335 106 18MB
Persian / Farsi (Dari) Pages [161]
جمهورى اسالمﻰ افغانستان وزارت معارف ریاست عمومﻰ انکشاف نصاب تعلیمﻰ
x+2=5 ?=x
کتب درسی مربﻮط وزارت معارف بﻮده ،خرﻳد و فروش أن ممنﻮع است. [email protected]
? = 3 4 8
x
1398
الف
مﻮلفان: سرمؤلف نظام الدین عضو علمﻰ ریاست انکشاف نصاب تعلیمﻰ و تألیف کتب درسﻰ معاون مؤلف محمد خالد ستورى (ځدراڼ) عضو علمﻰ ریاست انکشاف نصاب تعلیمﻰ و تألیفکتب درسﻰ مهریه ناصر عضو تیم پروژه تألیف کتب درسﻰ وزارت معارفادﻳتﻮران علمﻰ: حبیب اﷲ راحل مشاور وزارت معارف در ریاست انکشاف نصاب تعلیمﻰ و تألیف کتب درسﻰادﻳتﻮران زبان: عبدالرزاق کوهستانﻰ عضو علمﻰ دیپارتمنت زبان و ادبیات درى نرگس صالحﻰ عضو علمﻰ دیپارتمنت زبان و ادبیات درىکمﻴتﺔ دﻳنﻰ ،سﻴاسﻰ و فرﻫنگﻰ: محمد آصف کوچﻰ متخصص علوم اسﻼمﻰ -حبیب اﷲ راحل مشاور وزارت معارف در ریاست انکشاف نصاب تعلیمﻰ و تألیف کتب درسﻰ
إشراف: -دکتور شیر علﻰ ظریفﻰ رئیس پروژۀ انکشاف نصاب تعلیمﻰ.
ب
ج
سرود ملﻰ
د
دا وطن افغانستـــان دى
دا عزت د هـــر افغان دى
کور د سول 3کور د تورې
هر بچي ي 3قهرمـــان دى
دا وطن د ټولو کـور دى
د بلوڅـــــــو د ازبکــــــو
د پښتــــون او هزاره وو
د ترکمنــــــــو د تاجکــــو
ورسره عرب ،ګوجــر دي
پاميــريان ،نورستانيــــان
براهوي دي ،قزلباش دي
هم ايمـــاق ،هم پشـه 4ان
دا هيـــواد به تل ځلي8ي
لکــه لمــر پر شنه اسمـان
په سينــه ک 3د آسيـــا به
لکـــه زړه وي جــاويدان
نوم د حق مودى رهبـــر
وايو اهلل اکبر وايو اهلل اکبر
بسم اﷲ الرحمن الرحﻴم پﻴام وزﻳر معارف الحمدﷲ رب العالمین والصﻼۀ والسﻼم علﻰ نبیه و رسوله محمد وعلﻰ آله وأصحابه أجمعین ،أما بعد: نصاب تعلیمي معارف اساس نظام تعلیم و تربیه را تشکیل داده و در رشد و توسعۀ علمﻰ ،فکرى و سلوکﻰ نسلهاى امروز و فرداى کشور نقش بنیادى و سرنوشت ساز دارد. نصاب تعلیمﻰ با گذشت زمان و تحول و پیشرفت در عرصه هاى مختلف زندگﻰ ،مطابق با نیازهاى جامعه ،باید هم از نظر مضمون و محتوا و هم از نظر شیوه و روش عرضۀ معلومات ،تطور و انکشاف نماید. یکﻰ از عرصه هاى نصاب تعلیمﻰ که مورد توجه جدى براى تجدید نظر و بهبود مﻰ باشد ،نصاب تعلیمات اسﻼمﻰ است؛ زیرا از یک جانب ،فارغان مدارس دینﻰ به حیث پیشوایان معنوى جامعه ،باید محور تﻼشهاى معارف قرار گیرند و از سوى دیگر نصاب تعلیمات اسﻼمﻰ شامل عقاید ،احکام و هدایات دین مبین اسﻼم است که به حیث نظام و قانون مکمل ،تمام ابعاد زندگﻰ انسان ها را در بر گرفته و به عنوان آخرین پیام خالق و پروردگار جهان تا روز قیامت ،رسالت رهنمایﻰ و هدایت بشریت را انجام مﻰ دهد. علماى امت اسﻼمﻰ در طول تاریخ نقش مهمﻰ را در ایجاد ،توسعه و غنامندى سیستم تعلیمات و معارف اسﻼمﻰ مخصوصا انکشاف تدریجﻰ نصاب تعلیمﻰ مراکز و مؤسسات علمﻰ جهان اسﻼم ،ایفاء کرده اند. مطالعۀ دقیق در سیر تطور تاریخﻰ علوم و معارف اسﻼمﻰ در جهان نشان مﻰ دهد که نصاب تعلیمﻰ مدارس و مراکز علمﻰ ما ،همواره بنا بر ضرورت هاى جامعه و در تطابق با احکام ثابت و پا بر جاى دین اسﻼم ،که براى همۀ انسانها در همۀ زمانها و مکانها مﻰ باشد ،توسعه یافته است. کشور عزیز ما افغانستان با سابقۀ درخشان علمﻰ ،روزگارى مهد علم و دانش و جایگاه بزرگترین مراکز علمﻰ عصر بوده و در شکل گیرى تمدن بزرگ اسﻼمﻰ نقش عظیمﻰ داشته است ،وجود هزاران دانشمند و عالم در عرصه هاى مختلف علم و فرهنگ مخصوصاً در علوم شرعﻰ مانند عقاید ،تفسیر ،حدیث، فقه ،اصول فقه و غیره ،گواه واضح آنچه گفته شد مﻰ باشد.
هـ
همزمان با رشد بیدارى اسﻼمﻰ در عصر حاضر ،تعلیمات اسﻼمﻰ در کشور ما شاهد تحول کمﻰ و کیفﻰ بوده و اطفال و جوانان کشور ما با شوق و رغبت فراوان به طرف مدارس و مراکز تعلیمات اسﻼمﻰ رو مﻰ آورند. وزارت معارف جمهورى اسﻼمﻰ افغانستان بر اساس مسؤولیت ورسالت خویش ،در مطابقت با احکام قانون اساسﻰ کشور ،به منظور رشد و توسعۀ کمﻰ و کیفﻰ تعلیمات اسﻼمﻰ و از جمله نصاب آن، اقدامات قابل توجه نموده است. درین راستا وزارت معارف با دعوت از علماء ،استادان و متخصصین باتجربه و قابل اعتماد کشور ،به بهبود و انکشاف نصاب تعلیمﻰ پرداخته و کتابهاى رایج مدارس تعلیمات اسﻼمﻰ ،را با شرح و توضیح متون ،جا بجا ساختن فعالیتها ،ارزیابﻰ و تمرینها با معیارهاى کتب درسﻰ عیار ساخت. امیدوارم این تﻼشهاى قابل تمجید علماء و متخصصان وزارت معارف ،در بهبود و انکشاف هر چه بیشتر تعلیمات اسﻼمﻰ در افغانستان عزیز مفید واقع شده وسبب کسب رضاى خداوند متعال قرار گیرد. وباﷲ التوفیق دکتور محمد میرویس بلخﻰ وزیر معارف
و
مقدمﻪ استادان عالﻴقدر و شاگردان گرامﻰ، ریاضﻰ زبان علوم طبیعﻰ است که قوانین طبیعت را فورمول بندى مﻰ کند و مسائل مربوط به اعداد و مقادیر را به زبان حساب ارایه مﻰ نماید. انسان ها در زنده گﻰ روز مره به علم ریاضﻰ احتیاج دارند ،این علم براى ساینس حیثیت کلید را دارد که اکثر قوانین طبیعت به زبان ریاضﻰ بیان مﻰ شود و در مسائل شرعﻰ نیز به علم ریاضﻰ ضرورت مﻰ باشد ،در تقسیم میراث ،تقسیم زمین و دریافت مساحت آن ،تعیین حقوق شرکاء ،تعین زکات و غیره موارد ،از علم ریاضﻰ استفاده صورت مﻰ گیرد. براى اینکه فارغان مدارس علوم شرعﻰ قابلیت هاى ضرورى داشته باشند ،مسائل روزمرۀ زنده گﻰ مربوط ریاضﻰ را حل کرده بتوانند و مسائل مانند میراث ،مشارکت ،تقسیمات اموال و محتواى مضامین ساینسﻰ را بفهمند ،ریاست عمومﻰ انکشاف نصاب تعلیمﻰ وزارت معارف جمهورى اسﻼمﻰ افغانستان مسائل ضرورى ریاضﻰ را در نصاب تعلیمﻰ مدارس جابه جا نمود. به گونۀ که ضرورت هاى اساسﻰ شاگردان مدارس شرعﻰ ،تخصص آینده ایشان و ساعات تعیین شده در پﻼن تعلیمﻰ براى مضمون ریاضﻰ را در نظر گرفته و مسایل ضرورى این علم را با درنظرداشت به فن معاصر نصاب نویسﻰ بر میتود آسان و مؤثر تالیف نمود ،تا فارغان مدارس شرعﻰ در پهلوى علوم دینﻰ بعضﻰ علوم ضرورى دنیوى را نیز فرا گیرند ،ظرفیت هاى شان بلند برود و رول مؤثر و مثمر را در جامعه بازى نمایند. و اﷲ ولﻰ التوفیق
ز
صفحﻪ عنﻮان 1 فصل اول( اعداد حقﻴقﻰ) 3 مفهوم اعداد حقیقﻰ و خواص آن طریقۀ عمومﻰ استخراج جذر مربع تقریبﻰ ،اوسط و دریافت جذر اعداد اعشارى دار 11 19 عملیات باالى اعداد جذر دار (جمع ،تفریق ،ضرب و تقسیم) 23 قوانین اعداد توان دار (ضرب ،تقسیم ،توان صفر و منفﻰ) 29 طاقت نماهاى کسرى و قوانین آن ،ناطق کردن کسر ها 33 نکات مهم فصل 34 تمرینات عمومﻰ 37 فصل دوم (محاسبات مالﻰ) 39 نسبت ،تقسیم به اجزاى متناسب 43 تناسب ،خواص تناسب ،انواع تناسب 53 فیصد ،احدیت ،زکات و تخفیف 63 نکات مهم فصل 65 تمرینات عمومﻰ فصل سﻮم( مشابﻬت) اشکال متشابه ،مضلعات متشابه قضیۀ خطوط موازى با فاصله هاى مساوى ،قضیۀ تالس نکات مهم فصل تمرینات عمومﻰ فصل چﻬارم( تناظر) مفهوم تناظر ،تناظر محورى ،تناظر مرکزى نکات مهم فصل تمرینات عمومﻰ فصل پنجم (قضاﻳاى مثلث) قضایاى مثلث متساوى الساقین و
67 69 73 77 78 79 81 87 88 89 91
صفحﻪ عنﻮان 93 قضیۀ فیثاغورث 97 ناصف الزاویه ،ناصف الزاویه هاى داخلﻰ مثلث ،ناصف عمودى در یک مثلت 107 ارتفاع هاى مثلث ،میانه هاى مثلث 109 نکات مهم فصل 110 تمرینات عمومﻰ 111 فصل ششم (افاده ﻫاى الجبرى) 113 مفهوم متحول ،افاده هاى الجبرى ،ساده کردن افاده هاى الجبرى 119 ضرب یک حده ها ،تقسیم افاده هاى یک حده ،ضرب افاده هاى الجبرى 125 مطابقت ها 127 نکات مهم فصل 129 تمرینات عمومﻰ 131 فصل ﻫفتم ( معادﻻت) مفهوم معادله ،عملیه هاى جمع و تفریق در مساوات ،عملیه هاى ضرب و تقسیم در مساوات 133 139 معادلۀ عمومﻰ درجه یک یک مجهوله 141 نکات مهم فصل 142 تمرینات عمومﻰ 143 فصل ﻫشتم ( سﻴستم کمﻴات وضعﻴﺔ قاﻳم) 145 نقطه در مستوى ،مختصات یک نقطه در مستوي ،مجهول و متحول 151 نکات مهم فصل و تمرینات عمومﻰ
ز
فصلا ّول اعداد حقﻴقﻰ
√2
e
π 3
2
1
0
-√ 2
-e
-1
-2
-π -3
-4
مفﻬوم اعداد حقﻴقﻲ مﻲ دانﻴم که تمام اعداد نسبتﻲ را مﻲ توانﻴد روي محور اعداد نماﻳش دهﻴد در شکل زﻳر روى محور اعداد بعضﻰ از اعداد نسبتﻰ نماﻳش داده شده اند. آﻳا مﻰ توان عددى را مانند 2نﻴز روى محور اعداد نماﻳش داد؟ 2.5 3
1 2
? 2
–3 4
1
2
–1
0
–3
–2
آﻳا اعداد ناطق را مﻰ شناسﻴد؟ از مطالب رﻳاضﻰ صنف هفتم با در نظرداشت محور اعداد گفته مﻰ توانﻴم که هر عددناطق (نسبتﻰ) را روى محور اعداد توسط ﻳک نقطه نشان مﻰ دهﻴم ،مانند :شکل زﻳر که بعضﻰ از اعداد نسبتﻰ روى آن نشان داده شده اند: 11 3
5
4
3 4
3
2
1
1 2
-0.5
0
-11 3
-3 4
-1
-2
-3
-4
اعداد دﻳگرى نﻴز وجود دارند که تا به حال روى محور اعداد نشان داده نشده اند. ﻳا به عبارة دﻳگر اعداد نسبتﻰ به تنهاﻳﻰ نمﻰ توانند تمام نقاط روى محور اعداد را بپوشانند؛ ﻳعنﻰ بﻴن اعداد نسبتﻰ روى محور اعداد ،جا هاى خالﻰ براى اعدادى که نسبتﻰ ﻳا ناطق نباشند وجود دارند که توسط همﻴن اعداد پر مﻰ شوند.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جذر مربع اعداد زﻳر را پﻴدا کنﻴد: 9 4
4
100
2
16
25
10
در فعالﻴت فوق پﻴدا کردن جذر مربع ،کدام عدد براي شما مشکل است؟
3
ﺩﺩﻉ عدد ﻉﺏﺭﻡ ﺭﺫﺝ جذر مربع
9
ﺩﺩﻉ 25 16 2 100 4 ضرب حاصل شود و ضرب خودش آﻳا مﻰ توانﻴد ﻳک عدد ناطق را پﻴدا کنﻴد 4که در ﺭﺫﺝ ﻉﺏﺭﻡ 10 آن عدد 2شود؟ جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: 9
1.5 4 2.25
4 1.4
11.3 00
2 1.2
16 1.1
10
25 1
ﺩﺩﻉ ﺩﺩﻉ عدد
1
ﻉﺏﺭﻡ ﺭﺫﺝ ﻉﺏﺭﻡ ﺭﺫﺝ مربع عدد
جذر المربع عدد 2بﻴن کدام دو عدد قرار دارد؟ ﻉﺏﺭﻡ تکمﻴل ﺭﺫﺝ ﻉﺏﺭﻡ ﺭﺫﺝ نماﻳﻴد: 1.9881را مربع عدد 2جدول زﻳر 1 به منظور دقت بﻴشتر در پﻴدا کردن جذر 2.25 1.42 1.4 1.43 1.3 1.5
1.43
1.42
1.1 1.41 1.2
1.41 1.9881
1.40 1
ﺩﺩﻉ ﺩﺩﻉ
1.40
ﺩﺩﻉ عدد مربع عدد ﻉﺏﺭﻡ ﺭﺫﺝ
با مﻼحظﺔ جدول فوق نشان دهﻴد که جذر مربع عدد ، 2بﻴن کدام دو عدد قرار دارد؟ اعداد سطر اول اعدادى هستند که امکان موجودﻳت جذر مربع عدد 2بﻴن آن ها وجود دارد .به هر اندازه ﻳﻰ که در سطر اول جدول اعداد با هم نزدﻳکتر انتخاب گردند ،باز هم دﻳده مﻰ شود که در سطر دوم جدول عدد 2ظاهر نمﻲ شود .ﻳعنﻰ عدد ناطقﻰ که مساوى به 2باشد پﻴدا کرده نمﻰ توانﻴم؛ پس ست جدﻳد اعداد را درﻳافت کردﻳم که عبارت از ست اعداد غﻴر ناطق(گنگ)است .ست اعداد غﻴر ناطق را به Qنشان 3 , 5 , 7 ...و 2 مﻲ دهﻴم .مانند با وجود اﻳن که 2عدد ناطق نمﻰ باشد ،با استفاده از نماﻳش هندسﻰ مﻰ توان آن را روى محور اعداد طور زﻳر مشخص نمود:
4
در شکل مﻰ بﻴنﻴم مربع کوچکﻰ ABCDرا که طول اضﻼع آن ﻳک واحد است به دو مثلث قاﻳم الزاوﻳه تقسﻴم شده و داراى مساحت ﻳک واحد مربع مﻰ باشد. و مربع بزرگتر AMNCکه در شکل آن را مشاهده مﻲ کنﻴد نظر به مربع کوچک OBCDداراى مساحت بﻴشتر است که مساحت آن 2واحد مربع است ،بنابر اﻳن از درﻳافت فورمول مساحت مربع مﻰ دانﻴم که هر ضلع مربع بزرگ مساوى به 2واحد مﻰ باشد. هرگاه نقطﺔ Oرا مرکز قرارداده به شعاع 2که ﻳک ضلع مربع بزرگ مﻰ باشد ﻳک قوس طورى رسم نماﻳﻴم ،که محور اعداد را در ﻳک نقطه قطع کند ،نقطﺔ تقاطع با محور اعداد ،موقعﻴت 2را مشخص مﻰ کند. همانطوري که اعداد ناطق داراى معکوس جمعﻰ مﻰ باشند ،اعداد غﻴر ناطق نﻴز معکوس جمعﻰ دارند؛مث ً ﻼ :معکوس جمعﻰ 2 ، 2است که به طرف سمت چپ صفر روى محور اعداد نشان داده شده است .هر نقطﺔ محو اعداد به ﻳک عدد حقﻴقﻰ و معکوساً هر عدد حقﻴقﻰ به ﻳک نقطﺔ محور اعداد مطابقت مﻰ کند. 2 3
2
- 2 1
1.414
0
–1
–2
–3
1.414
ﺗﻌﺮﻳﻒ اتحاد ست هاي اعداد ناطق و غﻴر ناطق را به نام ست اعداد حقﻴقﻲ ﻳاد مﻲ کنند .ست اعداد حقﻴقﻲ را به IRنشان مﻲ دهندIR = Q U Q' . مثال 3 :را روى محور اعداد نشان دهﻴد. حل :از نقطﺔ 2به اندازة ﻳک واحد به سمت باﻻ حرکت مﻰ نماﻳﻴم .نقطﺔ به دست آمده را به Oوصل مﻰ نماﻳﻴم ،نقطﺔ Oرا مرکز گرفته ﻳک قوس رسم مﻰ کنﻴم که محور اعداد را در ﻳک نقطه قطع کند .نقطﺔ به دست آمده موقعﻴت 3را باﻻى محور اعداد مشخص مﻰ کند.
