فعالیت نامعادلات ریاضی دهم - بخش ۱
فرض کنید $x$ متغیری باشد که همزمان در دو نامعادلهی زیر صدق میکند:
$$\mathbf{-2 < 3x - 1} \quad \text{و} \quad \mathbf{3x - 1 \le 8}$$
۱. هر کدام از نامعادلههای بالا را حل کنید و مجموعه جوابهای به دست آمده را روی محور مقابل آنها رسم کنید.
$$\mathbf{-2 < 3x - 1} \Rightarrow \underline{\hspace{1cm}}$$
$$\mathbf{3x - 1 \le 8} \Rightarrow \underline{\hspace{1cm}}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت صفحه 89 ریاضی دهم - بخش ۱
سلام! این فعالیت به شما نشان میدهد که چگونه یک **نامعادلهی دوگانه** را میتوان به دو **نامعادلهی ساده** تفکیک کرد و سپس با گرفتن **اشتراک**، جواب نهایی را به دست آورد. این تفکیک برای درک بهتر مفهوم بسیار مفید است.
### **حل نامعادلات تفکیکشده**
**۱. نامعادلهی اول: $\mathbf{-2 < 3x - 1}$**
**گام ۱: جداسازی $\mathbf{x}$**
عدد $-1$ را به طرف چپ منتقل میکنیم (با تغییر علامت):
$$-2 + 1 < 3x$$
$$-1 < 3x$$
**گام ۲: پیدا کردن $\mathbf{x}$**
بر $3$ تقسیم میکنیم (چون $3$ مثبت است، جهت نامعادله تغییر نمیکند):
$$\mathbf{-\frac{1}{3} < x} \quad \text{یا} \quad \mathbf{x > -\frac{1}{3}}$$
**مجموعه جواب اول:** $$\left( -\frac{1}{3}, +\infty \right)$$
$$\mathbf{-2 < 3x - 1} \Rightarrow \mathbf{-1 < 3x} \Rightarrow \mathbf{x > -\frac{1}{3}}$$
---
**۲. نامعادلهی دوم: $\mathbf{3x - 1 \le 8}$**
**گام ۱: جداسازی $\mathbf{x}$**
عدد $-1$ را به طرف راست منتقل میکنیم (با تغییر علامت):
$$3x \le 8 + 1$$
$$3x \le 9$$
**گام ۲: پیدا کردن $\mathbf{x}$**
بر $3$ تقسیم میکنیم (چون $3$ مثبت است، جهت نامعادله تغییر نمیکند):
$$\mathbf{x \le 3}$$
**مجموعه جواب دوم:** $$(-\infty, 3]$$
$$\mathbf{3x - 1 \le 8} \Rightarrow \mathbf{3x \le 9} \Rightarrow \mathbf{x \le 3}$$
### **اشتراک جوابها (جواب نهایی)**
چون متغیر $x$ باید **همزمان** در هر دو نامعادله صدق کند، جواب نهایی **اشتراک** دو مجموعهی جواب است:
$$ \left( -\frac{1}{3}, +\infty \right) \cap (-\infty, 3] = \mathbf{\left( -\frac{1}{3}, 3 \right]} $$
فعالیت نامعادلات ریاضی دهم - بخش ۲
۲. میتوانیم دو نامعادلهی فوق را ترکیب کنیم و به شکل یک نامعادلهی دوگانه به صورت $\mathbf{-2 < 3x - 1 \le 8}$ بنویسیم. از خواص جمع و ضرب نامساویها استفاده کرده و این نامعادلهی دوگانه را حل کنید:
$$\mathbf{-2 < 3x - 1 \le 8}$$
به دو نامعادله $\mathbf{+1}$ را اضافه میکنیم:
$$\mathbf{\underline{\hspace{1cm}} < 3x \le 9}$$
دو نامعادله را در $\mathbf{\frac{1}{3}}$ ضرب میکنیم:
$$\mathbf{\underline{\hspace{1cm}} < x \le \underline{\hspace{1cm}}}$$
جواب به دست آمده از این روش را با جوابی که در قسمت بالا به آن رسیدهاید، مقایسه کنید.
نامعادلهی دوگانهی فوق را به صورت دستگاه نامعادلههای زیر نیز نشان میدهیم:
$$\begin{cases} 3x - 1 > -2 \\ 3x - 1 \le 8 \end{cases}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت صفحه 89 ریاضی دهم - بخش ۲
این بخش، روش اصلی و سریعتر برای حل **نامعادلات دوگانه** است. در این روش، عملیات ریاضی (جمع، تفریق، ضرب، تقسیم) به طور همزمان بر هر **سه** قسمت نامعادله اعمال میشود.
### **حل نامعادلهی دوگانه $\mathbf{-2 < 3x - 1 \le 8}$**
**هدف:** تنها کردن $x$ در وسط نامعادله.
**گام ۱: حذف $\mathbf{-1}$ (اضافه کردن $\mathbf{+1}$ به هر سه طرف)**
* $\text{وسط: } 3x - 1 + 1 = 3x$
* $\text{چپ: } -2 + 1 = -1$
* $\text{راست: } 8 + 1 = 9$
$$\mathbf{-1 < 3x \le 9}$$
**گام ۲: حذف $\mathbf{3}$ (ضرب در $\mathbf{\frac{1}{3}}$ به هر سه طرف)**
* $\text{چپ: } -1 \times \frac{1}{3} = -\frac{1}{3}$
* $\text{وسط: } 3x \times \frac{1}{3} = x$
* $\text{راست: } 9 \times \frac{1}{3} = 3$
$$\mathbf{-\frac{1}{3} < x \le 3}$$
**پاسخ جاهای خالی:**
$$\mathbf{\underline{-1} < 3x \le 9}$$
$$\mathbf{\underline{-\frac{1}{3}} < x \le \underline{3}}$$
### **مقایسه جوابها**
* **جواب روش تفکیک (بخش ۱):** $\left( -\frac{1}{3}, 3 \right]$
* **جواب روش دوگانه (بخش ۲):** $\left( -\frac{1}{3}, 3 \right]$
**نتیجهی مقایسه:** جواب به دست آمده از روش حل نامعادلهی دوگانه **کاملاً با جواب روش تفکیک دو نامعادله برابر است.** این نشان میدهد که هر دو روش برای یافتن ناحیهی مشترک (اشتراک) جوابها معتبر هستند و روش دوم اغلب سریعتر است.
### **معادل دستگاهی نامعادله**
همانطور که مشاهده میشود، نامعادلهی دوگانه در واقع **همارز** دستگاه نامعادلات زیر است:
$$\begin{cases} 3x - 1 > -2 \quad \text{(طرف چپ)}\ \ 3x - 1 \le 8 \quad \text{(طرف راست)} \end{cases}$$