فعالیت ۱ حل معادله درجه دوم از روی تابع حسابان یازدهم
نمودار تابع $f$ با ضابطه $f(x) = x^۲ + ۴x + ۳$ در شکل روبهرو رسم شده است.
معادله $f(x) = ۰$ را حل کنید و جوابهای آن را به دست آورید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۱ صفحه ۱۰ حسابان یازدهم
سلام دوستان عزیز! این فعالیت میخواهد شما را به صورت عملی با مفهوم حل یک معادله درجه دوم آشنا کند. حل معادله $f(x) = ۰$ یعنی پیدا کردن **ریشههای تابع**.
### گام اول: نوشتن معادله
ما باید معادله $f(x) = ۰$ را حل کنیم. با جایگذاری ضابطه تابع، معادله زیر به دست میآید:
$$x^۲ + ۴x + ۳ = ۰$$
### گام دوم: حل معادله با روش تجزیه
از آنجا که این یک معادله درجه دوم ساده است، میتوانیم از روش **تجزیه** استفاده کنیم. باید دو عدد پیدا کنیم که:
* **حاصلضرب** آنها برابر با $c = ۳$ باشد.
* **حاصلجمع** آنها برابر با $b = ۴$ باشد.
این دو عدد، **۱** و **۳** هستند ($۱ \times ۳ = ۳$ و $۱ + ۳ = ۴$). پس معادله به صورت زیر تجزیه میشود:
$$(x + ۱)(x + ۳) = ۰$$
### گام سوم: پیدا کردن جوابها (ریشهها)
با استفاده از خاصیت **ضرب صفر**، هر عامل را برابر با صفر قرار میدهیم:
* حالت اول: $x + ۱ = ۰ \implies \mathbf{x_۱ = -۱}$
* حالت دوم: $x + ۳ = ۰ \implies \mathbf{x_۲ = -۳}$
**جوابهای معادله** (یا ریشههای تابع) اعداد **$-۱$ و $-۳$** هستند.
فعالیت ۲ ارتباط هندسی ریشهها حسابان یازدهم
محل تلاقی نمودار تابع $f$ با محور طولها چه رابطهای با جوابهای معادله $f(x) = ۰$ دارد؟
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۲ صفحه ۱۰ حسابان یازدهم
این سوال، مهمترین ارتباط بین **جبر** و **هندسه** در مبحث توابع درجه دوم را نشان میدهد. در ریاضیات، هرگاه میخواهیم **محل تلاقی** (نقطه برخورد) یک نمودار با **محور طولها** (محور $x$ها) را پیدا کنیم، باید شرط زیر برقرار باشد:
### ۱. مفهوم محل تلاقی با محور $x$ها
* **تعریف نقطه برخورد:** هر نقطهای که روی محور $x$ها قرار دارد، دارای مختصات $(x, ۰)$ است. یعنی **عرض ($y$) آن نقطه همواره صفر** است.
* **جایگذاری در تابع:** میدانیم که $y = f(x)$. بنابراین، برای پیدا کردن نقاط برخورد با محور $x$ها، باید عبارت $f(x)$ را برابر با صفر قرار دهیم.
### ۲. نتیجهگیری (رابطه)
* **جوابهای معادله $f(x) = ۰$** همان مقادیر $x$هایی هستند که به ازای آنها، $y$ یا $f(x)$ برابر صفر میشود.
* **نقاط تلاقی نمودار $f$ با محور طولها** همان نقاطی هستند که در آنها $y = ۰$ است.
بنابراین، **رابطه مستقیم** بین این دو مفهوم به شرح زیر است:
> **نقاط تلاقی نمودار تابع $f(x)$ با محور طولها (محور $x$ها)، همان ریشهها یا جوابهای معادله $f(x) = ۰$ هستند.**
### بررسی بر اساس شکل (فعالیت ۱)
در فعالیت ۱، نمودار تابع $f(x) = x^۲ + ۴x + ۳$ رسم شده است .
* **مشاهده هندسی:** نمودار، محور $x$ها را در دو نقطه قطع کرده است. این نقاط عبارتند از **$x = -۱$** و **$x = -۳$**.
* **مقایسه با حل جبری:** در فعالیت ۱، ما به صورت جبری معادله $x^۲ + ۴x + ۳ = ۰$ را حل کردیم و جوابهای **$x = -۱$** و **$x = -۳$** را به دست آوردیم.
**نتیجهگیری**: این دو نتیجه کاملاً بر هم منطبق هستند و این رابطه مهم را تأیید میکنند: **ریشههای معادله، صفرهای تابع** هستند.