5
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1کدام ﻳک از اعداد زﻳر غﻴر ناطق اند: 37
)d
2 , 3
)c
5,
)b
16 ,
)a
-2سه عدد ناطق و سه عدد غﻴر ناطق را بنوﻳسﻴد. -3در باره 15چﻰ فکر مﻰ کنﻴد ،عدد ناطق است ﻳا غﻴر ناطق؟ -4موقعﻴت 5و 1+ 2را روى محور اعداد مشخص کنﻴد. -5کدام ﻳک از اعداد 3 + 4 , 8 + 2 2ناطق و کدام آن ها غﻴر ناطق است؟ -6در مورد اعداد 5 , 31 , 36و 144چه فکر مﻰ کنﻴد؟ ناطق اند و ﻳا غﻴر ناطق؟
6
خواص اعداد حقﻴقﻲ
2+ 5= 5+ 2
آﻳا خاصﻴت هاى تبدﻳلﻰ ،اتحادى و توزﻳعﻰ در اعداد حقﻴقﻰ صدق مﻰ کنند؟
)
2× 5
()
2× 3 +
)
2+ 3 + 5
( =) ( 3 + 5
( =) ( 3 + 5
×2
2+
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ قﻴمت هاى تقرﻳبﻰ جذور زﻳر را با استفاده از جدول در ﻳافت کنﻴد: قﻴمت تقرﻳبﻰ
ﻋﺪﺩ
1.41
2
1.73
3
2.23
5
?= 3+ 2 ? = 2+ 2 ?= 1+ 3 ? = 1+ 3
?= 2+ 3 ?=2+2 ?=3+ 1 ? = 3 +1
آﻳا خاصﻴت تبدﻳلﻰ در ست اعداد حقﻴقﻰ صدق مﻰ کند ﻳا خﻴر؟ خاصﻴت به نام چه ﻳاد مﻲ شود؟ در اعداد طبﻴعﻲ اﻳن فعالﻴت از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم که: براي هر عدد حقﻴقﻲ aو a + b = b + a bمﻰ باشد.
سؤال :آﻳاخاصﻴت تبدﻳلﻲ عملﻴه ضرب در اعداد حقﻴقﻲ نﻴز صدق مﻰ کند؟ با چند مثال واضح سازﻳد.
7
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻳک مستطﻴل به طول 5واحد و عرض 3واحد طول رسم نماﻳﻴد. مساحت اﻳن مستطﻴل چند است؟ مستطﻴل دﻳگر را رسم نموده که طول آن 5و عرض آن 2 واحد باشد مساحت اﻳن مستطﻴل چقدر است؟ اﻳن دو مستطﻴل را کنار هم قرار داده و بگوﻳﻴد مساحت مستطﻴل بزرگ مساوى به چند است؟ مساحت مستطﻴل بزرگ چه رابطه با مجموع مساحت هاى دو مستطﻴل کوچک دارد؟ . . )5(3+2)=(5 3)+(5 2 از نتﻴجﺔ فعالﻴت فوق براي هر عددحقﻴقﻲ c,b,aدارﻳم:
5 3 5 2 5 3 2
(a×)b+c(=)a×b(+)a×c
اﻳن خاصﻴت به نام چه ﻳاد مﻲ شود؟ اﻳن خاصﻴت به نام خاصﻴت توزﻳعﻰ ضرب باﻻى عملﻴﺔ جمع ﻳاد مﻰ گردد. )3 × ( 2 + 5
مثال :افادة باﻻى آن تطبﻴق کنﻴد. حل:
را در نظر گرفته خاصﻴت توزﻳعﻰ اعداد حقﻴقﻰ را )3 × ( 2 + 5) = ( 3 × 2) + ( 3 × 5
8
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ اشکال مقابل را در نظر بگﻴرﻳد. 5 4
4 3
3
5
)(a
)(b
حجم مکعب مستطﻴل شکل aمساوي به چند است؟ حجم مکعب مستطﻴل شکل bمساوي به چند است؟ از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم: براي هر عدد حقﻴقﻲ b،aو cدارﻳم که: )(a× b) × c = a× (b× c
اﻳن خاصﻴت اتحادي در عملﻴﺔ ضرب است.
مثال :با استفاده از خاصﻴت اعداد حقﻴقﻰ ،افادة خاصﻴت اتحادى را باﻻى آن تطبﻴق کنﻴد. حل:
شما به ﻳاد دارﻳدکه: a+ 0 = 0 + a = a a× 1 = 1 × a = a
روابط فوق براي هر aاز ست اعداد حقﻴقﻲ نﻴز صدق مﻲ کند.
)2 × ( 3 × 5
را در نظر گرفته
2 × ( 3 × 5 ) = ( 2 × 3) × 5
آﻳا خاصﻴت اتحادي تحت عملﻴﺔ جمع وجود دارد؟ با چند مثال واضح سازﻳد. ازاﻳن به بعد عﻼمت ضرب (×) را به عﻼمت ( ) .نشان مﻲ دهﻴم.
9
ﺗﻤﺮﻳﻦ مساوات زﻳر را در نظر گرفته خاصﻴت هاى مربوطه را در مقابل آن بنوﻳسﻴد. (نظر به کدام خاصﻴت).................
5 (2 + 3) = 2 5 + 3 5 .........
a
( نظر به کدام خاصﻴت).................
5 + 3 = 3 + 5 .........
b
(نظر به کدام خاصﻴت3 × ( 2 × 3 ) = ( 3 × 2 ) × 3.......... ).................
c
2 × 3 = 3 × 2 .........
d
(نظر به کدام خاصﻴت3 + ( 5 + 2 ) = ( 3 + 5 ) + 2 ......... ).................
e
( نظر به کدام خاصﻴت).................
10
طرﻳقﺔ عمومﻲ استخراج جذر مربع تقرﻳبﻲ ﻳک عدد جذر اعداد را به طرﻳقﺔ تجزﻳه مﻰ دانﻴد. آﻳا مﻰ توان جذر مربع تمام اعداد را به طرﻳقه تجزﻳه درﻳافت کرد؟ آﻳا جذر سوم ﻳک عدد را به جز از طرﻳقﺔ تجزﻳه به کدام طرﻳقﺔ دﻳگر درﻳافت کرده مﻰ توانﻴد؟
آﻳا درﻳافت جذر مربع اعداد را به طرﻳقﺔ تجزﻳه مﻴدانﻴد؛ مث ًﻼ 25 :چند است؟ جذر سوم ،اعداد را به کدام طرﻳقه درﻳافت کرده مﻲ توانﻴد؛ مث ًﻼ 3 27 :چند است؟ آﻳا براي پﻴدا کردن جذر مربع به جز از طرﻳقﺔ تجزﻳه کدام طرﻳقﺔ دﻳگر وجوددارد؟ در صنف گذشته درﻳافت جذر مربع اعداد مثبت را به شکل عمومﻰ آموختﻴد؛ به منظور ﻳادآورى مثال هاى زﻳر را در نظر مﻰ گﻴرﻳم: مثال :1جذر مربع عدد 625را در ﻳافت مﻲ کنﻴم. حل :عدد را تحت عﻼمت جذر مﻲ نوﻳسﻴم .
25 2 5 2 5 0 0
11
25 2 6 4 45 2 2 0
مثال :2جذر مربع عدد 116964را درﻳافت مﻲ کنﻴم. حل :عدد فوق را تحت عﻼمت جذر مﻲ نوﻳسﻴم. 64
64 64 00
342 3 11 6 9 9 64 2 6 9 2 56 13 682 13 00
در نتﻴجه116964 = 342 :
مراحل استخراج جذر دوم را توضﻴح دهﻴد. سؤال :جذر مربع اعداد زﻳر را در ﻳافت کنﻴد: c) 1127
a ) 1024 b) 5329
در جزء cدﻳدﻳم که 1127جذر مربع تام ندارد . آﻳاجذر تقرﻳبﻲ اعداد را به شکل عمومﻲ محاسبه کرده مﻲ توانﻴد؟ براي محاسبﺔ ﻳک عدد جذر تقرﻳبﻲ ﻳک عدد از روش عمومﻲ کار گرفته ،براي اﻳنکه بتوانﻴم جذر تقرﻳبﻲ ﻳک عدد را به دست آورﻳم فعالﻴت زﻳر را انجام مﻰ دهﻴم:
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ 1.23 1.360
0.3
2.03
1.2
ﻋدﺪ عدد
مربعﻋدﺪ 1.44 4ﻣﺮﺑﻊ 5.1209 عدد
با در نظرداشت جدول فوق ،چه رابطه ﻳﻰ بﻴن تعداد ارقام اعشاري عدد و مربع آن وجود دارد؟
12
با داشتن تعداد ارقام اعشاري جذر مربع ،چگونه مﻲ توانﻴم تعداد ارقام اعشارى عدد را درﻳافت کنﻴم؟ همان طورﻳکه در فعالﻴت باﻻ تعداد ارقام اعشاري جذر مربع ،نصف تعداد رقم هاي اعشاري مربع آن است از اﻳن قاعده براي استخراج جذر تقرﻳبﻲ استفاده مﻲ کنﻴم. مثال : 1مﻲ خواهﻴم جذر مربع عدد 1438را تا ﻳک رقم اعشارى محاسبه کنﻴم.
باقﻴمانده ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه
37.9 37.9 3 14 3 8 . 0 0 3 14 3 8 . 0 0 9 9 67 5 3 8 67 5 3 8 4 69 4 69 749 6 9 .0 0 749 6 9 .0 0 6 7 . 4. 1 67 41 1 .5 9 1 .5 9
در نتﻴجه1438 37.9 : سؤال :آﻳا 1438.00=1438است؟ چرا 1438را به شکل 1438.00مﻲ نوﻳسﻴم؟ مثال :2جذر مربع تقرﻳبﻲ عدد 2417را تا دو رقم اعشارى محاسبه کنﻴد.
ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧﺪه باقﻴمانده
در نتﻴجه49.16 :
13
2417
49.16 49.16 4 424 241 71 .7 0. 00 00 00 0 16 16 89 898 81 71 7 8 80 10 1 981981 1 61 .6 0. 00 0 9 .9 8. 18 1 6 .6 1. 91 09 00 0 9826 9826 5 .5 8. 98 59 65 6 0 .0 2. 92 49 44 4
در مثال هاي فوق مﻲ بﻴنﻴم که تعداد ارقام اعشاري باقﻴمانده مساوي به تعداد ارقام اصلﻲ عددى است که مﻰ خواهﻴم جذر مربع آن را پﻴدا کنﻴم.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1جذر مربع اعداد زﻳر را تا ﻳک رقم اعشارى محاسبه کنﻴد: b) 74
c) 427
a ) 814
-2جذر مربع اعداد زﻳر را تا دو رقم اعشارى محاسبه کنﻴد: c) 418
b) 5039
a ) 94752
14
قﻴمت تقرﻳبﻰ جذر مربع به طرﻳقﺔ اوسط آﻳا 81
را گفته مﻰ توانﻴد که
چند است؟ 25 آﻳا 16
را گفته مﻰ توانﻴد که
چند است؟
شما مﻲ دانﻴد هر عددى که در نفس خود ضرب شود حاصل ضرب به دست آمده بنام مربع عدد اولﻲ ﻳاد مﻲ شود .ولﻰ جذر مربع تمام اعداد مثبت را به شکل کسرى ﻳا نسبتﻰ ارائه کرده نمﻰ توانﻴم؛ مانند30, 10, 5 :
از اﻳن رو قﻴمت جذر مربع بعضﻰ از اعداد به شکل تقرﻳبﻰ ارائه مﻰ شود. دراﻳنجا مﻰ خواهﻴم قﻴمت تقرﻳبﻲ 5را درﻳافت کنﻴم. سؤال :عدد 5بﻴن مربعات کدام دو عدد قرار دارد؟ 5بﻴن کدام دو عدد قرار دارد؟ با درنظرداشت اﻳنکه جذر مربع 5بﻴن 2و 3قرار دارد مﻲ توان گفت که جذرمربع5 2+3 تقرﻳباً مساوى به قﻴمت وسطﻲ 2و 3است .ﻳعنﻲ= 2.5 : 2 براي پﻴدا کردن قﻴمت دقﻴقتر 5جدول زﻳر را در نظر مﻲ گﻴرﻳم:
ﻋﺪ ﺩ 5ﺑﻴﻦ ﻣﺮﺑﻊ 2و 2.5 ﺑﻪ ﻋﺒﺎﺭه ﺩﻳﮕﺮ 5ﺑﻴﻦ 2و 2.25ﻗﺮاﺭ ﺩاﺭﺩ
ﻣﺮﺑﻊ
ﻋﺪ ﺩ
4
2
6.25
2.5
9
3
با در نظر داشت اﻳنکه عدد 5بﻴن 4و 6.25قرار دارد مﻲ توان گفت که قﻴمت تقرﻳبﻲ 2 + 2.5 4.5 = 5قﻴمت وسطﻲ 2و 2.5است= 2.25 . 2 2
جدول مقابل را تکمﻴل کنﻴد.
ﻣﺮﺑﻊ
ﻋﺪ ﺩ
4
2 2.25
6.25
15
2.5
بادر نظرداشت جدول فوق گفته مﻰ توانﻴد 5بﻴن کدام دو عدد قرار دارد؟ دﻳده مﻰ شود که قﻴمت تقرﻳبﻰ 5با در نظرداشت اﻳن دو مرحله عبارت از 2.25 5
بوده پس نوشته کرده مﻰ توانﻴم که2.25 :
هرقدر که به روش فوق عملﻴه هاى باﻻ را تکرار نماﻳﻴم به 5بﻴشتر نزدﻳک مﻰ شوﻳم. 2.5 1
2 2.25 3
–1
0
–3
–2
در نتﻴجه مﻰ توانﻴم جذر تقرﻳبﻰ اعداد را با استفاده از روش فوق درﻳافت نماﻳﻴم. مثال :جذر تقرﻳبﻰ 10را درﻳافت کنﻴد. حل :با استفاده از روش فوق تقرﻳب اولﻲ 10مﻲ تواند قﻴمت وسطﻲ 3و 4باشد. 9 < 10 < 16
3 < 10 < 4
,
3+ 4 = 3.5 2
,
خﻼصه عملﻴﺔ فوق را در جدول زﻳر مﻼحظه مﻲ کنﻴد: 10
از جدول فوق نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که3.5 :
مربع
بﻴن 3و 35
عدد
9
3
12.25
3.5
16
4
10
با در نظرداشت اﻳن که عدد 10بﻴن 9و 12.25قرار دارد مﻲ توان گفت که قﻴمت
3 + 3.5 6.5 = تقرﻳبﻲ 10قﻴمت وسطﻲ 3و 3.5است= 3.25 . 2 2 براي درﻳافت قﻴمت دقﻴقتر 10جدول زﻳر را در نظر مﻲ گﻴرﻳم.
درنتﻴجه3.25 :
10
10
بﻴن 3و 25.3 3.25
ﺗﻤﺮﻳﻦ
مربع
عدد
9
3
10.5625
3.25
12.25
3.5
-1صحت هرﻳک از غﻴر تساوى هاى زﻳر را نشان دهﻴد: a) 3 < 12 < 4
b) 7.1 < 51 < 7.2
-2با استفاده از روش قﻴمت وسطﻲ جذر مربع تقرﻳبﻲ اعداد زﻳر را محاسبه کنﻴد: c) 7
b) 12
a) 21
16
جذر اعداد اعشاري دار اگر ﻳک عدد اعشارى دار را مربع کنﻴم تعداد رقم هاي بعد از اعشاري آن جفت است. در صورتﻲ که تعداد رقم هاي بعد از اعشاري آن تاق باشد چه عمل را باﻳد انجام دهﻴم؟
مثال :جذر مربع عدد 547.56را محاسبه کنﻴد. حل :چون تعداد ارقام بعد از اعشاري جفت است؛ پس مﻲ توان قسمت صحﻴح را از راست به چپ و قسمت اعشاري آن را برعکس از چپ 23.4 به راست دو دو خانه جدا کنﻴم؛ پس مانند قبل از طرﻳق 2 5 47 . 56 4 روش درﻳافت جذر عمومﻲ ،جذر عدد را استخراج 43 1 4 7 مﻰ نماﻳﻴم. در نتﻴجه547.56 = 23.4 :
9 8 . 5 6 8 . 5 6 0 . 0 0
1 2 1 1 0
464
عدد 381.291چند رقم اعشاري دارد؟ براي پﻴدا کردن جذر مربع اﻳن عدد در قدم اول چهباﻳد کرد؟ جذر مربع آن را درﻳافت کنﻴد. قبل از جذر گرفتن تخمﻴن کرده مﻰ توانﻴد جذر مربع اﻳن عدد چند رقم اعشاريدارد؟ باقﻴماندة جذر گرفته شده ،چند رقم اعشاري باﻳد داشته باشد؟در گذشته ما در عملﻴات چهار گانه بهخاطر مطمئن شدن از حل درست سؤال ،جواب را امتحان مﻲکردﻳم؛ بنا براﻳن در جذر اعداد اعشارﻳه دار نﻴز اﻳن عمل را انجام مﻲ دهﻴم. ﺑﺎﻗﻴﻤﺎﻧدﻪ
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جز )aتقسﻴم مقابل را در نظر بگﻴرﻳد.
17
5 2
13 10 3
5 1
جز)b
13 5 8
با در نظرداشت عملﻴه هاى جزء aو bشراﻳط درست بودن عمل تقسﻴم را شرح دهﻴد. سؤال :چطور مﻲ توان اطمﻴنان حاصل کرد که عملﻴﺔ جذر گرفتن درست است؟ مثال :جذر مربع عدد 149را درﻳافت نموده و درست بودن 12 آنرا امتحان مﻲ کنﻴم. 1 1 49 حل: 1 امتحان(12 × 12) + 5 = 144 + 5 = 149 : 22 0 4 9 سؤال :چرا 12را ضرب 12مﻲ کنﻴم.؟ 4 4 آﻳا براي اثبات درست بودن جذر فقط اجراى اﻳن عمل کافﻲ 0 5 است؟ اگر شاگرد اشتباهاً در جذر 149جذر مربع 11ضرب 11و باقﻴمانده ﻳعنﻲ 28را جمع آن کند مساوي به عدد اصلﻲ مﻲ شود. (11× 11) + 28 = 149آﻳا مﻴتوانﻴم جواب آن را را درست قبول کنﻴم؟ از مثال فوق نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم که براي امتحان کردن عملﻴﺔ جذر مربع ،شرط دﻳگري هم ﻻزم است :دو چند جذر مربع ﻳعنﻲ 2 12جمع 1بزرگتر از باقﻴمانده ﻳعنﻲ 5 مﻰ باشد وﻳا 5 < 2 × 12 + 1 سؤال :با در نظر داشت فعالﻴت فوق نشان دهﻴد که چرا جواب 11اشتباه بود؟ براي امتحان کردن جذر مربع شراﻳط زﻳر باﻳد در نظر گرفته شود: -1حاصل ضرب جذر مربع در خودش جمع باقﻴمانده مساوي به عدد اصلﻲ است. -2دو چند جذر مربع ﻳک عدد ،جمع ﻳک از باقﻴمانده بزرگتر است.
