|
ریاضی هشتم صفحه 116 - فعالیت 5
جدول زیر را برای عددهای مثبت $a$ و $b$ کامل کنید. مقدارهای دو سطر آخر را با هم مقایسه کنید و تساوی به دست آمده را به شکل یک قانون کلی بنویسید.
| $a$ | $16$ | $25$ | $1$ | $49$ |
|---|---|---|---|---|
| $b$ | $9$ | $36$ | $100$ | $64$ |
| $$\sqrt{\frac{a}{b}}$$ | $$\sqrt{\frac{16}{9}} = \frac{4}{3}$$ | | | $$\sqrt{\frac{49}{64}}$$
| $$\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$$ | $$\frac{\sqrt{16}}{\sqrt{9}} = \frac{4}{3}$$ | | | $$\frac{\sqrt{49}}{\sqrt{64}}$$ |
تساوی به شکل یک قانون کلی:
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هشتم صفحه 116 - فعالیت 5
این فعالیت با هدف کشف **قانون تقسیم رادیکالها** طراحی شده است. شما با پر کردن جدول مشاهده خواهید کرد که ریشه دوم یک کسر (ستون $\sqrt{\frac{a}{b}}$) با تقسیم ریشههای دوم صورت و مخرج آن (ستون $\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$) برابر است.
---
### **1. تکمیل جدول**
| $a$ | $16$ | $25$ | $1$ | $49$ |
|---|---|---|---|---|
| $b$ | $9$ | $36$ | $100$ | $64$ |
| $$\sqrt{\frac{a}{b}}$$ | $$\sqrt{\frac{16}{9}} = \frac{4}{3}$$ | $$\sqrt{\frac{25}{36}} = \frac{5}{6}$$ | $$\sqrt{\frac{1}{100}} = \frac{1}{10}$$ | $$\sqrt{\frac{49}{64}} = \frac{7}{8}$$
| $$\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$$ | $$\frac{\sqrt{16}}{\sqrt{9}} = \frac{4}{3}$$ | $$\frac{\sqrt{25}}{\sqrt{36}} = \frac{5}{6}$$ | $$\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{100}} = \frac{1}{10}$$ | $$\frac{\sqrt{49}}{\sqrt{64}} = \frac{7}{8}$$|
---
### **2. مقایسه و کشف قانون**
* **مقایسه:** با نگاه به دو سطر آخر، میبینیم که مقادیر در هر ستون با هم **برابر** هستند.
* **حدس کلامی:** ریشه دوم یک کسر، برابر است با خارج قسمت ریشه دوم صورت بر ریشه دوم مخرج.
* **تساوی به شکل یک قانون کلی (قانون تقسیم رادیکالها):**
اگر $a$ و $b$ دو عدد مثبت باشند ($b \ne 0$)، داریم:
$$ \sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}} $$
ریاضی هشتم صفحه 116 - فعالیت 1
با استفاده از شکل روبهرو، درستی رابطه $$\sqrt{\frac{9}{16}} = \frac{3}{4}$$ را بررسی کنید.
شکل: یک مربع با ضلع $1$ واحد که به $4 \times 4 = 16$ مربع کوچک تقسیم شده است. 9 مربع از این 16 مربع رنگ آبی شده است. ضلع افقی و عمودی مربع آبی رنگ به ترتیب با '?' واحد و '$\frac{3}{4}$ واحد' مشخص شده است.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هشتم صفحه 116 - فعالیت 1
هدف این فعالیت، درک مفهومی ریشه دوم کسرها با استفاده از مساحت است.
---
### **1. تحلیل شکل**
* **مربع بزرگ:** شکل اصلی یک مربع به ضلع 1 واحد است. پس **مساحت کل** آن $1 \times 1 = 1$ واحد مربع است.
* **تقسیمات:** این مربع به $4 \times 4 = 16$ مربع کوچک مساوی تقسیم شده است.
* **مربعهای رنگی:** $9$ مربع کوچک از $16$ مربع رنگ شده است.
### **2. مساحت و ریشه دوم**
* **مساحت قسمت رنگی:** مساحت هر مربع کوچک $ \frac{1}{16} $ است. پس مساحت 9 مربع رنگی برابر است با $ 9 \times \frac{1}{16} = \frac{9}{16} $.
* **معنای ریشه دوم:** ریشه دوم مساحت یک مربع، برابر با اندازه ضلع آن مربع است.
