاسخ:** $\Delta < 0 \Rightarrow \mathbf{\text{معادله ریشهی حقیقی ندارد.}}$
| شرط دلتا | نتیجه (تعداد ریشههای حقیقی) |
| :---: | :---: |
| $\mathbf{\Delta > 0}$ | $\mathbf{\text{معادله دو ریشهی حقیقی متمایز دارد.}}$ |
| $\mathbf{\Delta = 0}$ | $\mathbf{x = \frac{-b}{2a}}$ (معادله یک ریشهی حقیقی مضاعف دارد) |
| $\mathbf{\Delta < 0}$ | $\mathbf{\text{معادله ریشهی حقیقی ندارد.}}$ |
فعالیت کار در کلاس حل معادله درجه دوم ریاضی دهم - بخش ۲
۲. معادلههای زیر را با فرمول کلی حل کنید.
الف) $x^2 - x + 1 = 0$
ب) $-2x^2 + x + 3 = 0$
پ) $-x^2 + 4x - 4 = 0$
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس صفحه 75 ریاضی دهم - بخش ۲
ما از **فرمول کلی حل معادلات درجه دوم** استفاده میکنیم:
$$\mathbf{x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}} \quad \text{که در آن} \quad \mathbf{\Delta = b^2 - 4ac}$$
### **الف) $\mathbf{x^2 - x + 1 = 0}$**
**گام ۱: تعیین ضرایب**
* $a = 1$، $b = -1$، $c = 1$
**گام ۲: محاسبه دلتا ($elta$)**
$$\Delta = b^2 - 4ac = (-1)^2 - 4(1)(1) = 1 - 4 = \mathbf{-3}$$
**گام ۳: نتیجهگیری**
* چون $\Delta = -3$، **منفی** است ($elta < 0$).
$$\mathbf{\text{معادله ریشهی حقیقی ندارد.}}$$
---
### **ب) $\mathbf{-2x^2 + x + 3 = 0}$**
**گام ۱: تعیین ضرایب**
* $a = -2$، $b = 1$، $c = 3$
**گام ۲: محاسبه دلتا ($elta$)**
$$\Delta = b^2 - 4ac = (1)^2 - 4(-2)(3) = 1 - (-24) = 1 + 24 = \mathbf{25}$$
**گام ۳: محاسبه ریشهها**
* چون $\Delta = 25 > 0$ است، دو ریشهی حقیقی داریم:
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{-1 \pm \sqrt{25}}{2(-2)} = \frac{-1 \pm 5}{-4}$$
1. **ریشهی اول:** $$x_1 = \frac{-1 + 5}{-4} = \frac{4}{-4} = \mathbf{-1}$$
2. **ریشهی دوم:** $$x_2 = \frac{-1 - 5}{-4} = \frac{-6}{-4} = \frac{3}{2} = \mathbf{1.5}$$
$$\text{جوابها: } x = -1 \text{ و } x = \frac{3}{2}$$
---
### **پ) $\mathbf{-x^2 + 4x - 4 = 0}$**
**گام ۱: تعیین ضرایب**
* $a = -1$، $b = 4$، $c = -4$
**گام ۲: محاسبه دلتا ($elta$)**
$$\Delta = b^2 - 4ac = (4)^2 - 4(-1)(-4) = 16 - 16 = \mathbf{0}$$
**گام ۳: محاسبه ریشه**
* چون $\Delta = 0$ است، معادله یک ریشهی مضاعف دارد:
$$x = \frac{-b}{2a} = \frac{-4}{2(-1)} = \frac{-4}{-2} = \mathbf{2}$$
$$\text{جواب: } x = 2 \text{ (ریشهی مضاعف)}$$
**نکته:** این معادله را میتوان با اتحاد مربع کامل نیز حل کرد: $$-x^2 + 4x - 4 = 0 \Rightarrow x^2 - 4x + 4 = 0 \Rightarrow (x - 2)^2 = 0 \Rightarrow x = 2$$