ﺗﻤﺮﻳﻦ جذر مربع اعداد زﻳر را درﻳافت نموده امتحان کنﻴد: ? = 4) 692.916
? = 3) 973
? = 2) 6721
? = 1) 780.81
18
جمع و تفرﻳق اعداد جذر دار شما مﻲ دانﻴد که در ست اعداد ناطق براي هر عدد حقﻴقﻰ a مﻲ توانﻴم بنوﻳسﻴم. 3a + 2a = (3 + 2)a = 5a 3a 2a = (3 2)a = a
?= 3
2
4 2 3+
? = xn a + y n a
آﻳا اعداد جذردار را نﻴز باهم جمع و تفرﻳق کرده مﻲ توانﻴد؟ تساوى هاى زﻳر را در نظر بگﻴرﻳد:
2 3 + 4 3 = (2 + 4) 3 = 6 3
2 × 13 + 3 × 13 = (2 + 3) × 13 = 5 × 13
براى آسانﻰ 5 × 13را به شکل 5 13مﻰ نوﻳسﻴم . براي درﻳافت حاصل جمع از خاصﻴت هاي اعداد حقﻴقﻲ استفاده مﻲ کنﻴم. سؤال :آﻳا براي تفرﻳق اعداد حقﻴقﻲ از روش جمع استفاده کرده مﻲ توانﻴم؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ در مساوات دوم به جاي )7-2(،5را قرار دهﻴد .مشابه به روش فوق محاسبه را انجام دهﻴد. جمع و تفرﻳق اعداد جذرى در صورتﻰ ممکن است که درجﺔ جذر و اعداد تحت جذر ﻳکسان باشند .ضراﻳب حدود مشابه جذور را با هم جمع ﻳا از هم تفرﻳق مﻲ کنﻴم. x n a ± y n a = ( x ± y) n a
سؤال :آﻳا گفته مﻲ توانﻴد جذر هاي مشابه کدام ها اند؟ آﻳا 10و 5 5,باهم مشابه اند؟ مثال 2 3 + 5 3 = ? : 1
حل :چون اعداد تحت جذر و درجﺔ جذور با هم مساوى اند. بنابراﻳن:
19
2 3 + 5 3 = (2 + 5) 3 = 7 3
? = 18 12 16 12
مثال :2
18 12 16 12 = (18 16) 12 = 2 12
حل:
مثال :3 حل :با استفاده از خاصﻴت توزﻳعﻰ اعداد حقﻴقﻰ = 8 48 10 48 3 48 در مرحلﺔ اول نتﻴجه دو حد را به دست آورده بعد نتﻴجه = (8 10) 48 3 48 را ازحد سوم تفرﻳق مﻰ کنﻴم. ? = 3 48
8 48 10 48
48 = ( 2 3) 48 = 5 48
= 2 48
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ قﻴمت 9 + 16و 9 + 16را به دست آورﻳد آﻳا قﻴمت ها با هم مساوي اند؟ قﻴمت هاي 100 36و 36
100را به دست آورﻳد آﻳا نتاﻳج اﻳن دو
عملﻴه با هم مساوي اند؟ از فعالﻴت باﻻ نتﻴجه مﻰ شود که:
ﺗﻤﺮﻳﻦ
a+ b
a+b
a
a b
b
-1حاصل جمع و حاصل تفرﻳق اعداد جذرى زﻳر را به دست آرﻳد: 50 3 50
)b
d) 5 × 36 + 5 × 36
a) 5 2 + 3 2 9 2 81 + 3 27
)c
-2کدام اعداد جذرى را مﻰ توان باهم جمع ﻳا از همدﻳگر تفرﻳق نمود؟ b) 5 4 + 3 4
a) 4 3 2 + 3 2
d) 7 3 6 + 2 3 6
c) 5 3 6 2 3 6
20
ضرب و تقسﻴم جذرها آﻳا اعداد جذرى را باهم ضرب و تقسﻴم کرده مﻲ توانﻴد؟
36 × 9 36 × 9 6 × 3 9 = = = 16 4 2 16
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جذور اعداد زﻳر را محاسبه کنﻴد:
= 36 × 9
4 × 25 = 100 = ............
= ..............
= 36 × 9 = ........ × ..............
= 4 × 25 = ....... × ............
= ..................
= 25 × 36
= 25 × 36 = ........... × .............
= ................
= 4×9
= 4 × 9 = .......... × ...........
از فعالﻴت باﻻ نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم: براي هر عدد حقﻴقﻰ اختﻴارى مثبت aو bدارﻳمa × b = a × b :
مثال : 1 حل:
2 × 32 = 2 × 32 = 64 = 8 20 × 5 = 20 × 5 = 100 = 10 0.25 = 0.01× 25 = 0.01 × 25 = 0.1× 5 = 0.5
با انجام دادن عملﻴه ها ،باﻻي جذور سعﻰ مﻰ کنﻴم افادة ساده ترى را به دست آورﻳم که اﻳن عمل راساده کردن جذر ها مﻰ نامند.
21
مثال : 2 حل: 75 = 25 × 3 = 25 × 3 = 5 × 3 5 × 1.7 = 8.5 مثال : 3اﻳن افاده را ساده کنﻴد: ? = 64a 2 حل: 2 2 ? = 75
64a = 64 × a 82 × a 2 = 8a
مثال : 4مﻲ خواهﻴم افاده هاي جذري زﻳر را با هم ضرب نماﻳﻴم: حل: )3
(2 6)(5
)= (2 6 × 5) (2 6 × 3 = 10 6 2 18 = 10 6 2 9 × 2 = 10 6 2 9 × 2 = 10 6 6 2
آﻳا مﻴتوانﻴد مشابه به قانون ضرب جذرها ،براي تقسﻴم نﻴز قاعده ﻳﻰ را درﻳافت کنﻴد؟ مثال زﻳر را در نظر بگﻴرﻳد: 16 4 16 = = = 16 × 0.01 = 16 × 0.01 = 4 × 0.1 = 0.4 100 10 100
اگر به جاى a ،16و به جاى b ، 100بگذارﻳم براى b 0دارﻳم:
a a = b b
36 ?= 49 36 9× 4 9 × 4 3× 2 6 = = = = 49 49 7 7 49
مثال : 5 حل:
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1افادة هاى زﻳر را ساده کنﻴد: 0.28
)e
64
)d
36
0.003
)c
169a 2
)b
144a 2
)a
-2افاده هاى زﻳر را ساده کنﻴد: 81a 4 ?= 125c6
)c
25 ?= 5
)b
18 ?= 6
)a
22
قوانﻴن اعداد توان دار ضرب اعداد توان دار در ﻻبراتوارها از ماﻳکروسکوپ ها براى بزرگ شدن اجسام استفاده مﻰ کنند. هر ماﻳکروسکوپ دو عدسﻴه دارد که ﻳک عدسﻴﺔ آن نزدﻳک به چشم و دﻳگرى نزدﻳک جسم قرار دارد. عدسﻴﺔ نزدﻳک جسم ،اندازه را 2 2 برابر و عدسﻴﺔ نزدﻳک چشم ،تصوﻳر را 23برابر بزرگ مﻰ سازد .تصوﻳر جسم چند برابر بزرگ مﻰ شود؟
در صنف گذشته توان و قوانﻴن مربوطﺔ آن را براى اعداد طبﻴعﻰ مورد مطالعه قرار دادﻳم در اﻳن بخش مﻰ خواهﻴم براى اعداد حقﻴقﻰ آن را مورد مطالعه قرار دهﻴم.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جا هاى خالﻰ را با اعداد مناسب توان دار پر نماﻳﻴد: 5 = 5 × 5 = 5 × .... = 5 × .... = .... × 51 2 2 2 2 .... = ( ) 2 × ( )8 = ( )3 × .... = ( )9 × .... 5 5 5 5 5 4 2 3 a = a × .... = .... × a = .... × a 4
3
4
2
6
از فعالﻴت باﻻ نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم که :هر گاه mو nاعداد تام و aﻳک عدد حقﻴقﻰ باشد. a m × a n = a m+n دارﻳم که: اگر در ضرب اعداد توان دار قاعده ها مساوى و توان ها مختلف باشند .در اﻳن صورت از قاعده هاى مساوى ﻳکﻰ را مشترک گرفته و توان ها را باهم جمع مﻰ نماﻳﻴم. 3 مثال : ? = 2 × 24 حل: 23 × 2 4 = 23+ 4 = 2 7 n n با ﻳک مثال واضح سازﻳدکه ( a ) = aهمﻴشه درست نﻴست.
23
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ تساوى زﻳر را درنظر بگﻴرﻳد: (149 ) 4 = (149 ) × (149 ) × (149 ) × (149 ) = (14)9+9+9+9 = 144×9
جاهاى خالﻰ را با اعداد مناسب توان دار پر نماﻳﻴد. (23 ) 4 = 23 × .... × .... × .... = 23+....+3+3 = 23×.... (a n ) 4 = a n × .... × .... × .... = a n +....+....+.... = a ......×4
از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم براى هر عدد حقﻴقﻰ aو دو عدد تام nو mدارﻳم: (a n )m = a m n = = (2) 6
2×3
=2
مثال : تساوي هاي زﻳر را در نظر بگﻴرﻳد:
2 2 2
)(2 2 )3 = (2 2 )(2 2 )(2 2 ) = (2
(30)3 = (6 × 5)3 = (6 × 5)(6 × 5)(6 × 5) = (6 × 6 × 6)(5 × 5 × 5) = 63 × 53
(30)3 = (10 × 3)3 = (10 × 3)(10 × 3)(10 × 3) = (10 × 10 × 10)(3 × 3 × 3) = 103 × 33
مساوات فوق به صورت عموم براى تمام اعداد حقﻴقﻰ b, aو nﻳک عدد تام درست است(a × b) n = a n × b n .
اگر در ضرب دو عدد توان دار قاعده ها مختلف و توان ها مساوى باشند؛ پس قاعده ها را با هم ضرب و از توان هاى مساوى ﻳکﻰ رامﻰ نوﻳسﻴم. 3 3 ? = 4 ×5 مثال: 3 3 حل : (4 × 5) = 20
ﺗﻤﺮﻳﻦ با استفاده از قانون ضرب سؤال هاى زﻳر را به شکل ﻳک توان بنوﻳسﻴد: 1 1 1 1 ? = 2) (0.2) 2 × (0.2) 2 = ? 3) ( ) 4 × ( )3 = ? 4) ( ) 7 × ( ) 5 2 2 4 4 ? = 6) 27 × 53 = ? 7) a 7 × b 7 × c 7 = ? 8) a 5 × b 5 × c 5
? ?== 1)1)6 26××636 ? = 5) 54 × 5
24
تقسﻴم اعداد توان دار آﻳا تا به حال عکس خود را به اندازة 1 2
نﻴم( ) کوچک کرده اﻳد؟ براي اﻳن هدف از کدام عمل رﻳاضﻲ استفاده مﻲ کنﻴم؟
براى ضرب کردن دو عدد توان دار ،توانستﻴم رابطه بﻴن توان و قاعده را درﻳافت کنﻴم. آﻳا مﻰ توانﻴد به صورت مشابه در رابطﺔ تقسﻴم دو عدد توان دار رابطه ﻳﻰ را درﻳافت کرد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ
3 3 ×3 = = 31 = 35 4 4 3 3 4
5
= 35 ÷ 34
خانه هاى خالﻰ را پر نماﻳﻴد. چه رابطه بﻴن توان صورت ،توان مخرج و توان خارج قسمت وجود دارد؟ آﻳا اﻳن رابطه براى تقسﻴم همه اعداد توان دار باقاعده هاى مساوى صدق مﻴنماﻳد؟ به صورت عموم هرگاه aﻳک عدد حقﻴقﻰ خﻼف صفر nو mاعداد تام باشند در اﻳن صورت دارﻳم: am m n =a
an
در تقسﻴم دو عدد توان دار ،در صورتﻰ که قاعده ها باهم مساوى باشند از قاعده ها ﻳکﻰ را گرفته از توان صورت توان مخرج را تفرﻳق مﻰ نماﻳﻴم. مثال :تقسﻴم هاى زﻳر را انجام دهﻴد: حل: 7 1 3 3 7 3 )c) ( ) ÷ (0.25 6
25
=5
b) 5 ÷ 5
7 +1
a) 5 ÷ 5
a ) 5 7 ÷ 5 1 = 5 7 ( 1) = 5 53 b) 3 = 5 3 3 = 5 0 5
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جاهاى خالﻰ را با نوشتن اعداد مناسب پر نماﻳﻴد: × 12 12 12 12 (= (×) ) × ( ) = ( )3 = 33 ×4 4 4 4
123 = × 43 4
= 123 ÷ 43
از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم که به صورت عموم براى تمام اعداد حقﻴقﻰ aو ، b n طورﻳکه b 0و nعددتام باشند دارﻳم: an a b
=
bn
در تقسﻴم اعداد توان دار اگر قاعده ها مختلف و توان ها مساوى باشند ،قاعدة صورت را بر قاعدة مخرج تقسﻴم و از توان ها ﻳکﻰ را به حﻴث توان حاصل تقسﻴم مﻰ نوﻳسﻴم. ? = b) 32 ÷ 102
مثال: حل :نظر به قانون تقسﻴم اعداد توان دار مﻰ توان نوشت:
? = a ) 254 ÷ 54 a ) (25 ÷ 5) 4 = 5 4 b) (3 ÷ 10) 2 = (0.3) 2
در عملﻴﺔ تقسﻴم دو عدد توان دار اگر قاعده ها و توان ها در صورت و مخرج با هم فرق داشته باشند براي پﻴدا کردن حاصل تقسﻴم هر کدام را به صورت جداگانه در صورت و مخرج محاسبه نموده بعد صورت را باﻻى مخرج تقسﻴم مﻰ نماﻳﻴم ﻳادداشت :قوانﻴن فوق در صورتﻰ که n ، mاعداد حقﻴقﻲ باشند نﻴز صحت دارد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1با استفاده از قاعدة تقسﻴم سؤال هاى زﻳر را حل نماﻳﻴد: 126 ?= 125
)3
? = 6) 63 ÷ 23
? = 2) 137 ÷ 138 85 ?= 83
)5
1 1 ? = 1) ( ) 4 ÷ ( )3 2 2 5 7 ? = 4) 3 7
26
توان صفر وتوان منفﻲ 23را محاسبه کنﻴد . آﻳا 20را مﻲ توان محاسبه کرد؟ آﻳا اعداد را به توان صفر نوشته مﻰ توانﻴم؟ آﻳا اعداد را به توان منفﻰ نوشته کرده مﻴتوانﻴم؟
3
?= 2 0 ?= 2 -1 ?=2
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: 1
2 ÷2
2
2 ÷2
3
2 ÷2
4
2 ÷2عدد توان دار 8
حاصل
چه رابطه بﻴن توان هاى سطر اول وجود دارد؟ چه رابطه بﻴن اعداد سطر دوم جدول مﻲ ﻳابﻴد؟ عملﻴﺔ سطر اول را ادامه دهﻴد و عدد بعدى را 20قرار دهﻴد .با توجه به رابطﺔ که بﻴن اعداد سطر دوم وجود دارد چه عددى را براى 20در سطر دوم درﻳافت کرده مﻰ توانﻴد؟ جدول باﻻ را براى عدد 3تکرار کنﻴد؛ طورى که عﻴن اعداد در توان تکرار شوند. جدول زﻳر را براي عدد a 0تکمﻴل کنﻴد: 1
a ÷a
2
a ÷a
3
a ÷a
4
a ÷a 3
a
عدد توان دار حاصل
عملﻴﺔ سطر اول را ادامه داده ،عدد بعدى را a 0قرار دهﻴد .با توجه به رابطه ﻳﻰ که بﻴن اعداد سطر دوم وجود دارد چه عددى را براى a 0در سطر دوم درﻳافت کرده مﻰتوانﻴد؟ از فعالﻴت باﻻ نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم که براى هر عدد حقﻴقﻰ aخﻼف صفر دارﻳم: a0 = 1
27
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جدول زﻳر رادر نظر بگﻴرﻳد:
0
-1
3
1
3
1
3
2
3
3
3 3اعداد توان دار
9
27
حاصل
چه رابطه ﻳﻰ را بﻴن اعداد سطر اول و اعداد سطر دوم جدول مﻰ ﻳابﻴد؟ عملﻴﺔ سطر اول را ادامه داده عدد توان دار بعدى را 3 1قرار دهﻴد. اکنون با در نظرداشت رابطه بﻴن اعداد سطر دوم که پﻴدا کرده اﻳد ،چه اعدادى را براى 3 1و 3 2درﻳافت مﻰ کنﻴد؟ براى عدد a 0جدول باﻻ را تکرار بنوﻳسﻴد .چه اعدادى را براى a 1و a 2پﻴدا کرده مﻰ توانﻴد؟ از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که براى هر عدد حقﻴقﻰ a 0و nﻳک عدد تام دارﻳم که: 1 an ) ( 15را به شکل توان مثبت بنوﻳسﻴد. =
مثال :افاده هاى (1.3) 3و
21
1 ( 15) 21
حل:
=
21
n
a
)( 15
1 (1.3)3
,
= (1.3) 3
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1افاده هاى زﻳر را به توان مثبت بنوﻳسﻴد: 3
) d) (2
3
1 ) ( )c 3
5
2
)b) ( 7
a) 5
-2هر ﻳک از افاده هاى زﻳر را به صورت ﻳک افاده با توان منفﻰ بنوﻳسﻴد: 1 311
)d
1 64
)c
1 b2
)b
a) 0.0001
28
طاقت نما هاى کسرى و قوانﻴن آن a
1
2
a
شما قوانﻴن طاقت نما ها را قب ً ﻼ خواندﻳد ،آﻳا مﻰ توانﻴد قوانﻴن فوق را باﻻى توان هاى کسرى نﻴز تطبﻴق کنﻴد؟
1 n
a
a3 a2
a3
a
n
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● آﻳا 16و 16 ● 8
3
با هم مساوى اند؟
و 3 8مساوى به چند است؟
● آﻳا aرا به شکل توان مﻰ توان نوشت؟ n aرا به شکل توان بنوﻳسﻴد. از فعالﻴت فوق مﻰ توان بﻴان کرد: اعداد منفﻰ در ست اعداد حقﻴقﻰ جذرالمربع ندارند .هر عدد حقﻴقﻰ چه مثبت و چه منفﻰ باشد ،جذر سوم دارد. ﻳک عدد جذر دار را به شکل علمﻰ چنﻴن مﻰ نوﻳسندa :
n
و اﻳن قسم خوانده مﻰ شود (جذر nام .)a مقصد از جذر nام ﻳک عدد ،عددى است که هرگاه آن عدد به توان nبلند برده شود ،عدد تحت جذر حاصل مﻰ شود.
