إكمال المربع لحل المعادلات التربيعية

ملخص
إكمال المربع في خمس نقاط
١ · الهدف: تحويل المعادلة التربيعية إلى الشكل (س + أ)² = ب ثم أخذ الجذر التربيعي للطرفين.
٢ · الخطوة ١: معامل س² يجب أن يكون ١، وإلا نقسم المعادلة كلها عليه.
٣ · الخطوة ٢: نأخذ نصف معامل س ونربّعه ونضيفه إلى الطرفين.
٤ · الخطوة ٣: نكتب المربع الكامل ونأخذ الجذر، فنحصل على حلّين (± الجذر).
٥ · إذا صار الطرف الأيسر سالباً فلا حلول حقيقية، لأن المربع لا يكون سالباً.
لماذا؟
لماذا نحتاج إكمال المربع؟
١معامل س² = ١٢نصف معامل سثم نربّعه٣مربع كامل ← جذرخطوات إكمال المربع من اليمين إلى اليسار
الهدف التخلص من التربيع: نحوّل المعادلة التربيعية إلى مربع كامل يساوي عدداً، ثم نأخذ الجذر.
بدلاً من حل معادلة مثل س٢ + ٦س + ٥ = ٠ مباشرة، نحوّلها إلى (س + ٣)² = ٤ ثم نأخذ الجذر: س + ٣ = ±٢.
حل المعادلة التربيعية بطريقة منهجية ومنظمة.
تحويل المعادلة من الدرجة الثانية إلى الأولى.
أخذ الجذر التربيعي للطرفين والحصول على الحل.
تذكّر
فك المربع الكامل
س²٣س٣س٩س٣س٣نضيف ٩ ليكتمل المربع
القاعدة الأساسية:
(أ + ب)² = أ² + ٢أب + ب²
أمثلة: (س + ٣)² = س٢ + ٦س + ٩ ، (س − ٢)² = س٢ − ٤س + ٤ ، (س + ٥)² = س٢ + ١٠س + ٢٥.
في إكمال المربع نعمل العكس: نحوّل س٢ + ٦س + ٩ إلى (س + ٣)². لاحظ في الرسم أن ٩ هي مربع نصف معامل س، أي ٣².
خطوات
خطوات إكمال المربع
الخطوة ١ · معامل س²: يجب أن يكون معامل س٢ = ١، وإذا كان غير ذلك نقسم المعادلة كاملة على هذا المعامل.
الخطوة ٢ · العدد المناسب: نأخذ معامل س ونقسمه على ٢ ونربّعه، ونضيف هذا العدد إلى الطرفين للحفاظ على المعادلة.
الخطوة ٣ · المربع الكامل: نكتب الطرف الأيمن في صورة (س + أ)²، نبسّط الطرف الأيسر، ثم نأخذ الجذر التربيعي للطرفين.
العدد المضاف = (معامل س٢
خطوات
حل س٢ + ٦س + ٥ = ٠ بإكمال المربع
الخطوة ١ · معامل س²
معامل س٢ = ١
لا نحتاج تعديلاً
الخطوة ٢ · نصف معامل س ثم نربّعه
٦ ÷ ٢ = ٣ ← ٣² = ٩
نضيف ٩ إلى الطرفين
الخطوة ٣ · ننقل الثابت ونكتب المربع
س٢ + ٦س + ٩ = ٩ − ٥ = ٤
(س + ٣)² = ٤
الخطوة ٤ · نأخذ الجذر
س + ٣ = ±٢
س + ٣ = ٢ أو س + ٣ = −٢
الجواب
س = −١ أو س = −٥
مثال ٢: معامل غير ١ · ٢س٢ + ٨س + ٦ = ٠
معامل س٢ هو ٢، فنقسم المعادلة كلها على ٢:
٢س٢ + ٨س + ٦٢ = ٠٢ ← س٢ + ٤س + ٣ = ٠
معامل س = ٤ ← ٤ ÷ ٢ = ٢ ← ٢² = ٤، نضيف ٤ إلى الطرفين وننقل الثابت:
س٢ + ٤س + ٤ = ٤ − ٣ = ١ ← (س + ٢)² = ١
س + ٢ = ±١ ← س = −١ أو س = −٣
