فعالیت ۱ تشکیل معادله درجه دوم حسابان یازدهم
برای تشکیل معادله درجه دومی که ریشههای آن ۲ و $-۳$ باشند، راه حل زیر را توضیح دهید.
$$\begin{cases} x = ۲ \\ x = -۳ \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} x - ۲ = ۰ \\ x + ۳ = ۰ \end{cases} \Rightarrow (x-۲)(x+۳) = ۰ \Rightarrow x^۲ + x - ۶ = ۰$$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۱ صفحه ۹ حسابان یازدهم
سلام به شما! این فعالیت به خوبی نشان میدهد که چگونه میتوانیم از روی **ریشهها**، به **معادله درجه دوم** برسیم. این فرآیند برعکس حل معادله است و بر اساس خاصیت **صفر شدن حاصلضرب** بنا شده است.
### توضیح مراحل حل
هدف: تشکیل معادله درجه دومی که ریشههای آن $x_۱ = ۲$ و $x_۲ = -۳$ باشند.
---
#### گام ۱: نوشتن ریشهها به صورت عاملهای صفرساز
* **شروع با ریشهها:**
$$\begin{cases} x = ۲ \\ x = -۳ \end{cases}$$
* **مفهوم:** اگر عددی ریشه یک معادله باشد، یعنی با جایگذاری آن در معادله، حاصل صفر میشود. ما میدانیم که وقتی $x=۲$ یا $x=-۳$ باشد، عبارت ما باید صفر شود. پس باید این ریشهها را طوری به سمت چپ ببریم که عاملهای (فاکتورهای) معادله را بسازند.
* **ساخت عاملها:**
$$\begin{cases} x - ۲ = ۰ \quad (\text{وقتی } x=۲ \text{ باشد، این عبارت صفر است}) \\ x + ۳ = ۰ \quad (\text{وقتی } x=-۳ \text{ باشد، این عبارت صفر است}) \end{cases}$$
---
#### گام ۲: تشکیل معادله با ضرب عوامل
* **اصل ضرب صفر:** اگر حاصلضرب چند عبارت صفر باشد، حداقل یکی از آن عبارتها باید صفر باشد. چون میخواهیم معادلهای داشته باشیم که در آن، $x-۲$ یا $x+۳$ (یا هر دو) صفر شوند، پس حاصلضرب آنها را برابر صفر قرار میدهیم:
$$(x-۲)(x+۳) = ۰$$
* **مفهوم:** این معادله تنها زمانی برقرار است که $x=۲$ (چون عامل اول صفر میشود) یا $x=-۳$ (چون عامل دوم صفر میشود). پس این معادله، دقیقاً ریشههای مورد نظر ما را دارد.
---
#### گام ۳: بسط دادن و استانداردسازی معادله
* **ضرب دو عامل:** برای به دست آوردن شکل استاندارد ($ax^۲ + bx + c = ۰$)، باید پرانتزها را در هم ضرب (پخش) کنیم:
$$(x-۲)(x+۳) = x(x+۳) - ۲(x+۳)$$
$$= x^۲ + ۳x - ۲x - ۶$$
$$= x^۲ + (۳-۲)x - ۶$$
$$= x^۲ + x - ۶$$
* **معادله نهایی:**
$$x^۲ + x - ۶ = ۰$$
**نتیجه**: این معادله درجه دوم، همان معادلهای است که ریشههای آن ۲ و $-۳$ هستند.
تمرین 2 تشکیل معادله درجه دوم با استفاده از ریشهها حسابان یازدهم
اگر ریشههای یک معادله درجه دوم، $x_۱ = \alpha$ و $x_۲ = \beta$ باشند، با استفاده از روش قسمت قبل معادله را مشخص کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین 2 صفحه ۹ حسابان یازدهم
این تمرین در واقع **فرمول کلی** تشکیل یک معادله درجه دوم را بر اساس ریشههای دلخواه $\alpha$ و $\beta$ استخراج میکند. همانطور که در مثالهای قبل دیدیم، بهترین روش، استفاده از **جمع** و **ضرب** ریشهها است.
---
### گام اول: محاسبه جمع ریشهها ($S$)
جمع ریشهها $S$ به سادگی از جمع دو ریشه $\alpha$ و $\beta$ به دست میآید:
$$\mathbf{S = \alpha + \beta}$$
### گام دوم: محاسبه ضرب ریشهها ($P$)
ضرب ریشهها $P$ به سادگی از ضرب دو ریشه $\alpha$ و $\beta$ به دست میآید:
$$\mathbf{P = \alpha \beta}$$
### گام سوم: تشکیل معادله
فرمول استاندارد برای تشکیل معادله درجه دوم با استفاده از جمع ($S$) و ضرب ($P$) ریشهها به صورت زیر است:
$$x^۲ - (\text{جمع ریشهها}) x + (\text{ضرب ریشهها}) = ۰$$
$$x^۲ - Sx + P = ۰$$
حالا مقادیر $S$ و $P$ را بر اساس $\alpha$ و $\beta$ جایگذاری میکنیم:
$$\mathbf{x^۲ - (\alpha + \beta)x + (\alpha \beta) = ۰}$$
**نتیجهگیری مهم**: این فرمول **مهمترین** ابزار برای تشکیل معادله درجه دوم است. اگر هر دو ریشه ($\alpha$ و $\beta$) را داشته باشیم، با استفاده از آن میتوانیم به سادگی معادله مورد نظر را بسازیم.
کار در کلاس تشکیل معادله درجه دوم حسابان یازدهم
معادله درجه دومی تشکیل دهید که ریشههای آن $۲+\sqrt{۳}$ و $۲-\sqrt{۳}$ باشند.
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس صفحه ۹ حسابان یازدهم
آفرین! این سوال ریشههایی با ساختار رادیکالی دارد که بهترین روش برای تشکیل معادله آن، استفاده از **روابط بین ریشهها و ضرایب** است. فرمول کلی تشکیل معادله با استفاده از جمع ($S$) و ضرب ($P$) ریشهها به صورت زیر است:
$$\mathbf{x^۲ - Sx + P = ۰}$$
### گام اول: محاسبه جمع ریشهها ($S$)
ریشهها را $x_۱ = ۲ + \sqrt{۳}$ و $x_۲ = ۲ - \sqrt{۳}$ در نظر میگیریم.
$$S = x_۱ + x_۲ = (۲ + \sqrt{۳}) + (۲ - \sqrt{۳})$$
جمله $\sqrt{۳}$ و $-\sqrt{۳}$ یکدیگر را خنثی میکنند:
$$S = ۲ + ۲$$
$$\mathbf{S = ۴}$$
### گام دوم: محاسبه ضرب ریشهها ($P$)
$$P = x_۱ x_۲ = (۲ + \sqrt{۳})(۲ - \sqrt{۳})$$
از **اتحاد مزدوج** استفاده میکنیم: $(a+b)(a-b) = a^۲ - b^۲$. در اینجا $a=۲$ و $b=\sqrt{۳}$.
$$P = (۲)^۲ - (\sqrt{۳})^۲$$
$$P = ۴ - ۳$$
$$\mathbf{P = ۱}$$
### گام سوم: تشکیل معادله
مقادیر $S=۴$ و $P=۱$ را در فرمول استاندارد تشکیل معادله جایگذاری میکنیم:
$$x^۲ - Sx + P = ۰$$
$$\mathbf{x^۲ - ۴x + ۱ = ۰}$$
**نتیجه**: معادله درجه دوم مورد نظر $x^۲ - ۴x + ۱ = ۰$ است.