توان عدد تحت جذر درجه جذر
1 n
a =a
n
به ﻳاد داشته باشﻴد :اگر توان ﻳک عدد تحت جذر و درجﺔ جذر با هم مساوى باشند پس:
n n
a n = a = a1 = a
29
n
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جا هاى خالﻰ را پر 1کنﻴد: a
=2
1 5
1
a = 2a
1 3
1 3
a = 33 a
, 3a
= + 2a
a
3
از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم :I ،هرگاه قاعده ها مشابه و توان هاى کسرى مساوى باشند براى تمام a IRو a 0مﻰ توانﻴم بنوﻳسﻴم: 1 n
1 n
1 n
ma ± ba = (m ± b)a = (m ± b) n a
مثال: حل:
1
1
(15) 3
2(15) 3 + 3(15) 3
1
1 3
= (2 + 3 1)(15) = 43 15
:IIدر عملﻴﺔ تقسﻴم هر گاه قاعده ها مساوى و توان هاى کسرى مختلف باشند براى n m
a IRو a 0دارﻳم: مثال:
m
= a m n = m n an
1
1 1 n
am
= am
1 n
a
1 12
=5 = 5 12
حل:
3 2 4 3
3 4
=5
2 3
5 5
:IIIدر عملﻴﺔ ضرب به صورت عمومﻰ مﻰ توان گفت هرگاه قاعده ها مختلف و توان هاى کسرى مساوى باشند مﻰ توان رابطه ذﻳل را نوشت:
1 n
1
c = (a b c) n = n abc
مثال: حل:
1 (7 6 4)5
8
=
5
)= 8 (7 6 4
5 8
)= ( 7 6 4
5 8
)(9
5 8
1
IV
)( 6
1 n
1 n
b 5 8
1
a
) (7 1
(a n ) m = a m n = m . n a 1 1
مثال: حل:
? = (a 4 ) 2
1 8
= (a ) = a 8
1 1 4 2
1 1 4 2
) (a ) = (a
30
ناطق سازى ﻳا گوﻳا کردن کسر ها قﻴمت تقرﻳبﻲ قﻴمت
1 2
2
را درﻳافت کردﻳم.
2
?
به صورت تقرﻳبﻲ چند
?
خواهد بود؟
1 2
معموﻻً کار کردن با اعدادﻳکه در مخرج آن ها جذر نباشد ،آسانتر است اگر در مخرج عدد، جذر موجود باشد ،اﻳن گونه اعداد را طورى مﻲ نوﻳسﻴم که در مخرج کسر ،جذر از بﻴن برود؛ ولﻲ چگونه باﻳد اﻳن کار را انجام داد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ خانه هاي خالﻲ را با اعداد مناسب پرنماﻳﻴد:
= 6
=3 5
×3
×2 =2 × 15 15 15 = = 5 5 ×5
با استفاده از فعالﻴت باﻻ دﻳده مﻲ شود که براي از بﻴن بردن جذر مربع در مخرج ﻳک کسر صورت ومخرج کسر را به مخرج آن ضرب مﻰ نماﻳﻴم. مثال :در عدد حل:
31
1 2
مﻲ توانﻴم جذر را از مخرج آن حذف کنﻴم. 1 1 2 2 2 = × = = 2 2 2 2 22
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جاهاى خالﻰ را پر کنﻴد:
= 8 =3 2
3
= 3
27 = 3
3
=2
2 ×3
3
9 ×3
3
= =
= 33 2
2
3
2
3
=3
63 6 ×6 = = = 3 3 4 3 22 × 3 2 23
از فعالﻴت باﻻ نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که براى از بﻴن بردن جذر سوم از مخرج ﻳک کسر ،باﻳد صورت و مخرج را در جذر سوم عدد ضرب کنﻴم تا زﻳر عﻼمت جذر توان 3به وجود آﻳد. 2 5 a) 3 b) 3 مثال :کسرهاى زﻳر را ناطق سازﻳد: 4 5 حل:
2 2 2× 3 2 23 2 23 2 3 = a) 3 = = = = 2 2 4 3 2 2 3 2 2 × 3 2 3 23 5 5 × 3 52 5 3 52 5 3 52 3 2 = = = = 5 3 3 3 5 5 3 5 × 3 52 5
)b
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1کسرهاى زﻳر را ناطق سازﻳد: 1 3) 13 22
1 7
)2
1 5
2
6 3 3
)5
6 9
3
)1 )4
32
نكات مﻬم فصل اول اعداد حقﻴقﻲ -1اتحاد ست اعداد ناطق و غﻴر ناطق را به نام ست اعداد حقﻴقﻲ ﻳاد مﻲ کنند. -2هر نقطه محور اعداد حقﻴقﻰ به ﻳک عدد حقﻴقﻰ و معکوساً هر عدد حقﻴقﻰ به ﻳک نقطه خط اعداد مطابقت مﻰ کند. خواص اعداد حقﻴقﻲ -1خاصﻴت تبدﻳلﻰ عملﻴه هاى جمع و ضرب صدق مﻰ کند. -2خاصﻴت اتحادي در عملﻴه هاى جمع و ضرب صدق مﻰ کند. -3خاصﻴت توزﻳعﻲ عملﻴﺔ ضرب باﻻى جمع صادق است. - 4جذرالمربع تقرﻳﻴبﻰ اعداد جذر المربع تقرﻳبﻰ اعداد -1درﻳافت جذرالمربع تقرﻳبﻰ اعداد تام و اعشارى دار به طرﻳقﺔ عمومﻰ -2به طرﻳقﺔ قﻴمت اوسط ضرب و تقسﻴم جذر ها -1ضرب جذر ها a × b = ab
- 2تقسﻴم جذر ها
a a = b b
در اعداد جذر دار تنها جذر هاي مشابه را با هم جمع و تفرﻳق کرده مﻲ توانﻴم. توان و قواعد آن a ، a 0 = 1 -1ﻳک عدد حقﻴقﻲ و خﻼف صفر است. 1 -2 a
= a 1وقتﻰ که a 0و ﻳک عدد حقﻴقﻲ باشد.
1 -3 an -4ضرب توان ها =
n
a 0 ، aو ﻳک عدد حقﻴقﻲ
-5تقسﻴم توان ها
33
(a m ) n = a m×n
a m × a n = a m+n n
b 0
a a = ( ),n n b b
a n × b n = ( a × b) n n
m
a = am n a
ناطق ﻳا گوﻳا ساختن کسرها براى ناطق ﻳا گوﻳا ساختن ﻳک کسر جذر مخرج را رفع مﻰ نماﻳﻴم. تمرﻳنات عمومﻲ .Iمساوات و افاده هاى زﻳر را به دقت خوانده جاهاي خالﻲ را با اعداد و کلمات مناسب پر نماﻳﻴد:
1 1 ( ) 2 × ( ) 5 = .......................... = .......................... -1 2 2 a 8 ÷ a 1 = ........................ -2 59 × ............. = (5 × 7) 9 -3
ﻳک عدد .......................................است.
-4عدد
.IIعبارت هاى زﻳر را به دقت خوانده اگر درست است حرف (ص) و اگر غلط است حرف (غ )را پﻴش روي سؤال بگذارﻳد. ( -1
) اتحاد اعداد نسبتﻲ و اعداد تام را به نام ست اعداد حقﻴقﻲ ﻳاد مﻰ کنند.
( -2
) خاصﻴت توزﻳعﻲ ضرب باﻻي عملﻴﺔ جمع در اعداد حقﻴقﻲ درست است.
( -3
) 3عدد غﻴر ناطق است.
( -4
1 ) a n
= a nمﻰ شود.
.IIIبراي سؤال هاى زﻳر چهار جواب داده شده است ،جواب درست را درﻳافت نموده و دور آن را حلقه نماﻳﻴد: 47 = ? -1 45
1
d ) 41
b) 4 2
c) 4
a) 40
(6 y 3 z 2 ) 2 = ? -2 هﻴچ کدام ) d
c) 36 y 6 z 2
b) 36 y 3 z 4
a ) 36 y 6 z 4
81× 9 = ? -3 d ) 25
c) 24
1 27
)b
a ) 27
34
49a 4 = ? -4 144b 4 7a 7a 2 )c )d 12b 2 12b 2 -5کدام دو عدد افاده هاى جذري متشابه اند؟ 3 2 3
,
3
,
7a 2 )b 12
b) 5 2
8a 2 )a 12b 2 , 3 2 2 5
d) 6 3
a) 2 3 ,
c) 5 3
.IVسوال هاى زﻳر را حل نماﻳﻴد: 6 125a 2 + 5a 2 = ? -1
-2قﻴمت تقرﻳبﻲ 0.5را حساب کنﻴد. -3افاده هاي زﻳر را ساده سازﻳد: ? = b) ( 4a × 2a ) 2
c ) ( 2 4 x )3
? = a ) ( 25a 2b)3
-4جذر دوم 2475را استخراج و امتحان نماﻳﻴد. -5افاده هاي زﻳر را ساده سازﻳد: ( 4q 2 p 3 ) 4
( 103 )5
,
(625a 2b 2 )6
,
-6افاده هاي زﻳر را به شکل توان مثبت بنوﻳسﻴد: 6
)(6ab
4
,
) (9 x 2
,
7
)(27
-7افاده هاي زﻳر را به شکل توان منفﻲ بنوﻳسﻴد: ab (cd ) 4 -8افاده هاي زﻳر را ساده سازﻳد:
,
144 × 169
,
4
26 (16)6
,
1 1 ) (× ( ) 4 3 5
,
1 (36) 2 1
6
1 11 2 622 6 ) )} ) ,, {( (((xyxy xy 4 44
35
1 1 ) (× ( ) 1 2 6 33
) (( 66)) × ( 66)) , , (13a(13) a
2 6 2 6
55
-9افاده هاي زﻳر را با هم ضرب نماﻳﻴد: )a ) (3 8 + 2)( 2 3 7 )3 -10با دو مثال نشان دهﻴد کهa m + n :
am + an
-11با دو مثال نشان دهﻴد کهa 2 + b 2 : n
-12با دو مثال نشان دهﻴد که:
am
-13با دو مثال نشان دهﻴد کهa 2 b 2 :
b) ( 2 + 1)( 5
( a + b) 2 an
am
( a b) 2
-14نخست افاده هاى زﻳر را ساده و سپس به شکل جذر بنوﻳسﻴد. 6 7
? = )17(15 2 3
5 7
? = ) (19
)f
6 7
)36(15 3 1 8 2
)b
? = ) (17
1 7
1 7
1 7
? = )5(25) + 7(25) + 4(25 2
)= ? e
(17) 9 2 3
) (7
)d
?=
3 5 3 5
) (7
)a
)c
) (7
36
فصلدوم محاسبات مالﻰ
نسبت
Ratio
براى مالﻴکول آب فورمول کﻴمﻴاوى آن را بنوﻳسﻴد ،نسبت اتوم هاى هاﻳدروجن و اکسﻴجن در ﻳک مالﻴکول آب چند است؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻳک مالﻴکول آب از دو اتم هاﻳدروجن و ﻳک اتم اکسﻴجن ترکﻴب شده است .در جدول زﻳر نسبت هاﻳدروجن بر اکسﻴجن را بنوﻳسﻴد: 5
4
3
10 =2 5
2
1 2 =2 1
ﻣﺎﻟﻴﻜﻮل آب ﻧﺴﺒﺖ ﻫﺎﻳﺪروﺟﻦ ﺑﺮ اﻛﺴﻴﺠﻦ
آﻳا نسبت هاﻳدروجن بر اکسﻴجن براي مالﻴکول هاي مختلف آب ثابت است. مثال :اگر عرض ﻳک اتاق 3متر و طول آن 5متر باشد نسبت عرض و طول آن چند است؟ حل: 3متر 3 ÷ 5ﻳا = 3 5 5متر
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ مستطﻴلﻲ به طول 6cmو عرض 3cmرسم ،محﻴط و مساحت آن را درﻳافت کنﻴد. مستطﻴل دﻳگرى به طول 4cmو عرض 2cmرسم کنﻴد که نسبت طول مستطﻴل اولﻰ بر طول مستطﻴل دومﻰ و عرض مستطﻴل اولﻰ بر عرض مستطﻴل دومﻰ 3بر 2باشد. محﻴط و مساحت مستطﻴل دوم را درﻳافت کنﻴد. نسبت محﻴط مستطﻴل اول بر محﻴط مستطﻴل دوم چند است؟
39
نسبت مساحت مستطﻴل اول بر مساحت مستطﻴل دوم چند است؟ چه رابطﺔ بﻴن اﻳن نسبت ها درﻳافت کرده مﻲ توانﻴد؟
ﺗﻌﺮﻳﻒ نسبت بﻴن دو کمﻴت و ﻳا دو مقدار همجنس عبارت از آن عددى است که نشان مﻰ دهد کمﻴت اول چند برابر کمﻴت دوم و ﻳا ﻳک کمﻴت چندم حصﺔ کمﻴت دﻳگر است وﻳا کمﻴت دوم چند مرتبه شامل کمﻴت اول است. نسبت دو عدد را معموﻻً با عﻼمت هاي( ÷ ، )-ﻳا به :نشان مﻲ دهند. مث ً ﻼ :نسبت 5بر 3را به صورت 5 ،5÷3ﻳا 5:3نﻴز مﻲ توان نشان داد. 3
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1نسبت 4بر 7حصﺔ ﻳک داﻳره را با نسبت 16بر 28حصﺔ ﻳک داﻳرة دﻳگر مقاﻳسه کنﻴد. -2اگر تعداد گروه اول شاگردان ﻳک صنف 25نفر و تعداد گروه دوم آن 40نفر باشند نسبت تعداد شاگردان گروه دوم بر گروه اول را درﻳابﻴد. -3مربعﻲ را به طول 3واحد رسم کنﻴد که نسبت ﻳک ضلع آن بر ﻳک ضلع مربع رسم شدة زﻳر برابر 1باشد به همﻴن ترتﻴب نسبت محﻴط و مساحت مربع دوم بر محﻴط و مساحت 2 مربع اولﻰ را پﻴدا کنﻴد. 6 6
40
تقسﻴم به اجﺰاي متناسﺐ Proportional division دو برادر مشترکاً ﻳک ساختمان را اعمار مﻲ کنند .اگر ﻳکﻲ آن بﻴشتر از دﻳگري کار کرده باشد .آﻳا فکر مﻲ کنﻴد به ﻳک اندازه دست مزد به آن ها داده شود؟ چطور مﻲ توان تعﻴﻴن کرد که به هر کدام چقدر پول باﻳد پرداخته شود؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ سه نفر از شاگردان ﻳک صنف روزى تصمﻴم گرفتند که به مﻴله بروند ﻳکﻲ از شاگردان گفت که من سه دانه تخم مرغ و چهار دانه سﻴب مﻲ آورم .دو شاگرد دﻳگر گفتند ما هم همﻴن چﻴزها را مﻲ آورﻳم ،ﻳعنﻲ تصمﻴم گرفتند که در مقابل هر سه دانه تخم مرغ چهار سﻴب تهﻴه کنند. جدول مقابل را تکمﻴل کنﻴد. نسبت تعداد تخم هاى مرغ بر مجموع تعداد تخم تخم مرغ 3 6 9 هاى مرغ و سﻴب ها را در هر ﻳکﻰ از حاﻻت فوق سﻴب 4 پﻴدا کنﻴد. مجموع تخم مرغ و سﻴب 7 چه رابطﺔ بﻴن نسبت هاي آن ها وجود دارد؟ نسبت تعداد سﻴب بر مجموع تعداد تخم مرغ و سﻴب را در هر ﻳکﻰ از حاﻻت فوق پﻴدا کنﻴد. چه رابطﺔ بﻴن نسبت هاي آنها وجود دارد؟ از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳم که دو مقدار وقتﻲ با هم متناسب اند که نسبت هر مقدار بر مجموع تعداد آن دو مقدار همﻴشه عدد ثابت باشد .از اﻳن نتﻴجه گﻴرى مﻲ توانﻴم در حل مساﻳل استفاده کنﻴم.
41
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻣﻘﺪار واﻗﻌﻰ
طول و عرض ﻳک قطعه زمﻴن مستطﻴل شکل ،به نسبت 4بر 3است .اگر محﻴط اﻳن زمﻴن 280متر باشد .مساحت آن چند متر مربع است؟ براي جواب دادن به اﻳن سؤال جدول مقابل را تکمﻴل کنﻴد.
ﻣﻘﺪار ﻧﺴﺒﻰ 4 3
280
ﻃﻮل ﻋﺮض ﻣﺤﻴﻂ ﻣﺴﺎﺣﺖ
براي تقسﻴم کردن ﻳک عدد به نسبت هاي داده شده نخست حاصل جمع نسبت هاي داده شده را به دست مﻲ آورﻳم .بعد از آن عدد مفروض را به اﻳن مجموع تقسﻴم نموده و خارج قسمت حاصله را به هر ﻳک از نسبت هاي داده شده ضرب مﻲ نماﻳﻴم ،اعدادى که حاصل مﻲ شوند، حاصل تقسﻴم عدد مورد نظر به نسبت هاي داده شده است. مثال :مبلﻎ 27000افﻐانﻲ را مﻲ خواهﻴم بﻴن احمد و مسعود به نسبت 32تقسﻴم کنﻴم. نخست جدول زﻳر را تکمﻴل مﻲ کنﻴم: مسعود
احمد
مجموع نسبت ها
5
3
2
27000
y
x
27000 حصﺔ احمد × 2 = 5400 × 2 = 10800 : 5 27000 =y حصﺔ مسعود× 3 = 5400 × 3 = 16200 : 5 =x
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1اگر نسبت دو عدد 53و عدد دوم آن 25باشد عدد اول آن را معلوم کنﻴد. -2دو نفر مشترکاً کار مﻲ کنند که مجموع پول هاي شان 280افﻐانﻲ و نسبت بﻴن پول هاي شان 3 4
است .درﻳافت کنﻴد که نفر اول و دوم هرکدام چند افﻐانﻲ گرفته اند؟
-3روى قطعه خط ABکه طول آن 32cmاست نقطﺔ Mرا طوري تعﻴﻴن نماﻳﻴد که قطعه خط مذکور را به نسبت AM = 3تقسﻴم کند .طول قطعه خط هاي AMو BMرا درﻳافت کنﻴد. BM 5 320 -4سﻴر گندم را باﻻي سه نفر د هقان به نسبت 5،7،9تقسﻴم کنﻴد.
42
تناسﺐ Proportion در نسبت 3چند عدد مﻲ بﻴنﻴد؟ چه رابطه 5بﻴن نسبت هاي 2و 6 9 3 وجود دارد؟ آﻳا مﻲ توانﻴد ﻳک نسبت دﻳگرى بنوﻳسﻴد که با نسبت هاي فوق مساوي باشد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ
نسبت تعداد پنسل پاک ها و قلم ها 3است. 4
با در نظر داشت نسبت تعداد پنسل پاک ها بر تعداد قلم ها جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: 6
3
ﺗﻌﺪاد ﭘﻨﺴﻞ ﭘﺎك ﻫﺎ
4
ﺗﻌﺪاد ﻗﻠﻢ ﻫﺎ ﻧﺴﺒﺖ
نسبت تعداد پنسل پاک ها بر تعداد قلم ها را در هر ﻳکﻰ از حاﻻت داده شده با هم مقاﻳسه کنﻴد. 3:4=6:8 حاصل ضرب کدام جوره از اعداد با هم در مساوات نسبت هاى فوق ﻳعنﻰ مساوى است .چرا؟ چهار عدد وقتﻲ ﻳک تناسب را تشکﻴل مﻲ دهند که نسبت عدد اول و دوم مساوي به نسبت عدد سوم و چهارم باشد. مثال :در نسبت هاي زﻳر نسبت هاي مساوي را نشان دهﻴد: 5, 9 , 3, 3 ,1 8 6 6 2 2 حل :اگر صورت و مخرج نسبت 3را اختصار کنﻴم ،ﻳعنﻲ صورت و مخرج را به 3تقسﻴم 6 نماﻳﻴم 1به دست مﻲ آﻳد ،پس گفته مﻲ توانﻴم که هر دو نسبت با هم مساوي اند. 2
43
9 3 = 6 2
5 در نسبت هاي داده شده هﻴچ نسبتﻲ را پﻴدا کرده نمﻲ توانﻴم که با 8 ﻳعنﻰ بﻴن بعضﻰ از نسبت ها رابطﺔ مساوات به وجود آمده نمﻰ تواند.
