الجذور والأصفار

ملخص
الجذور والأصفار في ست نقاط
أربع عبارات متكافئة: صفر للدالة = جذر للمعادلة = عامل = نقطة تقاطع مع محور .
النظرية الأساسية في الجبر: كل معادلة كثيرة حدود لها جذر مركب واحد على الأقل.
نتيجتها: معادلة الدرجة لها بالضبط جذرًا مركبًا (مع تكرار المكرر).
جذر مكرر ← الرسم يمسّ محور ولا يقطعه؛ جذر تخيلي ← لا يظهر على الرسم.
قانون ديكارت: عدد الأصفار الموجبة = تغيرات إشارة أو أقل بعدد زوجي؛ السالبة من .
الأصفار المترافقة: إذا كان صفرًا فإن صفر أيضًا.
تعريف
الأصفار والعوامل والجذور والمقاطع
-4 -3 -2 -1 1 2 3 P(x) الأصفار = نقاط التقاطع مع المحور
إذا كانت دالة كثيرة حدود وكان صفرًا لها، فإن العبارات الآتية متكافئة:
صفر الدالة
صفر للدالة
جذر المعادلة
جذر للمعادلة
عامل كثيرة الحدود
عامل للدالة
نقطة تقاطع
نقطة تقاطع مع محور
مثال على الأربع معًا (الدالة المرسومة أعلاه):
كثيرة الحدودالأصفارالعواملنقاط التقاطع مع محور
نظرية
النظرية الأساسية في الجبر ونتيجتها
x³ + 2x² + 6 = 0 3 4x⁴ − 3x³ + 5x − 6 = 0 4 −2x⁵ − 3x² + 8 = 0 5 الدرجة تساوي عدد الجذور المركبة
النظرية الأساسية في الجبر: كل معادلة كثيرة حدود درجتها أكبر من صفر لها جذر واحد على الأقل ينتمي إلى مجموعة الأعداد المركبة.
نتيجة النظرية: لمعادلة كثيرة حدود من الدرجة بالضبط جذرًا من الأعداد المركبة، بما في ذلك الجذور المكررة.
3 جذور
4 جذور
5 جذور
الجذور قد تكون حقيقية أو تخيلية أو مكررة، لكن عددها الكلي في مجموعة الأعداد المركبة يساوي الدرجة دائمًا.
ملاحظة
ما الذي يُظهره التمثيل البياني؟
يقطع: جذر بسيط يمسّ: جذر مكرر لا يلمس: تخيليان
قراءة الأصفار الحقيقية من الرسم:
• الرسم يقطع محور عند ← جذر حقيقي بسيط.
• الرسم يمسّ محور ويعود ← جذر حقيقي مكرر (العامل مرفوع لقوة زوجية).
• الرسم لا يلمس المحور ← الأصفار الباقية تخيلية ولا تظهر على الرسم.
مثال 1أ: جذر حقيقي مكرر
-6 -5 -4 -3 -2 -1 1 y = x² + 6x + 9 يمسّ المحور عند −3 ولا يقطعه
المعادلة
حلّل إلى العوامل
خذ الجذر التربيعي
الحل
جذر حقيقي واحد مكرر مرتين:
العامل مكرر مرتين في التحليل، لذا جذر مكرر. التمثيل البياني يمسّ المحور عند دون أن يقطعه، وعدد الجذور (2) يساوي الدرجة.
مثال 1ب: جذور حقيقية وتخيلية
-2 -1 1 2 y = x³ + 25x يقطع المحور مرة واحدة فقط عند الصفر
المعادلة
حلّل إلى العوامل
خاصية الضرب الصفري
أو
من
الجذر التربيعي
جذر حقيقي: ، جذران تخيليان: ،
الدالة من الدرجة الثالثة، فلها 3 جذور: واحد حقيقي واثنان تخيليان. التمثيل البياني يقطع المحور عند فقط.
قاعدة
قانون ديكارت للإشارات
P(x) + + + + 4 P(−x) + + + + + 2 كل قوس = تغيّر إشارة بين متجاورين
إذا كانت دالة كثيرة حدود معاملات حدودها أعداد حقيقية، فإن:
عدد الأصفار الحقيقية الموجبة
يساوي عدد مرات تغير إشارة معاملات ، أو أقل منه بعدد زوجي
عدد الأصفار الحقيقية السالبة
يساوي عدد مرات تغير إشارة معاملات ، أو أقل منه بعدد زوجي
نكتب الحدود بالترتيب التنازلي، ونعدّ كم مرة تنتقل الإشارة من إلى أو العكس. للأصفار السالبة نعوّض بدل : تنقلب إشارات الحدود ذات الأسس الفردية فقط.
مثال 2: تطبيق قانون ديكارت
الدالة
إشارات
← 4 تغيرات
الأصفار الموجبة الممكنة
4 أو 2 أو 0
إشارات
← تغيّران
الأصفار السالبة الممكنة
2 أو 0
الاحتمالات الممكنة (المجموع دائمًا 6 لأن الدرجة 6، والباقي أصفار تخيلية):
الأصفار الموجبةالأصفار السالبةالأصفار التخيلية
420
402
222
204
024
006
نظرية
نظرية الأصفار المركبة المترافقة
Re Im a + bi a − bi a b −b الصفران متماثلان حول المحور الحقيقي
إذا كان صفرًا لدالة كثيرة حدود معاملاتها أعداد حقيقية، فإن صفر لها أيضًا.
صفرصفر أيضًا
مثال: إذا كان صفرًا للدالة فإن صفر للدالة أيضًا. لذلك تأتي الأصفار التخيلية دائمًا أزواجًا، وعددها زوجي.
مثال 3: كتابة دالة كثيرة حدود من أصفارها
الأصفار المعطاة
،
بالنظرية المترافقة
صفر أيضًا
العوامل
أعد تجميع الحدود
الفرق بين مربعين
بسّط (لأن )
اضرب
التحقق: أصفارها ، ، ✓ — ثلاثة أصفار لدالة من الدرجة الثالثة.
الجذور والأصفارالنظرية الأساسية في الجبرقانون ديكارت للإشاراتالأصفار المركبة المترافقةكثيرات الحدودثاني ثانوي
جاري تحميل التعليقات...

عن هذا الدرس

لكثيرات الحدود: العلاقة بين الصفر والجذر والعامل ونقطة التقاطع، والنظرية الأساسية في الجبر ونتيجتها، والجذور المكررة والتخيلية على الرسم، وقانون ديكارت… هذا الدرس ضمن الفصل الأول لمنهج الثانوية ثاني ثانوي في أكاديمية موسى.

دروس ذات صلة