### **3. بررسی درستی رابطه**
* **ضلع مربع رنگی (برحسب رادیکال):** اگر مربعهای رنگی یک مربع کامل تشکیل داده باشند، اندازه ضلع آن برابر است با ریشه دوم مساحتش:
$$ \text{ضلع} = \sqrt{\text{مساحت}} = \sqrt{\frac{9}{16}} $$
* **ضلع مربع رنگی (برحسب کسر):** مربع رنگی از $3 \times 3 = 9$ مربع کوچک تشکیل شده است. اگر طول ضلع مربع بزرگ 1 باشد، هر قسمت کوچک روی ضلع برابر با $ \frac{1}{4} $ است. بنابراین، ضلع مربع رنگی برابر است با $3$ قسمت $ \frac{1}{4} $:
$$ \text{ضلع} = 3 \times \frac{1}{4} = \frac{3}{4} $$
* **نتیجهگیری:** چون هر دو روش محاسبه، ضلع مربع رنگی را به دست میدهند، پس باید با هم برابر باشند:
$$ \sqrt{\frac{9}{16}} = \frac{3}{4} $$
**نتیجه:** درستی رابطه تأیید میشود و به صورت کلی، $ \sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}} $.
ریاضی هشتم صفحه 116 - تمرین 2 (از تصویر دیگر)
در جاهای خالی عدد مناسب بنویسید.
$$- \sqrt{\frac{1}{144}} = \square$$
$$\sqrt{\frac{49}{16}} = \square$$
$$\sqrt{\square} = \frac{3}{5}$$
$$-\sqrt{\square} = -\frac{1}{7}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هشتم صفحه 116 - تمرین 2
این تمرین کاربرد مستقیم قانون تقسیم رادیکالها است: $ \sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}} $. شما باید ریشه دوم اعداد کامل را در صورت و مخرج محاسبه کنید.
---
### **1. $- \sqrt{\frac{1}{144}} = \square$**
* ریشه دوم صورت ($\sqrt{1} = 1$) و مخرج ($\sqrt{144} = 12$) را جداگانه حساب میکنیم.
* $$ -\sqrt{\frac{1}{144}} = -\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{144}} = -\frac{1}{12} $$
* **پاسخ:** $$ -\frac{1}{12} $$
### **2. $\sqrt{\frac{49}{16}} = \square$**
* ریشه دوم صورت ($\sqrt{49} = 7$) و مخرج ($\sqrt{16} = 4$) را جداگانه حساب میکنیم.
* $$ \sqrt{\frac{49}{16}} = \frac{\sqrt{49}}{\sqrt{16}} = \frac{7}{4} $$
* **پاسخ:** $$ \frac{7}{4} $$
### **3. $\sqrt{\square} = \frac{3}{5}$**
* برای پیدا کردن عددی که ریشه دوم آن $\frac{3}{5}$ باشد، باید $\frac{3}{5}$ را به توان 2 برسانیم.
* $$ (\frac{3}{5})^2 = \frac{3^2}{5^2} = \frac{9}{25} $$
* **پاسخ:** $$ \frac{9}{25} $$
### **4. $- \sqrt{\square} = -\frac{1}{7}$**
* برای پیدا کردن عدد زیر رادیکال، علامت منفی را نادیده میگیریم و $\frac{1}{7}$ را به توان 2 میرسانیم.
* $$ (\frac{1}{7})^2 = \frac{1^2}{7^2} = \frac{1}{49} $$
* **پاسخ:** $$ \frac{1}{49} $$
ریاضی هشتم صفحه 116 - تمرین 3 (از تصویر دیگر)
به صورت تقریبی مشخص کنید که عددهای داده شده نظیر کدام یک از نقاط مشخص شده روی محورند؟
نقاط روی محور: C (-3.5), E (-2), F (-1), B (1), D (2.5), A (5)
اعدادی که باید نظیر آنها مشخص شود:
$$\sqrt{6/25} \quad \sqrt{\frac{9}{16}} \quad -\sqrt{25} \quad -\sqrt{5} \quad -\sqrt{\frac{9}{4}} \quad -\sqrt{12/5}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی هشتم صفحه 116 - تمرین 3
برای پیدا کردن نقطه متناظر هر عدد روی محور، ابتدا باید مقدار دقیق یا تقریبی هر عبارت رادیکالی را محاسبه کنیم.