3 1 = 6 2
مساوي باشد.
ﺗﻌﺮﻳﻒ تساوى دو نسبت را تناسب گوﻳند؛ مث ً ﻼ 5 = 10 :ﻳک تناسب است که از نسبت هاي 85و 8 16 10به دست آمده است. 16 تناسب فوق را به شکل زﻳر هم نوشته کرده مﻲ توانﻴم: 5 : 8 = 10 : 16
در اﻳنجا صورت نسبت اول و مخرج نسبت دوم را به نام طرفﻴن تناسب ،مخرج نسبت اول و صورت نسبت دوم را به نام وسطﻴن تناسب ﻳاد مﻲ نماﻳند. 5 : 8 = 10 : 16
وسطﻴن
طرفﻴن
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1در نسبت هاي زﻳر کدام جورة آن ها با هم ﻳک تناسب را تشکﻴل مﻲ دهند: 3 12 7 35 a) , )c , 8 30 3 15 2 40 49 7 , , )b )d 5 100 35 5 -2سه حد ﻳک تناسب داده شده اند حد چهارم آن را درﻳافت کنﻴد. 1 2 = 3 21 )f = 7 14 )c
14 7 = 8 6 )e = 12 8
)b
2 5 = 6 3 )d = 27 9
)a
44
خواص تناسﺐ Properties of proportion چهار عدد را طورى انتخاب کنﻴد که باهم متناسب باشند. در تناسب تشکﻴل شده چه رابطه ﻳﻰ را بﻴن اعداد درﻳافت کرده مﻲ توانﻴد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ با توجه به قﻴمت هاي داده شده ،جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: b.c
a c در تناسب = b d
a.d
c d
40
2 8
a b
d
c
b
a
4 12
6
2
12
4
20
5
8
c ، b ، a ،و dچه نام دارند؟
a c با استفاده از تناسب = b d
رابطه بﻴن اعداد داده شده را بﻴان کنﻴد.
به صورت عموم گفته مﻲ توانﻴم: خاصﻴت اول :در دو نسبت مساوي که ﻳک تناسب را تشکﻴل مﻴدهد حاصل ضرب طرفﻴن مساوي به حاصل ضرب وسطﻴن است. a c a d=b c
d
=
b
مثال :با استفاده از خاصﻴت موجود بﻴن طرفﻴن و وسطﻴن در ﻳک تناسب حد نامعلوم را پﻴدا کنﻴد. 2 = 55 12 حل: 12 × 2 × 12 = 5 = 24 ÷ 5 = 4.8
45
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ با توجه به قﻴمت هاي داده شده ،جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: c a
b d
d b
a c
a c با استفاده از تناسب = b d
c d
a b
d
c
b
a
3 4
8
6
4
3
28
21
12
9
9 21
رابطه بﻴن اعداد داده شده را بﻴان کنﻴد.
به صورت عموم مﻲ توان گفت: خاصﻴت دوم :اگر در ﻳک تناسب جا هاي وسطﻴن را تبدﻳل کنﻴم ﻳک تناسب جدﻳد به a c a b دست مﻲ آﻳد. = = d
d
c
b
خاصﻴت سوم :هرگاه در ﻳک تناسب جاهاي طرفﻴن را تبدﻳل نماﻳﻴم ،تناسب جدﻳد تشکﻴل مﻰ شود. a c d c a
=
b
d
=
b
4 مثال :نسبت طول بر عرض ﻳک مستطﻴل است .اگر طول و عرض اﻳن مستطﻴل را 2برابر 3 کنﻴم .نسبت طول بر عرض مستطﻴل جدﻳد چقدر است؟ آﻳا نسبت طول بر عرض دو مستطﻴل فوق ﻳک تناسب را تشکﻴل مﻰ دهند؟ 8 حل :نسبت طول بر عرض مستطﻴل جدﻳد است. 8و 4 6 4× 6 = 8×3 3 6 چون نسبت طول بر عرض مستطﻴل ها باهم مساوى است .ﻳعنﻰ 4 = 8؛ پس نسبت 3 6
طول بر عرض اﻳن مستطﻴل ها ﻳک تناسب را تشکﻴل مﻰ دهند.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ با توجه به قﻴمت هاي داده شده ،جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: d c
b a
c d
3 2 10 15
a b
d
c
b
a
2 3
12
8
3
2
15
10
9
6
46
c با استفاده ازتناسب d
a b
= رابطه بﻴن اعداد داده شده را بﻴان کنﻴد.
به صورت عموم گفته مﻲ توانﻴم: خاصﻴت ﭼﻬارم :اگر دو نسبت ﻳک تناسب را تشکﻴل دهند ،معکوس آن ها نﻴز ﻳک تناسب را تشکﻴل مﻲ دهند. a c b d = = b d a c
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ با توجه به قﻴمت هاي داده شده ،جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: c -d d
a-b b
c+d d
a+b b
c d
6+9 9
a c با استفاده از تناسب = b d
24 36
a b
d
c
b
a
6 9
18
12
9
6
36
24
18
12
رابطه بﻴن اعداد داده شده را بﻴان کنﻴد.
به صورت عموم مﻲ گوﻳﻴم: خاصﻴت ﭘنجم :هر گاه دو نسبت ﻳک تناسب را تشکﻴل دهند و صورت هر نسبت را با مخرج جمع و حاصل آن را بر مخرج آن بنوﻳسﻴم ﻳک تناسب جدﻳد حاصل مﻲ شود. a c a + b c+ d = = b d b d خاصﻴت ششم :هر گاه در ﻳک تناسب از صورت هر نسبت مخرج را تفرﻳق و حاصل آن را بر مخرج آن بنوﻳسﻴم ﻳک تناسب حاصل مﻰ شود.
a b c d = b d
47
a c = b d
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ با توجه به قﻴمت هاي داده شده ،جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: a+c b+d
c d
a b
7 14 3+6 4+8
a c با استفاده از تناسب = b d
d
c
b
a
14
7
2
1
8
6
4
3
رابطه بﻴن اعداد داده شده را بﻴان کنﻴد.
به صورت عموم مﻰ گوﻳﻴم: خاصﻴت هفتم :اگر در ﻳک تناسب صورت ها را با هم جمع نموده در صورت نوشته و مخرج ها را با هم جمع نموده در مخرج بنوﻳسﻴم .نسبت جدﻳد باهر نسبت تناسب داده شده مساوى است. مث ً ﻼ: a c a+c 3 6 3+ 6 9 =
4 + 8 12 3 × 12 = 4 × 9 6 × 12 = 9 × 8
= 4 8 3 9 = 4 12 6 9 = 8 12
b+d
d
=
b
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1تناسب هاى زﻳر را با در نظر داشت قﻴمت هاى داده شده به شکل عددى بنوﻳسﻴد: c = 30 ، b = 5 ، a = 10و d = 15
باشد:
b = d a–b c–d b = d a+b c+d
باشد: c = 32 ، b = 9 ، a = 8و d = 36 -2اگر a = cباشد با استفاده از خواص تناسب چطور مﻲ توانﻴد تناسب a + b c + d = b d a–b c–d را به دست آورﻳد؟
48
انواع تناسﺐ تناسب به دو نوع است -1تناسﺐ مستقﻴم Direct proportion به خاطر ترتﻴب کردن کارهاى دستﻰ ،نگران صنف به هر ﻳک از شاگردان 2بسته کاغذ رنگه داد .اگر صنف هشتم 20نفر شاگرد داشته باشد ،چند بسته کاغذ رنگه ضرورت است ،تا براي همه شاگردان برسد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جدول هاى زﻳر را با در نظر داشت قﻴمت هاي داده شدة ﻳک کﻴلو گرام و ده کﻴلو گرام بوره تکمﻴل کنﻴد: 51ﻛﻴﻠﻮ ﮔﺮام ﻧﻴﻢ 4ﻛﻴﻠﻮ ﮔﺮام 4
6کﻴلو گرام
3ﻛﻴﻠﻮ ﮔﺮام
7کﻴلو گرام 8کﻴلو گرام
2ﻛﻴﻠﻮ ﮔﺮام
9کﻴلو گرام
1ﻛﻴﻠﻮ ﮔﺮام
ﻣﻘﺪار
50اﻓﻐﺎﻧﻰ
ﻗﻴﻤﺖ
10کﻴلو گرام
مقدار
500افﻐانﻰ
قﻴمت
با زﻳاد شدن مقدار بوره قﻴمت آن چگونه تﻐﻴﻴر مﻲ کند؟ با کم شدن مقدار بوره قﻴمت آن چگونه تﻐﻴﻴر مﻲ کند؟ چه رابطﺔ بﻴن مقدار بوره و قﻴمت آن وجود دارد؟ از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که: که قﻴمت بوره با مقدار آن رابطﺔ مستقﻴم دارد ،ﻳعنﻲ هر قدر مقدار بوره زﻳاد شود قﻴمت آن نﻴز زﻳاد مﻲ شود .هر قدر مقدار بوره کم شود قﻴمت آن نﻴز کم مﻲ شود.
49
ﺗﻌﺮﻳﻒ اگر در ﻳک تناسب ،زﻳاد شدن و ﻳا کم شدن مقدار ﻳک کمﻴت به ترتﻴب سبب زﻳاد شدن و ﻳاکم شدن مقدار کمﻴت دﻳگر شود ،اﻳن تناسب را تناسب مستقﻴم مﻰ نامند. مثال :اگر قﻴمت 8قوطﻲ گوگرد 8افﻐانﻲ باشد قﻴمت 62قوطﻲ گوگرد چند افﻐانﻲ خواهد بود؟ حل :اگر قﻴمت 62قوطﻲ گوگرد mافﻐانﻰ فرض شود ،چون تعداد قوطﻲ هاي گوگرد مستقﻴماً متناسب به قﻴمت آن است ،پس اﻳن ﻳک تناسب مستقﻴم است. ﮔﻮﮔﺮد 8 62
ﻗﻴﻤﺖ 8 m
8 = 8 62 m m = 8×62 = 62
8
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1مزد 12نفر کارگر 480افﻐانﻲ است ،مزد 10نفر کارگر را معلوم کنﻴد( .مزد همﺔ کارگران برابر است). -2اگر ﻳک نفر کارگر در 5روز 125افﻐانﻲ مزد بگﻴرد ،مزد 18روزة او چند افﻐانﻲ مﻲ شود؟ -3براى خرﻳدن 3متر تکه 33.75افﻐانﻲ ضرورت است .براى خرﻳدن 15متر تکه چند افﻐانﻰ به کار خواهد بود؟
50
-2تناسﺐ معكوس Indirect proportion بعد از تزﻳﻴن صنف نگران خواست که صنف را منظم بسازد .اگر ﻳک شاگرد صنف را در 60دقﻴقه پاک کند 6نفر شاگرد در چند دقﻴقه مﻲ توانند صنف را پاک کنند.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ اگر ﻳک رنگمال ﻳک اتاق را در چهار روز رنگ آمﻴزى کند ،پس براي رنگ کردن ﻳک اتاق در مدت ﻳک ﻳا دو روز چند کارگر ضرورت است؟ براي جواب به سؤال فوق جدول زﻳر را با در نظر داشت قﻴمت هاي داده شده تکمﻴل کنﻴد: 1روز
2روز
4روز
ﻛﺎر اﺟﺮا ﺷﺪه ﺑﻪ روز
1
ﺗﻌﺪاد ﻛﺎرﮔﺮ
با کم شدن تعداد روز ،تعداد کارگران زﻳاد مﻲ شود ﻳا کم؟ چه رابطه بﻴن کار اجرا شده ،به روز و تعداد کارگران وجود دارد؟
ﺗﻌﺮﻳﻒ اگر در ﻳک تناسب با زﻳاد شدن مقدار ﻳک کمﻴت ،مقدار دﻳگري کم وﻳا با کم شدن مقدار ﻳک کمﻴت ،مقدار دﻳگر زﻳاد شود اﻳن تناسب به نام تناسب معکوس ﻳاد مﻲ شود .ﻳعنﻲ بﻴن کمﻴت اولﻲ و دومﻲ رابطﺔ معکوس وجود دارد.
51
مثال :ﻳک مسجد را 20نفر کارگر در 15روز ترمﻴم مﻲ کنند .اگر بخواهند که اﻳن مسجد را در 10روز ترمﻴم کنند براي آن چند نفر کارگر ضرورت است؟ حل :تناسب معکوس است ،زﻳرا براي روز هاي کم تعداد زﻳاد کارگران ضرورت است. 1
روز 1 15 1 10
ﻧﻔﺮ 20 m
1 20 15 10 20 10 20 × 15 = = , = =, m نفر = 30 1 15 m m 15 10 10
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1چهار نل ،ﻳک حوض را در 8ساعت پر مﻲ کند 5 ،نل ،اﻳن حوض را در چند ساعت پر خواهد کرد؟ (قطرهاي نل ها با هم مساوي اند). -2ﻳک موتر با سرعت 50کﻴلومتر فﻰ ساعت حرکت مﻰ کند و فاصله بﻴن دو شهر را در 3ساعت طﻰ مﻰ کند .اگر سرعت موتر دﻳگرى 75کﻴلومتر فﻰ ساعت باشد ،فاصله بﻴن دو شهر را در چند ساعت مﻰ پﻴماﻳد؟
52
فﻴصد Percentage تﻴم ﻳک مکتب از 15بازي انجام شده در منطقه 11 ،بازي را برده است؛ اما تﻴم مکتب دﻳگر از 12بازي انجام شده در 10بازي برنده شده است .به نظر شما برد کلﻰ کدام مکتب بﻴشتر است؟
15 11 100 x ?=x
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ اگر در 80لﻴتر تﻴل 20 ،لﻴتر آب مخلوط شده باشد .پس در 100 لﻴتر تﻴل آن چند لﻴتر آب مخلوط است؟ با درنظرداشت قﻴمت هاى جدول تناسب را تشکﻴل دهﻴد. با استفاده از خاصﻴت طرفﻴن و وسطﻴن قﻴمت xرا درﻳافت کنﻴد. آﻳا گفته مﻰ توانﻴد که در 100لﻴتر تﻴل چند فﻴصد آب وجود دارد؟
آب
ﺗﻴﻞ
20
80
x
100
مثال :1شخصﻲ 45000افﻐانﻲ را در بانک گذاشته بعد از مدتﻲ 900افﻐانﻲ مفاد کرد. شخص مذکور از سرماﻳﺔ اصلﻲ خود چند فﻴصد مفاد گرفته است؟ حل :با استفاده از تناسب مﻲ توان نوشت: 45000 900 = 100 x
ﻧﻔﻊ
ﺳﺮﻣﺎﻳﻪ
900
45000
x
100
با استفاده از خاصﻴت طرفﻴن و وسطﻴن: 900 × 100 90000 90 = = = 2% 45000 45000 45
=x
از حل مثال فهمﻴده مﻲ شود که در هر 100افﻐانﻲ شخص مذکور 2افﻐانﻲ ﻳا 2%مفاد کرده است.
53
مثال :2در امتحان کانکور پوهنتون از جملﺔ 320نفر فارغ التحصﻴل لسﻴﺔ حبﻴبﻴه 256نفر کامﻴاب و از جمله 400نفر فارغ التحصﻴل لﻴسﺔ غازى به تعداد 300نفر کامﻴاب گردﻳده اند. گفته مﻲ توانﻴد که کدام ﻳکﻰ از مکاتب نامبرده در امتحان با فﻴصدى بﻴشتر موفق بوده اند؟ فﻴصدي کامﻴابﻲ شاگردان را درﻳافت نماﻳﻴد. حل: ﻓﺎرغ اﻟﺘﺤﺼﻴﻞ ﻛﺎﻣﻴﺎب 256 320 256 × 100 2560 فﻴصدي کامﻴابﻲ 320 256 = =, x = = 80% x 100 320 32 لﻴسﺔ حبﻴبﻴه 100 x فﻴصدي کامﻴابﻲ لﻴسﺔ غازى
300 × 100 300 = = 75% 400 4
=x
,
300 400 = x 100
ﻛﺎﻣﻴﺎب
ﻓﺎرغ اﻟﺘﺤﺼﻴﻞ
300
400
x
100
گفته مﻲ توانﻴم که لﻴسﺔ حبﻴبﻴه در امتحان کانکور نسبت به لﻴسﺔ غازى موفق بوده است.
ﺗﻌﺮﻳﻒ فﻴصد طرز ارائه براى کسر ﻳﻰ است که مخرج آن ها 100باشد .براى نماﻳش فﻴصد از عﻼمت %استفاده مﻰ شود.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1ﻳک دکاندار در ﻳک ماه دو مرتبه مال وارد نموده است .مرتبﺔ اول به سرماﻳﺔ 25000 افﻐانﻲ ،مبلﻎ 800افﻐانﻲ مفاد نموده و مرتبه دوم از سرماﻳه 10000افﻐانﻲ ،مبلﻎ 330افﻐانﻲ مفاد نموده است .فاﻳده دکاندار در کدام مرتبﺔ به تناسب سرماﻳه بﻴشتر بوده درﻳافت کنﻴد؟ -2عبدالرحﻴم در مضمون رﻳاضﻲ از 75نمره 60نمره به دست آورده است .فﻴصدي نمره عبدالرحﻴم را در مضمون رﻳاضﻲ به دست آورﻳد؟ -3از مساوات زﻳر کدام آنها صحﻴح مﻲ باشد؟ آن هاﻳﻲ که غلط اند ،نسبت صحﻴح آن را بنوﻳسﻴد. 30 50
= 30%
1 111 21 4 , = 11% , = = 21% , 4% , 2 1000 100 100
= 50%
54
احدﻳت )(Unitary اگر قﻴمت ﻳک مجموعه به صورت کل داده شده باشد چگونه مﻲ توانﻴد قﻴمت ﻳک دانﺔ آن را درﻳافت کنﻴد؟ اگر قﻴمت ﻳک دانه قلم داده شده باشد ،آﻳا قﻴمت چند دانﺔ آن را پﻴدا کرده مﻲ توانﻴد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ 28 نسبت تعداد پﻴراهن ها بر تعداد روزهاﻳﻰ که ﻳک خﻴاط مﻲ دوزد 4
است .ﻳعنﻲ اﻳن خﻴاط
28پﻴراهن را در 4روز مﻲ دوزد ،چند پﻴراهن را در ﻳک روز خواهد دوخت؟ با در نظر داشت متن فوق جدول داده شدة زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: x
28
تعداد پﻴراهن
1
4
روز نسبت
با استفاده از جدول فوق تناسب را تشکﻴل دهﻴد. با استفاده از خاصﻴت طرفﻴن و وسطﻴن قﻴمت xرا درﻳافت کنﻴد. پس گفته مﻲ توانﻴم :اگر قﻴمت ﻳک مجموعه به صورت کل داده شده باشد ،ما مﻲ توانﻴم قﻴمت ﻳکدانﺔ آن را درﻳافت کنﻴم. مثال :1قﻴمت ﻳک بﻴرل تﻴل خاک(200لﻴتر) مبلﻎ 10000افﻐانﻲ است .قﻴمت ﻳک لﻴتر تﻴل را معلوم کنﻴد. لﻴتر تﻴل 200 = 10000قﻴمت به افﻐانﻰ
افﻐانﻰ x = 50
55
1 x 200 x = 10000 10000 =x , 200
10000
200
x
1
مثال :2ﻳک درجن قلم پنسل( 12دانه ﻳﻰ) به مبلﻎ 240افﻐانﻲ خرﻳده شده است .قﻴمت 7 دانه پنسل چند افﻐانﻲ مﻲ شود؟ قﻴمت به افﻐانﻰ تعداد قلم پنسل حل :نخست قﻴمت ﻳکدانه قلم را درﻳافت مﻲ کنﻴم.