مثال ٣: معامل سالب · س٢ − ١٠س + ٢١ = ٠
معامل س٢ = ١. معامل س = −١٠ ← −١٠ ÷ ٢ = −٥ ← (−٥)² = ٢٥، نضيف ٢٥ إلى الطرفين:
س٢ − ١٠س + ٢٥ = ٢٥ − ٢١ = ٤ ← (س − ٥)² = ٤
س − ٥ = ±٢ ← س = ٧ أو س = ٣
مثال ٤: معامل كسري · ١٢س٢ + ٣س − ٢ = ٠
نضرب المعادلة كلها في ٢ ليصبح معامل س٢ = ١:
س٢ + ٦س − ٤ = ٠
معامل س = ٦ ← ٦ ÷ ٢ = ٣ ← ٣² = ٩، نضيف ٩ وننقل الثابت:
س٢ + ٦س + ٩ = ٩ + ٤ = ١٣ ← (س + ٣)² = ١٣
س + ٣ = ±√١٣س = −٣ ± √١٣
مثال ٥: بلا حلول حقيقية · س٢ + ٤س + ٨ = ٠
معامل س = ٤ ← ٤ ÷ ٢ = ٢ ← ٢² = ٤، نضيف ٤ وننقل الثابت:
س٢ + ٤س + ٤ = ٤ − ٨ = −٤ ← (س + ٢)² = −٤
لا توجد حلول حقيقية: المربع (س + ٢)² لا يمكن أن يساوي عدداً سالباً.
مثال ٦: متغير مختلف · ت٢ − ٨ت + ١٢ = ٠
الطريقة نفسها مع الحرف ت: معامل ت = −٨ ← −٨ ÷ ٢ = −٤ ← (−٤)² = ١٦، نضيف ١٦ وننقل الثابت:
ت٢ − ٨ت + ١٦ = ١٦ − ١٢ = ٤ ← (ت − ٤)² = ٤
ت − ٤ = ±٢ ← ت = ٦ أو ت = ٢
مثال ٧: تطبيق هندسي
مستطيل طوله أكبر من عرضه بـ ٣ وحدات، ومساحته ٤٠ وحدة مربعة. أوجد أبعاده.
نفرض العرض = س، فالطول = س + ٣، والمساحة = س(س + ٣) = ٤٠:
س٢ + ٣س − ٤٠ = ٠
معامل س = ٣ ← ٣ ÷ ٢ = ١٫٥ ← (١٫٥)² = ٢٫٢٥، نضيف ٢٫٢٥ وننقل الثابت:
س٢ + ٣س + ٢٫٢٥ = ٤٠ + ٢٫٢٥ = ٤٢٫٢٥ ← (س + ١٫٥)² = ٤٢٫٢٥
س + ١٫٥ = ±٦٫٥، ونرفض الحل السالب لأن العرض طول.
العرض = ٥ ، الطول = ٨
تنبيه
أخطاء شائعة
أضف العدد نفسه إلى الطرفين، وتذكّر إشارة ± عند الجذر.
• تأكد دائماً أن معامل س٢ = ١ قبل البدء.
• أضف العدد المناسب إلى الطرفين لا إلى طرف واحد.
• تذكّر أن تربيع العدد السالب يعطي موجباً: (−٥)² = ٢٥.
• الجذر التربيعي يعطي حلّين: موجباً وسالباً.
• تحقّق من الحلول بالتعويض في المعادلة الأصلية.
ملاحظة
متى نستخدم إكمال المربع؟
• حل المعادلات التربيعية التي لا تتحلل بسهولة.
• إيجاد نقطة الرأس للدالة التربيعية.
• تحويل المعادلة إلى الشكل المعياري.
• في مسائل التحسين والهندسة التحليلية، وعندما نريد فهم سلوك الدالة التربيعية بشكل أعمق.
إكمال المربعحل المعادلات التربيعيةخطوات إكمال المربعالمربع الكاملالمعادلات التربيعيةثالث متوسط
جاري تحميل التعليقات...

عن هذا الدرس

خطوات إكمال المربع لحل المعادلات التربيعية: جعل معامل س² يساوي ١، ثم أخذ نصف معامل س وتربيعه وإضافته للطرفين، ثم كتابة المربع الكامل (س + أ)² = ب وأخذ… هذا الدرس ضمن الفصل الثالث لمنهج المرحلة المتوسطة ثالث متوسط في أكاديمية موسى.

دروس ذات صلة