---
| عدد | محاسبه مقدار دقیق/تقریبی | نقطه متناظر |
|---|---|---|
| $$\sqrt{6/25}$$ | $$\sqrt{6.25} = 2.5$$ (زیرا $2.5 \times 2.5 = 6.25$) | **D** (نقطه D در $2.5$ است) |
| $$\sqrt{\frac{9}{16}}$$ | $$\frac{\sqrt{9}}{\sqrt{16}} = \frac{3}{4} = 0.75$$ | **B** (نقطه B نزدیک $1$ و کمی قبل از $1$ است، $0.75$ به $1$ نزدیکتر است) |
| $$\sqrt{25}$$ | $$ \sqrt{25} = 5 $$ | **A** (نقطه A در $5$ است) |
| $$-\sqrt{5}$$ | $$\sqrt{5}$$ بین $\sqrt{4}=2$ و $\sqrt{9}=3$ است. $\sqrt{5} \approx 2.23$. پس $$-\sqrt{5} \approx -2.23$$ | **E** (نقطه E بین $-2$ و $-3$ است، نزدیک به $-2$) |
| $$-\sqrt{\frac{9}{4}}$$ | $$-\sqrt{2.25} = -1.5$$ (زیرا $\frac{9}{4} = 2.25$ و $1.5^2 = 2.25$) | **F** (نقطه F بین $-1$ و $-2$ است، دقیقاً وسط) |
| $$-\sqrt{12/5}$$ | $$12/5 = 2.4$$. $\sqrt{2.4} \approx 1.55$. پس $$-\sqrt{12/5} \approx -1.55$$ | **F** (این عدد نیز به $-1.5$ بسیار نزدیک است) |
**توجه ویژه به $-\sqrt{25}$:** اگر منظور از $-\sqrt{25}$ همان **$-5$** است (با توجه به ترتیب روی محور)، پس به شرح زیر خواهد بود:
* $$- \sqrt{25} = -5$$
اگر این عدد روی محور وجود داشته باشد، به **نقطه $-5$** نظیر میشود که در تصویر نقطه مشخصی روی آن نیست ولی منطقاً بعد از C قرار دارد. اگر فرض کنیم که نویسنده قصد داشته $-4$ را با $\mathbf{C}$ و $-2$ را با $\mathbf{E}$ و $-1$ را با $\mathbf{F}$ مشخص کند، پس ممکن است $- \sqrt{25}$ در واقع نظیر نقطه $\mathbf{-5}$ (که روی محور مشخص نشده) باشد. اما با توجه به اینکه $A=5$ است، احتمالاً در هنگام تایپ یک علامت منفی جا افتاده و عدد $-\sqrt{25}$ در این سوال اشتباه است و احتمالاً منظور $\mathbf{\sqrt{25}}$ بوده که به $\mathbf{A}$ نظیر میشود.
**پاسخ نهایی با در نظر گرفتن رایجترین حالت و موقعیت تقریبی نقاط:**
| عدد | مقدار | نقطه متناظر |
|---|---|---|
| $$\sqrt{6/25}$$ | $2.5$ | **D** |
| $$\sqrt{9/16}$$ | $0.75$ | **B** |
| $$\sqrt{25}$$ | $5$ | **A** |
| $$-\sqrt{5}$$ | $-2.23$ | **E** |
| $$-\sqrt{9/4}$$ | $-1.5$ | **F** |
| $$-\sqrt{12/5}$$ | $-1.55$ | **F** |
* **تذکر معلمانه:** از آنجایی که $-\sqrt{9/4} = -1.5$ و $-\sqrt{12/5} \approx -1.55$ هر دو به نقطه F ($pprox -1.5$) بسیار نزدیک هستند و فقط یک نقطه F داریم، باید بررسی کرد که در این نوع تمرینات هر عدد به یک نقطه یکتا نظیر میشود یا خیر. اگر هر عدد به یک نقطه نظیر شود، احتمالاً موقعیت $\mathbf{E}$ یا $\mathbf{C}$ برای یکی از این اعداد دقیقتر است. با این حال، با توجه به تقریبی بودن نقاط روی محور، هر دو به F نزدیک هستند. برای پاسخگویی به این تمرین، معمولاً نقاطی که مقدار دقیق دارند (مثل $2.5$ و $-1.5$) اولویت دارند.