افﻐانﻰx = 20
,
240
12
x
1
12 240 = 1 x 12 x = 240 240 =x 12
پس قﻴمت 7دانﺔ آن عبارت است از: افﻐانﻰ 20 7 = 140 در اکثر معامﻼت تجارتﻲ که خرﻳد و فروش اشﻴا و اجناس به صورت درجن و ﻳا مجموعه صورت مﻲ گﻴرد .بعضﻲ اوقات ضرورت مﻲ افتد تا قﻴمت ﻳک و ﻳا چند دانﺔ آن را معلوم کنﻴم .براي اجراي اﻳن عمل از طرﻳقه ﻳﻰ استفاده به عمل مﻲ آﻳد که به نام احدﻳت ﻳاد مﻲ شود .و احدﻳت را چنﻴن تعرﻳف مﻰ نماﻳﻴم:
ﺗﻌﺮﻳﻒ احدﻳت عبارت از درﻳافت قﻴمت ﻳک واحد از قﻴمت ﻳک مجموعه است.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1قﻴمت 2متر تکه 300افﻐانﻲ است ،نخست قﻴمت ﻳک متر آن را درﻳافت کنﻴد و سپس بگوﻳﻴد که قﻴمت 17متر آن چند افﻐانﻲ مﻲ شود؟ -2مصرف انتقال 60کﻴلو گرام جنس در ﻳک فاصله معﻴن 2400افﻐانﻲ مﻲ شود نخست قﻴمت انتقال ﻳک کﻴلو گرام آن را درﻳافت کنﻴد و سپس بگوﻳﻴد که قﻴمت مصرف انتقال 35کﻴلو گرام چند افﻐانﻲ خواهد شد؟
56
زکات زکات عبارت از چهلم حصﺔ داراﻳﻰ هاى نقدى تحت شراﻳط معﻴن مﻰ باشد که شرﻳعت آن ها را مشخص نموده است. بنابر آن نسبت بﻴن زکات و سرماﻳه ( پول نقد ) عبارت است از : زکات 1 = 4 0سرماﻳه
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ زکات بناى چندم اسﻼم است ؟ آﻳا پرداخت زکات بر ذمﺔ هر مسلمان فرض است ؟ آﻳا پدر شما گاهﻰ زکات مال خود را پرداخته است ؟ آﻳا براى دادن زکات از داراﻳﻰ تان کدام نصابﻰ وجود دارد ؟ بعد از انجام فعالﻴت فوق نتﻴجﺔ زﻳر را مﻰ توان بﻴان کرد.
ﺗﻌﺮﻳﻒ زکات درلﻐت به معناى پاکﻰ و ازدﻳاد است و در اصطﻼح شرعﻰ عبارت از ﻳک اصل اسﻼمﻰ است که شخص صاحب نصاب بخش معﻴنﻰ از مال خود را که شرﻳعت امر کرده است به خاطر رضاى خداوند و ادا کردن فرض به شخص مستحق مﻰ پردازد. زکات بناى چهارم اسﻼم بوده و بر هر مسلمان مالک نصاب تادﻳﺔ آن فرض است. اساس نصاب زکات در نقود و اموال تجارتﻰ طﻼ و نقره است ،ﻳک مثقال معﻴارى طﻼ، 4.25گرام و ﻳک درهم نقره معادل به 3گرام است .طورﻳکه: گرام 4.2 5 g r x
57
مثقال 1 20
گرام 2 0 = 2 0 × 4 . 2 5 = 8 5مثقال طﻼ g
پس کسﻰ که مالک 85گرام طﻼ باشد بعد از سپرى شدن ﻳک سال باﻳد زکات آن را بپردازﻳد. زمانﻰ که دوصد درهم نقره را به گرام تبدﻳل کنﻴم معادل به 598گرام مﻰ شود. 3 200 گرام= 600 g 1
=x
گرام
درهم
3 x
1 200
ﻳعنﻰ کسﻰ که مالک دو صد درهم ﻳا 598گرام نقره وﻳا قمﻴت معادل آن باشد باﻳد زکات دو صد گرام نقره را که 5درهم مﻰ شود وﻳا قﻴمت معادل آن را بپردازد و از طﻼ نﻴم مثقال ﻳا 2گرام که 125ملﻰ گرام وﻳا قﻴمت معادل آن را بپردازد. مثال :1زکات سرماﻳه 5000000افﻐانﻰ قرار زﻳر حساب مﻰ شود. حل: زکات 4 0 x = 5000000 1 5000000 افﻐانﻰ= 125000 A 40
1 x
سرماﻳه 40 5000000
=x
زکات و فﻴصد چنانکه مﻰ دانﻴم زکات سرماﻳه از هر چهل افﻐانﻰ ﻳک افﻐانﻰ حساب مﻰ شود .بنابر اﻳن در فﻴصد مقدار زکات قرار زﻳر معﻴن مﻰ شود: زکات افﻐانﻰ 11250
450000 2.5 , , 100
=x
2.5 x
سرماﻳه
100 450000
مقدار زکات سرماﻳه به حساب فﻴصد چند افﻐانﻰ مﻰ شود.
58
مثال : 2زکات سرماﻳﺔ 24000افﻐانﻰ را از قرار 2.5فﻴصد درﻳافت کنﻴد. حل :طرﻳقﺔ اول 24000 24000 2.5 , x = 600 افﻐانﻰ , xA=F600 100100
== x
زکات 2.5
سرماﻳه 100
x
24000
طرﻳقﺔ دوم :مقدار سرماﻳه را تقسﻴم عدد 40مﻰ کنﻴم. 24000 افﻐانﻰ = 600 Af 40
=x
40 1 = 24000 x
زکات 1
x
سرماﻳه 40
24000
مثال : 3محمد ابراهﻴم داراى ﻳک مقدار طﻼ معادل به 360000افﻐانﻰ و 50000افﻐانﻰ پول نقد مﻰ باشد .بعد از سپرى شدن ﻳک سال چقدر زکات داراﻳﻰ خود را بپردازد؟ حل: = 360000 A Fقﻴمت طﻼ = 50000 A Fپول نقد = 360000 A F افﻐانﻰ = 360000 + 50000 = 410000مجموع پول AF = 50000 A F = 360000 + 50000 = 410000 A F
410000 40 1 =x = 10250 A F 40 زکا ت سرماﻳه 410000 410000 x 40 1 =x افﻐانﻰ = 10250 AF 40 410000 x
59
مثال :4عبدالبارى درسال 1388به اندازة 745افﻐانﻰ زکات پول خوﻳش را داده بود، درﻳافت نماﻳﻴد که مقدار سرماﻳﺔ آن چقدر بود؟ حل:
100 745 74500 = 2.5 2.5
=x
100 2.5 = x 745
زکا ت 2.5 745
سرماﻳه 100 x
x = 29800 A F
ﺗﻤﺮﻳﻦ – 1زکات سرماﻳﺔ 7518000افﻐانﻰ را بعد از سپرى شدن ﻳک سال محاسبه کنﻴد. – 2اگر شخصﻰ اندازة زکات سرماﻳﺔ خود را 6520افﻐانﻰ محاسبه کرده باشد ،سرماﻳه وى را درﻳافت کنﻴد.
60
تخفﻴﻒ
Discount
بعضﻲ اوقات به مﻐازه ها رفته و اﻳن اعﻼنات را دﻳده ﻳا شنﻴده باشﻴد. 10%تخفﻴف در قﻴمت لباس هاي بهاري. 50%تخفﻴف در فروش سﻴم کارت. 15%تخفﻴف در دﻳگر اجناس.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﻳک شاگرد براي خرﻳد کتاب داستان ،به کتاب فروشﻲ مراجعه مﻲ کند .قﻴمت کتاب 60 افﻐانﻲ است و شاگرد مذکور 55افﻐانﻲ دارد .کتاب فروش کتاب مورد نظر را به 55افﻐانﻲ باﻻي آن شاگرد به فروش مﻲ رساند. شاگرد کتاب را چند افﻐانﻲ ارزانتر از قﻴمت اصلﻲ آن خرﻳداري نموده است؟ چند فﻴصد پول کتاب را از قﻴمت اصلﻲ آن کمتر پرداخته است؟ حاصل ضرب اﻳن فﻴصد ،در قﻴمت اصلﻰ کتاب تقسﻴم100چه عددي را نشان مﻲ دهد؟ پس مﻲ توان گفت :همان اندازه ﻳﻰ که شاگرد کتاب را از قﻴمت اصلﻲ آن خرﻳده است تخفﻴف کتاب نامﻴده مﻲ شود. مثال :1ماشﻴن آب مﻴوه ﻳﻰ که به 4000افﻐانﻲ خرﻳده شده است ،با تخفﻴف 8%به فروش مﻲ رسد .قﻴمت فروش ماشﻴن را معلوم کنﻴد. ﺗﺨﻔﻴﻒ ﻗﻴﻤﺖ حل: 8
100
x
4000
8 افﻐانﻲ = 40 × 8 = 320 100 3680افﻐانﻲ = = 4000 320قﻴمت فروش × = 4000تخفﻴف
61
مثال :2شخصﻰ ﻳک جنس را که قﻴمت اصلﻲ آن 3000افﻐانﻲ است ،بعد از تخفﻴف به 2895افﻐانﻲ خرﻳد ،معلوم کنﻴد که خرﻳدار چند فﻴصد تخفﻴف گرفته است؟ حل :نخست تمام تخفﻴف را به دست مﻲ آورﻳم: افﻐانﻰ 3000 2895 = 105تمام تخفﻴف تمام تخفﻴف 105افﻐانﻲ است .حاﻻ به کمک تناسب تخفﻴف آن را در 100افﻐانﻰ معلوم مﻲ کنﻴم. = 100 × 105 = 10500 = 3.5%تخفﻴف 3000 3000 = 3.5%تخفﻴف
ﺗﺨﻔﻴﻒ
ﻗﻴﻤﺖ
105
3000
x
100
ﺗﻌﺮﻳﻒ پولﻲ را که تاجران براي مشترﻳان خوﻳش از حﻴث رقابت و جلب مشترى ،از قﻴمت اصلﻲ آن کم مﻲ نماﻳند به نام تخفﻴف ﻳاد مﻲ شود .تخفﻴف را از روى صد ،نظر به قﻴمت اصلﻰ به نام تخفﻴف فﻴصدى ﻳاد مﻰ کند.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1قﻴمت اصلﻲ ﻳک باﻳسکل 5000افﻐانﻲ است .هرگاه فروشنده به مشتري خوﻳش2% تخفﻴف قاﻳل شده باشد قﻴمت فعلﻲ باﻳسکل را معلوم کنﻴد. -2قﻴمت اصلﻲ ﻳک بخاري گازي 8000افﻐانﻲ است ،به خاطر ضرورت دکاندار آن را به قﻴمت 7600افﻐانﻲ به فروش مﻲ رساند .تخفﻴف و فﻴصدي تخفﻴف آن را معلوم کنﻴد. -3قﻴمت ﻳک جاروب برقﻲ 5730افﻐانﻲ است و به تخفﻴف 3%به فروش مﻴرسد .قﻴمت فروش را معلوم کنﻴد.
62
نكات مﻬم فصل دوم نسبت نسبت بﻴن دو کمﻴت و ﻳا مقدار همجنس عبارت از عددى است که نشان مﻰ دهد کمﻴت اول چند برابر کمﻴت دوم وﻳا کمﻴت دوم چند مرتبه شامل کمﻴت اول است .ﻳا ﻳک کمﻴت چندم حصﺔ کمﻴت دﻳگر است. تقسﻴم به اجﺰاي متناسبه براي تقسﻴم کردن ﻳک عدد به نسبت هاي داده شده نخست حاصل جمع نسبت هاي داده شده را به دست مﻲ آورﻳم و بعد از آن عدد مفروض را به اﻳن مجموعه تقسﻴم نموده و خارج قسمت حاصله را ضرب هر ﻳکﻰ از نسبت هاي داده شده مﻲ نماﻳﻴم .اعدادى که حاصل مﻲ شوند حاصل تقسﻴم عدد مورد نظر به نسبت هاي داده شده اند. تناسﺐ مساوات دو نسبت را تناسب گوﻳند. خواص تناسﺐ -1 -2 -3 -4 -5 -6
-7 -8
63
a b = c d d c = b a b d = a c a + b c+ d = b d
a c = b d a c = b d a c = b d a c = b d a c = b d
a b c d = b d
a c = b d
a+c b+d a+b c+d = a b c d
a c = b d a c = b d
a d=b c
اقسام تناسﺐ تناسب دو نوع است :اول :تناسب مستقﻴم و دوم تناسب معکوس -1اگر در ﻳک تناسب ﻳک مقدار کم گردد و در مقابل مقدار دوم نﻴز کم شود و ﻳا ﻳک مقدار زﻳاد شود در مقابل مقدار دوم نﻴز زﻳاد شود اﻳن تناسب را تناسب مستقﻴم گوﻳند. -2اگر در ﻳک تناسب ﻳک مقدار زﻳاد و در مقابل مقدار دوم کم و ﻳا برعکس ﻳک مقدار کم و درمقابل مقدار د وم زﻳاد شود اﻳن تناسب ،تناسب معکوس است. فﻴصد فﻴصد طرز ارائه ﻳﻰ است براى کسرهاﻳﻰ که مخرج آن 100باشند. احدﻳت احدﻳت عبارت از درﻳافت قﻴمت ﻳک واحد از قﻴمت ﻳک مجموعه است. زکات درلﻐت به معناى پاکﻰ و ازدﻳاد است و در اصطﻼح شرعﻰ عبارت از بناى چهارم اسﻼم است که شخص صاحب نصاب بخشﻰ از مال خود را که شرﻳعت امر کرده است به خاطر رضاى خدا و به جا کردن اوامر او براى شخص مستحق مﻰ پردازد. تخفﻴﻒ پولﻰ را که تاجران براى مشترﻳان خوﻳش از حﻴث رقابت و جلب مشترى از قﻴمت اصلﻰ آن کم مﻰ نماﻳند ،به نام تخفﻴف ﻳاد مﻰ شود.
64
تمرﻳنات عمومﻲ در زﻳر براي هر سؤال چهار جواب داده شده است ،دور جواب صحﻴح را حلقه بکشﻴد. -1حاصل نسبت عبارت است از ﻳک عددى که: )dهﻴﭽکدام )bمثبت باشد )cبدون واحد باشد )aمنفﻰ باشد -2عﻼمﺔ فﻴصد عبارت است از:
×)a
÷ )b
+ )c
%)d
جاهاي خالﻲ را با کلمات مناسب پر کنﻴد: -1در هر تناسب صورت نسبت اول و مخرج نسبت دوم را به نام ......................و مخرج نسبت اول و صورت نسبت دوم را به نام .............................ﻳاد مﻲ کنند. -2در تناسب مستقﻴم هر دو مقدار هم زمان ...........................ﻳا .......................مﻲ شوند. -3کسري که مخرج آن ......................است به نام ................................ﻳاد مﻲ شود. در زﻳر ﻳک تعداد جمﻼت داده شده اند در مقابل جملﺔ صحﻴح حرف (ص) و در مقابل جملﺔ غلط حرف (غ) بگذارﻳد: ( -1
) در ﻳک تناسب صورت نسبت اول و مخرج نسبت دوم را به نام طرفﻴن ،مخرج
نسبت اول و صورت نسبت دوم را به نام وسطﻴن تناسب ﻳاد مﻲ کنند. ( -2
) فﻴصد کسري است که مخرج آن 100باشد.
( -3
) تخفﻴف تناسب مستقﻴمﻲ است که نخست قﻴمت ﻳک واحد آن را از نسبت مربوطه
درﻳافته؛ سپس ضرب مقدار داده شده مﻲ نماﻳﻴم. ( -4
) مساوات دو تناسب را نسبت گوﻳند.
سؤال هاى زﻳر را حل کنﻴد: -1تعداد شاگردان دو مکتب به ترتﻴب 720و 810نفر اند .نسبت بﻴن شاگردان هر دو مکتب را به دست آورﻳد. -2در ﻳک باغ 45اصله درخت سﻴب 30 ،اصله درخت ناک و 75اصله درخت انار است. نسبت بﻴن دو دو نوع درخت را پﻴدا کنﻴد.
65
-3براي خرﻳدن سه متر تکه 33.75 ،افﻐانﻲ ضرورت است .براي خرﻳدن 15متر تکه چند افﻐانﻲ به کار خواهد بود؟ -4ﻳک رستورانت را 27نفر در 20روز اعمار مﻲ کنند ،اگر بخواهﻴم اﻳن رستورانت در 15 روز اعمار گردد چند نفر ﻻزم است؟ -5تعداد داخله در ﻳک صنف لﻴسﺔ عالﻲ مﻼلﻲ 50نفر اند .معلم مﻲ خواهد آن ها را به دو 2 گروه طوري تقسﻴم کند که نسبت بﻴن آن ها 3
شود ،تعداد هر گروه را معلوم کنﻴد.
-6ادارة ﻳک لﻴسه از ﻳک کتاب فروشﻲ به مبلﻎ 2560افﻐانﻰ کتاب خرﻳداري نموده است. براي اﻳنکه کتاب فروش خرﻳدار مذکور را براي آﻳنده مشتري خود بسازد 5 .فﻴصد پول کمتر از قﻴمت اصلﻲ آن اخذ مﻲ کند معلوم کنﻴد که ادارة لﻴسه چند افﻐانﻲ به کتاب فروش داده است؟ -7مجموعﺔ سرماﻳه هاي دو تاجر که مشترکاً با هم تجارت مﻲ کنند 2540000افﻐانﻲ و 3 نسبت سرماﻳه هاي آنها 5
است .سرماﻳه هر کدام آن ها را معلوم کنﻴد.
66
فصلسوم مشابهت ها
اشكال متشابه آﻳا اشکال همانند را به اندازه هاى مختلف دﻳده اﻳد؟ در اطراف ما اشکالﻲ وجود دارند که اندازه هاى شان مساوى نبوده؛ اما هم شکل مﻰ باشند؛ مث ً ﻼ :تصوﻳر تاق ظفر پﻐمان که ﻳکﻰ از آن ها بزرگ و دﻳگرى کوچک است؛ ولﻰ از نظر شکل باهم مشابه اند.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ دو مثلث زﻳر را در نظر بگﻴرﻳد: A′
4 C′
3
A 2
B′
8 C
6
4 B
● آﻳا فکر مﻲ کنﻴد اﻳن دو مثلث با هم مشابه اند؟ ● اگر فکر مﻲ کنﻴد که مثلث ها با هم مشابه اند ،اضﻼع متناسب و زاوﻳه هاي مساوى آن ها را مشخص کنﻴد. ● زاوﻳه هاي مساوى را توسط نقاله اندازه گرفته و باهم مقاﻳسه کنﻴد. ● نسبت هاى اضﻼع متناسب را حساب نماﻳﻴد.
فعالﻴت فوق به ما نشان مﻰ دهدکه: در اشکال مشابه زواﻳاي مساوى ﻳک به ﻳک با هم انطباق پذﻳر اند و نسبت هاى اضﻼع متناسب ﻳک مقدار ثابت بوده که اﻳن مقدار ثابت را نسبت تشابه مﻰ گوﻳند .هرگاه دو شکل باهم چنﻴن رابطه ﻳﻰ داشته باشند ،مشابه اند .اشکال مشابه را به عﻼمﺔ )~( نماﻳش مﻲ دهﻴم.
69
مثال :نشان مﻲ دهﻴم که دو مثلث متساوي اﻻضﻼع با هم مشابه اند.
A
A′ 6 4 C′
6
4 4
B′
C
6
B
A A ,B B , C C AB AC BC 6 3 = = = = AB AC BC 4 2
حل :زواﻳا با هم انطباق پذﻳر اند. تناسب بﻴن اضﻼع وجود دارد.
ABC ~ A B C
پس :
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1کدام ﻳک از جمﻼت زﻳر همﻴشه درست نﻴست ،براي هر ﻳک مثال دهﻴد. دو مربع همﻴشه باهم مشابه اند. دو مثلث همﻴشه باهم مشابه اند. دو مستطﻴل همﻴشه باهم مشابه اند. دو مثلث متساوي الساقﻴن همﻴشه باهم مشابه اند. دو لوزي همﻴشه باهم مشابه اند. -2مثلث هاى A B Cو ABCمتشابه اند .زواﻳاى آن ها مشخص شده است. نسبت بﻴن اضﻼع مقابل آن ها را بنوﻳسﻴد و سپس طول هاي xو yرا تعﻴﻴن کنﻴد.
70
مﻀﻠعات متشابه آﻳا اﻳن دو نقشﺔ زﻳر نظر به نقشﺔ اولﻰ به ﻳک اندازه کوچک شده اند؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ با اندازه گﻴرى اضﻼع هر ﻳک از نسبت هاي زﻳر را درﻳافت کنﻴد. BC = BC AD = AD
A
A′
AB = AB CD = CD
D′
B′
B
D
C′
● اضﻼع لوزي ABCDبالترتﻴب چند برابر اضﻼع لوزى A B C Dاست؟ ● زاواﻳاى ABCDو A B C Dرا اندازه بگﻴرﻳد .چه چﻴزي مشاهده مﻲ کنﻴد؟
C
از فعالﻴت فوق دﻳدﻳم که نسبت اضﻼع متناسب در دو شکل همواره ثابت و باهم مساوي مﻰ باشند .وزاوﻳه هاي مساوى هم با هم مساوي اند .پس دو شکل با هم مشابه اند. چند ضلعﻲ ها در صورتﻲ با هم مشابه اند که داراي خواص زﻳر باشند: -1تعداد رأس هاي شان با هم مساوى باشند. -2تمام زواﻳا در مضلعات مشابه باﻳد ﻳک به ﻳک با هم انطباق پذﻳر باشند. -3اضﻼعﻰ که در مقابل زواﻳاى مساوى قرار دارند باهم متناسب باشند. مثال :نشان مﻰ دهﻴم که دو مضلع ABCDو A B C Dبا هم مشابه اندC . 4 C′
2
3 B′
71
4
D
D′
6 1 A′
B
2 8
A
حل :در شکل دﻳده مﻰ شود که: -1زاواﻳا با هم انطباق پذﻳر اند. -2تناسب بﻴن اضﻼع وجود دارد.
D
C ,D
B , C
A
A ,B
AB BC CD DA = = = =2 'A' B' B' C' C' D' D' A
8 6 4 2 = = = =2 4 3 2 1
پس دو شکل با هم مشابه اند. در مثال فوق نسبت تشابه بﻴن اضﻼع 2مﻰ باشد .ﻳعنﻰ اضﻼع مضلع ABCDدو برابر اضﻼع مضلع A B C Dمﻰ باشد ،پس ABCD ~ A B C D سؤال :اضﻼع A B C Dچند برابر اضﻼع ABCDاست؟
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1نشان دهﻴد که اشکال زﻳر با هم مشابه اند.
9
F
E
7.5 G
B 5
6 C
H
12
6
A 4 D
8
-2هر جوره اشکالﻰ که در کنار هم رسم شده باهم مشابه اند ،طول مجهولﻰ که با حرف x نشانﻰ شده حساب کنﻴد. 18
9 18
36
24 x
x
63
x
3 2
3.6
-3در شکل زﻳر نشان دهﻴد که در دو مستطﻴل مشابه نسبت طول بر عرض ﻳک مستطﻴل مساوي به نسبت طول بر عرض مستطﻴل دومﻰ ،مﻲ باشد. B′
10
A′
16
8 C′
B
20
A
D′
C
D
72
ﺧﻄﻮط ﻣﻮازي ﺑﺎ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻫﺎي ﻣﺴﺎوي فاصلﺔ خطوطﻰ که عرض خط رﻳل را باهم وصل کرده اند ،باهم چه رابطه دارند؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● چهار خط موازي روبرو را در نظر بگﻴرﻳد. ● خط عمودي براﻳن چهار قطعه خط رسم کنﻴد. ● قطعه خط ها ي که بﻴن خطوط موازى توسط خط قاطع اﻳجاد شده اندازه بگﻴرﻳد. ● ﻳک خط مستقﻴم دﻳگر رسم کنﻴد که اﻳن چهار خط موازي را قطع کنند. ● قطعه خط هاﻳﻲ که توسط اﻳن خط قاطع و خطوط موازي به دست آمده اندازه بگﻴرﻳد و بگوﻳﻴد باهم چه رابطه دارند؟ از فعالﻴت فوق مﻲ توان تعرﻳف زﻳر را بﻴان نماﻳﻴم:
ﺗﻌﺮﻳﻒ اگر چند خط موازي که فاصله ها بﻴن شان با هم مساوى باشند توسط ﻳک خط مستقﻴم قاطع قطع گردند ،روي خط قاطع قطعات مساوي را جدا مﻲ کنند. مثال :درشکل زﻳر خطوط موازى به فاصله هاى مساوى داده شده اند ،فاصله xرا به دست آورﻳد. 8 حل:چون مجموع دو قطعﺔ اﻳجاد شدة خط قاطع بﻴن خطوط موازي x دو برابر(8واحد) است؛ پس طول هر قطعه چهار واحد مﻲ شود. چون xبرابر هر ﻳک از اﻳن قطعات است پسx = 4 :
73
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ -1قطعه خط کﻴفﻰ ABرا رسم کنﻴد. -2از نقطﺔ Aﻳک نﻴم خط کﻴفﻰ AXرا رسم کنﻴد. -3روى نﻴم خط AXاز نقطﺔ Aشروع کرده و 5واحد مساوي پﻰ هم جدا کنﻴد .اﻳن نقاط را Q،P،N ،Mو Cبنامﻴد. -4نقطه Cرا به Bوصل کنﻴد. -5حال از نقاط Q ،P ،N ،Mخطوط موازى به خط مستقﻴم BCرسم کنﻴد. -6پنج قطعه خطوط اﻳجاد شده چه رابطه ﻳﻰ با هم دارند؟ از خاصﻴت خطوط موازي با فاصله هاي مساوي براي تقسﻴم ﻳک قطعه خط به قسمت هاي مساوي مﻲ توان استفاده کرد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1در هر ﻳک از اشکال زﻳر خطوط موازى به فاصله هاى مساوى داده شده اند ،قﻴمت x
را به دست آورﻳد. 7
x
1.5 x
-2دوقطعه خط را رسم کنﻴد؛ سپس ﻳکﻰ از آن ها را به سه قسمت و دﻳگرى را به چهار قسمت مساوى تقسﻴم کنﻴد. -3قطعه خطﻰ را به طول 12cmرسم نموده ،بعد آن را به 8قسمت مساوى تقسﻴم کنﻴد.
74
قﻀﻴه تالﺲ )(Thales تعمﻴري را که در شکل مﻲ بﻴنﻴد چند طبقه دارد؟ آﻳا فاصلﺔ طبقات با هم مساوي اند؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● سه خط مستقﻴم موازى b ، aو cرا طوري رسم کنﻴد که هم فاصله نباشند. ● دو قاطع (ﻳک دﻳگر خود را قطع نکنند) را رسم کنﻴد که خطوط موازى آن ها را به ترتﻴب در نقاط C ، B ،Aو B ، Aو Cقطع کنند. ● نسبت هاي زﻳر را درﻳافت کنﻴد. AB ?= BC AB ?= BC
a b
A′ B′
A m B n C
C′ c
● قاطع کﻴفﻲ دﻳگري را رسم نموده و نسبت قطعات اﻳجاد شده را درﻳافت کنﻴد. تا لس رﻳاضﻰ دان ﻳونان( 624 -548قبل از مﻴﻼد) نتﻴجﺔ فعالﻴت فوق را به شکل زﻳر بﻴان کرد. قﻀﻴه تالﺲ :هرگاه دو ﻳا چندﻳن قطعه خط موازي توسط دو خط قاطع قطع گردند ،روي آن ها قطعات متناسب جدا مﻰ کنند. A A′ طبق شکل مقابل d ،dو dسه خطوط مستقﻴم موازي اندd1. 3 2 1 پس
75
AB A B = BC B C
d2 C′ d 3
B′
B C
مثال :در شکل زﻳر قﻴمت xرا حساب کنﻴد. حل: 3 2 =
x 2× 4 8 =x = 3 3 8 =x 3
’A 2 ’B x
4
'AB A' B = 'BC B' C
A 3 B
4
’C
C
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1در هر ﻳک از اشکال زﻳر قﻴمت aرا درﻳافت کنﻴد. C
’2 C
4
’A 1 ’B a
A a
’B 5 (b) B
’C
A 1.5 B 4.5 C
)(a
-2شکل زﻳر را در نظر گرفته نسبت هاي داده شده را بنوﻳسﻴد. AM ?= MB
AM ?= AB
A 2 N
M 3 B
C
-3با در نظرداشت قﻴمت هاى داده شده و تطبﻴق قضﻴه تالس بگوﻳﻴد در کدام شکل زﻳر DEموازي با BCاست؟ B A
2.4 E
3
2 D
3.8
D
3
C
2 B
)(b
A
2.4
E
3.6
C
)(a
76
نكات مﻬم فصل سوم -1اشکال متشابه عبارت ازاشکالﻲ اندکه هم شکل بوده؛ اما ضرورى نﻴست که اندازه هاﻳشان باهم مساوى باشند. -2مضلعات وقتﻰ با هم متشابه اندکه داراى خواص زﻳر باشند: )aتمام زواﻳاى مضلعات مشابه باﻳد ﻳک به ﻳک با هم انطباق پذﻳر باشند. )bاضﻼع مقابل زواﻳاى مساوى با هم متناسب باشند. -3هرگاه خطوط موازى به فاصله هاى مساوى و قاطع را باﻻى آن ها در نظر بگﻴرﻳم در اﻳن صورت ﻳک قطعه خط را به قطعات مساوى تقسﻴم کرده مﻰ توانﻴم. -4با استفاده از خطوط موازى با فاصله مساوى ،ﻳک قطعه خط را به قطعات مساوي تقسﻴم کرده مﻰ توانﻴم. -5اگر چند قطعه خط موازى که فاصله ها بﻴن شان مساوى باشند توسط ﻳک قاطع قطع گردند بر روى خط قاطع قطعات مساوى را جدا مﻰ کنند.
77
تمرﻳنات عمومﻲ ● سؤال هاى زﻳر را به دقت مطالعه کنﻴد .براى هر سؤال چهار جواب داده شده است ،جواب درست را انتخاب نموده و دور آن را حلقه کنﻴد. -1ﻳک مثلث متساوى اﻻضﻼع مشابه است با: )aمثلث مختلف اﻻضﻼع
)bمثلث متساوي اﻻضﻼع
)cمثلث متساوي الساقﻴن
)dهﻴﭽکدام
-2تمام چهار ضلعﻰ هاي متساوى الزواﻳا باهم: ) aمشابه اند ) bانطباق پذﻳراند
) cمتوازى اﻻضﻼع اند
) dهﻴﭽکدام
-3مثلث هاي ABCو DEFباهم مشابه اند .هرگاه A = D , B = Eبوده و AB = 9cm ، AC = 12cmو DE = 3cmباشند ،در اﻳن صورت طول DFعبارت است از: 3cm )a
4cm)b
6 cm )c
7cm )d
CD 5 -4درشکل زﻳر AB || EDو = است نسبت CEعبارت است از: 2
1 (a 3
5 (b 2
AD
EB
4 (c 5
1 (d 2 A D C
E
B
78
فصل چهارم تناظر
مفﻬوم تناﻇر آﻳا تا به حال فکر کرده اﻳد که در طبﻴعت اطراف ما چقدر اشکال متناظر وجود دارند؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ به شکل هاي زﻳر توجه کنﻴد: l
l l
● اگر اشکال فوق را در امتداد خط lقات کنﻴم چه مشاهده مﻲ شود؟ ● آﻳا مﻲ توان گفت که دو قسمت شکل که در دو طرف خط lقرار مﻲ گﻴرند .انطباق پذﻳر هستند؟ ● آﻳا مﻲ توان روي اشکال فوق خط دﻳگري رسم کرد که اگر روي آن ،شکل را قات کنﻴم ﻳکﻲ باﻻي دﻳگري منطبق شود؟ از فعالﻴت فوق مشاهده مﻰ شود که بعضﻲ از اشکال داراي اﻳن خاصﻴت هستند که اگر آن ها را در امتداد ﻳک خط مستقﻴم قات کنﻴم دو قسمت شکل باهم دﻳگر منطبق مﻲ شوند. در اﻳن حالت مﻲ گوﻳﻴم دو قسمت شکل متناظر ﻳکدﻳگر نظر به خط lاند. اگر با قات کردن ﻳک شکل به امتداد خط مستقﻴم دو قسمت با همدﻳگر منطبق شوند آن شکل را نسبت به خط مستقﻴم متناظر گوﻳند و خطﻰ که روي آن شکل قات شده ،محور تناظر نامﻴده مﻲ شود.
81
مثال :اشکال زﻳر نسبت به خط ( lمحور تناظر) متناظر هستند: l
l
l
ﺗﻤﺮﻳﻦ محور تناظر هر ﻳک از اشکال زﻳر را در صورت موجودﻳت رسم کنﻴد و بگوﻳﻴد که هرکدام از اﻳن اشکال چند محور تناظر دارند و نﻴز جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد. ﻣﺜﻠﺚ ﻫﺎى ﻣﺘﺴﺎوى اﻻﺿﻼﻉ
ﺩاﻳﺮه
ﻟﻮزى
ﻣﺘﻮازى اﻻﺿﻼﻉ
ﻣﺮﺑﻊ
ﻣﺴﺘﻄﻴﻞ
ﺷﻜﻞ ﺗﻌﺪاﺩ ﻣﺤﻮﺭ ﻫﺎى
ﺗﻨﺎﻇﺮ
l
82
تناﻇر محوري بسﻴاري از موجودات که خداوند(ج) خلق کرده اند متناظر اند ،آﻳا مﻲ توانﻴد نمونه هاي دﻳگري از اشکال متناظر را در طبﻴعت نام ببرﻳد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ
d
A
خط مستقﻴم dو نقطﺔ Aرا خارج آن مطابق شکل مقابل در نظر بگﻴرﻳد. ● از نقطﺔ Aمستقﻴم عمودي باﻻي خط dرسم کنﻴد. ● نقطﺔ تقاطع آن را Hنام گذاري کنﻴد. ● AHرا به اندازة خودش امتداد دهﻴد .تا نقطﺔ Aبه دست آﻳد. ● آﻳا AH = A' Hاست .چرا؟ ● آﻳا A H dاست .چرا؟ ● آﻳا مﻲ توان نتﻴجه گرفت که خط dناصف عمودي AAاست؟
ﺗﻌﺮﻳﻒ نقطﺔ Aرا متناظر نقطﺔ Aنسبت به خط dمﻲ نامﻴم اگر خط dناصف عمودي قطعه خط واصل بﻴن Aو Aباشد؛ مانند شکل مقابل. تناظر محورى هر شکل هندسﻰ شکلﻴست که هر نقطﺔ آن نظر به ﻳک نقطﺔ شکل اولﻰ متناظر مﻰ باشد.
83
A
d
H ´A
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ A
در مثلث متساوي الساقﻴن ABCخط dناصف عمودي قاعدة BCاست. ● اگر مثلث را روي خط dقات کنﻴم آﻳا دو قسمت مثلث با d همدﻳگر منطبق مﻲ شوند؟ B C ● ﻳک نقطﺔ مانند Pرا روي ضلع ABانتخاب کنﻴد. ● از نقطﺔ Pباﻻى خط dعمود رسم کنﻴد و انجام آن را Hنام گذاري کنﻴد .آن را امتداد دهﻴد تا ACرا در PPقطع کند. ● آﻳا مﻲ توان نتﻴجه گرفت که PH = P Hاست؟ چرا؟ ● آﻳا مﻲ توان نتﻴجه گرفت که خط dناصف عمودي PPاست؟ چرا؟ ● نقطﺔ مانند Qرا روي ضلع ACانتخاب کنﻴد و مراحل فوق را تکرار کنﻴد. از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻰ شود که متناظر هر نقطﺔ ضلع ABنظر به محور تناظر dباﻻى ضلع ACقرار دارد. اگر شکلﻲ نسبت به ﻳک خط متناظر باشد ،محور تناظر آن شکل ناصف عمودي قطعه خط هاي واصل نقاط متناظر روي شکل است. مثال :متناظر شکل داده شده را نسبت به خط dبه دست آورﻳد. d حل :با در نظر داشت اﻳنکه محور تناظر ناصف عمودي قطعه خط هاي واصل بﻴن نقاط متناظر است ،پس کافﻲ است از هر نقطﺔ روي شکل به d عمود رسم کنﻴم به اندازة خودش امتداد دهﻴم. d از وصل کردن نقاط به دست آمده متناظر شکل به دست مﻲ آﻳد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ متناظر هر شکل را نسبت به خط dرسم کنﻴد. d
d
d )(e
)(c
d
)d (b
)(a
)(d
84
تناﻇر مرکﺰي
آﻳا تناظر در چرخک را مشاهده مﻰ نماﻳﻴد؟
نقطﺔ Aرا متناظر نقطﺔ Aنسبت به نقطﺔ Oمﻲ نامﻴم اگر نقطﺔ Oوسط قطعه خط AAباشد .در اﻳن حالت Oرا مرکز تناظر نامﻴده و مﻲ گوﻳﻴم نقاط Aو Aنسبت به نقطه O Oمتناظر اند .همﭽنﻴن اگر Sﻳک مجموعﺔ نقاط و Oﻳک A نقطه باشد اگر متناظر هر نقطﺔ Sنظر به Oروي Sباشد ،مﻲ گوﻳﻴم Sنظر به نقطﺔ Oمتناظر است ،در اﻳن حالت Oمرکز تناظر Sاست .و Sتناظر مرکزي دارد. مثال :شکل هاي زﻳر نسبت به نقطﺔ Oمتناظر هستند:
´A
O
O
O
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ B
قطعه خط ABو نقطﺔ Oرا مطابق شکل در نظر بگﻴرﻳد. ● نقطﺔ Aرا به نقطﺔ Oوصل کنﻴد و به اندازة خودش امتداد دهﻴد. انجام آن را Aبنامﻴد. A O ● آﻳا Aمتناظر نقطﺔ Aنسبت به نقطﺔ Oاست؟ ● نقطﺔ Bرا به نقطﺔ Oوصل کنﻴد و به اندازة خودش امتداد دهﻴد وانجام آن را Bبنامﻴد. ● آﻳا نقطه Bمتناظر نقطﺔ Bنسبت به نقطﺔ Oاست؟
85
● نقطﺔ دلخواه Pرا روي قطعه خط ABانتخاب کنﻴد. ● نقطﺔ Pرا به Oوصل نموده به اندازة خودش امتداد دهﻴد .انجام آن را Pنام گذاري کنﻴد. ● آﻳا نقطه Pروي قطعه خط A Bقرار مﻲ گﻴرد؟ ● آﻳا قطعه خط A Bمتناظر قطعه خط ABنسبت به نقطﺔ Oاست؟ براي درﻳافت متناظر ﻳک شکل نسبت به ﻳک نقطﺔ Oکافﻲ است هر نقطﺔ شکل را به نقطه Oوصل نموده و به اندازة خودش امتداد دهﻴم .از وصل کردن نقاط حاصله شکل متناظر شکل داده شده به دست مﻰ آﻳد. مثال :در شکل مقابل مثلث A B Cمتناظر مثلث ABCنظر به نقطﺔ Oاست. سؤال :متناظر زاوﻳﺔ ABCرا نظر به نقطﺔ Oبه دست آورﻳد؟
C A
B
O A
B C
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1درکدام ﻳک از اشکال زﻳر نقطﺔ Oمرکز تناظر است:
O
O
O
O
-2متناظر شکل هاي زﻳر را نسبت به نقطﺔ Oرسم کنﻴد:
O
)(c
O
)(b
O
)(a
86
نكات مﻬم فصل ﭼﻬارم ● مفﻬوم تناﻇر و محور تناﻇر اگر با قات کردن ﻳک شکل به امتداد ﻳک خط مستقﻴم دو قسمت شکل با هم منطبق شوند آن شکل را متناظر گوﻳند .خطﻰ که روي آن شکل قات شده است محور تناظر نامﻴده مﻲ شود. ● تناﻇر محوري نقطﺔ Aرا متناظر نقطﺔ Aنسبت به خط مستقﻴم dمﻲ نامﻴم اگر خط dناصف عمودي قطعه خط واصل بﻴن نقاط Aو Aباشد. ● اگر نقطﺔ Aروي خط مستقﻴم dباشد ،متناظر آن نسبت به خط مستقﻴم dخود آن نقطه است. ● اگر شکلﻲ نسبت به ﻳک خط مستقﻴم متناظر باشد ،محور تناظر آن شکل ناصف عمودي قطعه خط هاي واصل بﻴن نقاط متناظر روي شکل است. ● تناﻇر مرکﺰي اگر Sﻳک مجموعﺔ نقاط و Oﻳک نقطه باشد ،اگر متناظر هر نقطﺔ Sنظر به نقطﺔ Oباز هم روي Sباشد .در اﻳن صورت مﻲ گوﻳﻴم مجموعﺔ نقاط Sنظر به نقطﺔ Oمتناظر اند ،در اﻳن حالت Oمرکز تناظر Sاست و Sتناظر مرکزي دارد.
87
تمرﻳنات عمومﻲ سؤال هاى زﻳر را حل کنﻴد: -1متناظر هر شکل را نسبت به نقطﺔ Oرسم کنﻴد. O
O
)(b
)(c
)(a
O
-2محور تناظر هر شکل را رسم کنﻴد:
)(c
)(a
)(b
-3شکل هاﻳﻲ را که مرکز تناظر دارند مشخص کنﻴد ،سپس مرکز تناظر را روي هر شکل نشان دهﻴد: )(d
)(c
)(b
)(a
-4متناظر هر شکل را نسبت به خط dدرﻳافت کنﻴد:
)(b
)(d d
)(c
d
)(a d
d
88
فصلپنجم قضاﻳاى مثلث
قﻀاﻳاي مثﻠﺚ متساوي الساقﻴن
A
اضﻼع مثلث ABCرا اندازه بگﻴرﻳد. اﻳن مثلث چه نوع مثلث است؟ چه رابطه بﻴن اندازة زاوﻳه هاي اﻳن مثلث وجود دارد؟
B
C
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● مثلث متساوي الساقﻴن ABCرا طورى رسم کنﻴد که در آن AB = ACباشد. ● در مثلث متساوي الساقﻴن ABCاضﻼع مساوي چه نامﻴده مﻲ شوند؟ زاوﻳه هاي مقابل اضﻼع مساوي را به کمک نقاله اندازه گﻴري نموده چه رابطه بﻴن اﻳن دو زاوﻳه مﻲ بﻴنﻴد. ● ﻳک مثلث متساوي الساقﻴن را رسم کنﻴد .عملﻴﺔ فوق را تکرار نموده چه نتﻴجه مﻲ گﻴرﻳد؟ از فعالﻴت فوق مشاهده مﻰ شودکه در مثلث هاي متساوي الساقﻴن زاوﻳه هاي مقابل ساق ها باهم مساوي اند .اﻳن مطلب را به شکل قضﻴﺔ زﻳر مﻲ توان بﻴان نمود: قﻀﻴه :اگر دو ضلع ﻳک مثلث باهم مساوي باشند .زواﻳاي مقابل آن دو ضلع نﻴز با هم مساوي اند. ﺛبوت :در مثلث ABCفرض مﻲ کنﻴم AB = ACاست نقطﺔ وسط ضلع BCرا M نامگذاري نموده مﻴانﺔ AMرا رسم مﻲ کنﻴم. A در دو مثلث ABMو ACMدارﻳم: ABM = AMC
AB = ACقرار فرضﻴه M( BM = CMنقطﺔ وسطﻲ)BC AM = AMمشترک
C
M
B
با در نظر داشت تساوي سه ضلع ،نتﻴجه مﻲ شود که مثلث هاي ABMو AMC انطباق پذﻳراند؛ بنا براﻳن همﺔ زواﻳاي آن ها نﻴز ﻳک به ﻳک با هم مساوي مﻰ باشند.
91
در نتﻴجهB = C :
معکوس قضﻴه فوق را چنﻴن بﻴان مﻰ کنﻴم: قﻀﻴه :اگر دو زاوﻳﺔ ﻳک مثلث با هم مساوي باشند ،اضﻼع مقابل زواﻳاي مذکور باهم مساوي هستند. o مثال : 1در مثلث ABCاگر AB = AC = 4cmو B = 52باشند ،زاوﻳﺔ Cچند A درجه است؟ حل :چون AB = ACاست ،در مقابل اضﻼع مساوى 4cm 4cm زواﻳاى مساوى قرار دارند ،در نتﻴجه B = Cمﻰ شود. 65° پس: C = 52o B C مثال : 2در شکل زﻳر ، B = C = 30o AB = 2.9cmاست ضلع ACرا معلوم کنﻴد. حل: چون B = C :است ،پس مثلث متساوي الساقﻴن C است. در نتﻴجه ،مقابل زواﻳاي مساوي ،اضﻼع مساوي قرار دارند.
A 2.9 30°
30°
B
AB = AC = 2.9cm
ﺗﻤﺮﻳﻦ D
-1در شکل هاي زﻳر زواﻳاي نامعلوم را درﻳافت کنﻴد.
4.3cm
G 4.3cm
58° 4cm
F
?=F
-2در شکل هاي زﻳر اضﻼع نامعلوم را درﻳافت کنﻴد.
E
4cm
I
M
H
4cm
?=H=?,I=?,G
P
? = PM
4cm
A 4.3cm
70° 70°
N
? = AC
C
3.2cm
65° 65°
B
92
قﻀﻴﺔ فﻴثاﻏورث Pythagorean theorem فﻴثاغورث رﻳاضﻲ دان مشهور و فﻴلسوف ﻳونان باستان بود ،که در سال 530قبل از مﻴﻼد مﻲ زﻳست.
a
C
B
A
C
A
B
C
A
b
B
c C
B
d
A
در اشکال فوق مشاهده مﻲ شود که مثلث هاي ABCدر رأس Aقاﻳم الزاوﻳه اند .مساحت مربعاتﻰ که توسط اضﻼع مثلث ABCتشکﻴل شده اند .با شمارش تعداد مربعاتﻰ کوچک اندازة مساحت آن ها را تخمﻴن کنﻴد .مانند نمونه ﻳﻰ که در جدول زﻳردرج است جزء c, bو dرا تکمﻴل کنﻴد. تعداد مربعاتﻰ که باﻻى ضلع ABقرار دارند 9 a b c d
تعداد مربعاتﻰ که باﻻى مجموع مربعاتﻰ که در ضلع تعداد مربعاتﻰ که روى ABو ACقرار دارند ضلع ACقرار دارند وتر BCقرار دارند 25 25 16 40 34 32
با توجه به اعداد مندرج در جدول چه رابطه بﻴن مساحت مربعات تشکﻴل شده توسط اضﻼع مثلث هاي قاﻳم الزاوﻳه مشاهده مﻰ کنﻴد؟
93
قﻀﻴﺔ فﻴثاﻏورث: در هر مثلث قاﻳم الزاوﻳه مربع وتر مساوي با مجموع مربعات اضﻼع قاﻳم آن مﻰ باشد: a 2 + b2 = c2 ﺛبوت :با در نظر داشت شکل زﻳر مﻲ توان نوشت: نظر به خاصﻴت توزﻳعﻰ ضرب باﻻى جمع مﻰ توان نوشت: B
a
b
N a
c c
P b C
c
Q
c
a
) = a (a + b ) + b (a + b = a 2 + ab + ba + b 2
= a 2 + 2ab + b 2 ..............1 S( ABCD ) = 4S ) + S( MNPQ از طرف دﻳگر چون: ) ( AMQ
b a
b
)S( ABCD) = (a + b)(a + b
A b M a
c
1 = 4( ab) + c 2 ...........II 2
D
از تساوي روابط Iو IIنتﻴجه مﻲ شود:
1 a + b + 2ab = 4( ab) + c 2 2 2 2 a + b + 2ab = 2ab + c 2 2
2
a 2 + b2 = c2
9
مثال : 1طول اضﻼع ﻳک مثلث به ترتﻴب زﻳر داده شده اند. a = 4cm ، b = 3cm ، c = 5cm حل :در شکل دﻳده مﻲ شود که باﻻى ضلع ) 16، (aعدد مربع 13 که هر ضلع آن 1cmاست. 9 14 1 5 10 1 5 16 باﻻى ضلع قاﻳم ) 9 ، (bعدد مربع که هر ضلع آن مساوى به 1 6 7 1 12 2 8 3 1cmاست و باﻻى ضلع قاﻳم ) 25 ، (cعدد مربع که هر ضلع a 4 b c 1 2 3 4 5 آن نﻴزمساوى 1cmاست ،مﻰ باشد. 6
8
3
5
7
2
4
1
در نتﻴجه:
25cm 2 = 16cm 2 + 9cm 2 c2 = a 2 + b2
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
مثال : 2در مثلث قاﻳم الزاوﻳﺔ ABCاندازة ضلع ACرا حساب کنﻴد. حل:
94
2
2
A A
2
AB = AC + BC 2
(25) 2 = AC + (15) 2
25
2
625 = AC + 225 2
AC = 625 225
B
15
2
AC = 400 , AC = 20 cm
CC
مثال: 3طول قطر مستطﻴلﻲ با داشتن اضﻼع 3.5cmو 4.5cmدرﻳافت کنﻴد. حل :طبق قضﻴﺔ فﻴثاغورث اگر طول قطر را dبنامﻴم؛ دارﻳم: 4.5
d 2 = (4.5cm) 2 + (3.5cm) 2 d 2 = 20.25cm 2 + 12.25cm 2
d
3.5
d 2 = 32.50cm 2 , d 5.7cm
d = 32.50cm 2
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1طول و عرض صنف خود را به متر اندازه کنﻴد .فاصلﺔ دو کنج مقابل را اوﻻً با استفاده از قضﻴﺔ فﻴثاغورث ،بعدا ً ذرﻳعﺔ خط کش محاسبه و نتاﻳج را مقاﻳسه کنﻴد. -2در شکل زﻳر زﻳنﺔ با زمﻴن و دﻳوار مثلث قاﻳم الزاﻳه را تشکﻴل نموده اگر طول زﻳنه 5mو طول ﻳک ضلع قاﻳم آن 3mباشد .طول ضلع سوم ﻳعنﻲ xرا درﻳافت کنﻴد.
5
x 3
95
B′ c شده اندb . -3دو مثلث ABCو MNPداده C′ نشان دهﻴد کهA′کدام ﻳکﻲ آن ها مثلث قاﻳم الزاوﻳه است. M A
6 C
10
6 10
B
P
8
6
M
A
C
9
7.2
5.4
B
N
13 P
5
12 N
96
ناصﻒ الﺰاوﻳه
X
آﻳا تمام نقاط ناصف الزاوﻳه از دو ضلع همان زاوﻳه متساوى الفاصله اند؟
Y
O
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● ناصف الزاوﻳه XOYرا رسم کنﻴد و آنرا OZبنامﻴد. ● ﻳک نقطﺔ کﻴفﻰ را روى ناصف OZانتخاب کرده آن را Pبنامﻴد. ● از نقطﺔ Pباﻻى دو ضلع زاوﻳه ﻳعنﻰ OXو OYعمودها رسم کنﻴد آن ها را HPو KP بنامﻴد. ● طول HPو KPرا با خط کش اندازه بگﻴرﻳد .چه رابطﺔ بﻴن طول اﻳن عمودها مﻼحظه مﻰ شود؟ مشاهدات فعالﻴت فوق را مﻰ توان طور زﻳر بﻴان و ثبوت کرد. قﻀﻴه :هر نقطه روى ناصف الزاوﻳه ،از دو ضلع زاوﻳه متساوى الفاصله است. ﺛبوت :فرض مﻲ کنﻴم OZناصف الزاوﻳه YOXباشد ،مﻰ خواهﻴم نشان دهﻴم: PH = PK
OZناصف الزاوﻳه استXOZ = YOZ ، ضلع مشترک،
97
Z Y
H = K = 90o OPH
H P
در دو مثلث HPOو KPOدارﻳم:
OPK
X
OP = OP
K
O
با در نظر داشت تساوى وتر و ﻳک زاوﻳﺔ حاده در دو مثلث قاﻳم الزاوﻳه OPKو OPH نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که اﻳن دو مثلث انطباق پذﻳر اند بنابراﻳنPK = PH : معكوس قﻀﻴﺔ فوق نﻴﺰ صحﻴﺢ است. قﻀﻴه :هر نقطه که از دو ضلع ﻳک زاوﻳه متساوى الفاصله باشد ،آن نقطه روى ناصف آن زاوﻳه قرار دارد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ نقطﺔ Mروى ناصف الزاوﻳه Aقرار داشته ،قطعه خط MHباﻻى قطعه خط AXعمود است .طول اضﻼع مثلث AMHرا از جنس اضﻼع مربوطه به دست آورﻳد.
X H′
Z M Y
H
60°
A
98
ناصﻒ الﺰاوﻳه هاى داخﻠﻰ مثﻠﺚ
A
آﻳا مﻰ توان نقطه اى را در داخل مثلث پﻴدا نمود که از هر سه ضلع مثلث فاصله هاى مساوى داشته باشد؟
B
? C
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● ﻳک مثلث کﻴفﻰ ABCرا رسم کنﻴد. ● ناصف الزاوﻳه هاى داخلﻰ Bو Cرا طورى رسم کنﻴد تا ﻳکدﻳگر را در نقطﺔ مانند O قطع کنند. ● ناصف الزاوﻳﺔ داخلﻰ Aرا رسم کنﻴد. ● آﻳا ناصف الزاوﻳﺔ Aنﻴز از نقطه Oمﻰ گذرد؟ ● ﻳک مثلث کﻴفﻰ دﻳگرى A B Cرا رسم کرده ،فعالﻴت فوق را در آن تکرار کنﻴد. مشاهدات فعالﻴت فوق را مﻰ توان طور زﻳر بﻴان و ثبوت کرد. قﻀﻴه :در هر مثلث ناصف الزاوﻳه هاى داخلﻰ ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطﺔ داخل مثلث قطع مﻰ کنند. ﺛبوت :در مثلث ABCفرض مﻲ کنﻴم ناصف الزاوﻳه هاى Bو Cﻳکدﻳگر را در نقطﺔ O قطع مﻰکنند .نشان مﻰ دهﻴم که ناصف الزاوﻳﺔ Aنﻴز از نقطﺔ Oمﻰگذرد. A با در نظر داشت شکل زﻳر دارﻳم: I
چون Oروى ناصف الزاوﻳﺔ Bاست. پس: OH = OK....................I و چون Oروى ناصف الزاوﻳﺔ Cاست. پسOK = OI....................II :
99
H O K
C
B
مﻰ دانﻴم وقتﻰ ﻳک طرف دو مساوات باهم مساوى شوند طرف دﻳگر آن ها نﻴز باهم مساوى مﻰ شوند .بنابراﻳن از رابطﺔ و نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳمOH = OI : از طرف دﻳگر قرار قضﻴه قبل مﻰ دانﻴم هر نقطﺔ که از دو ضلع ﻳک زاوﻳه متساوى الفاصله باشد آن نقطه روى ناصف آن زاوﻳه قرار دارد .بنابراﻳن نقطﺔ Oروى ناصف الزاوﻳﺔ Aقرار دارد. در نتﻴجه مﻰ توان گفت هر سه ناصف الزاوﻳه هاى داخلﻰ مثلث همدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند. A
مثال :مثلثﻰ را با طول اضﻼع 4 ، 3 ، 6واحد رسم کنﻴد، نشان دهﻴد که ناصف الزاوﻳه ها ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻲ کنند. حل :مثلثﻰ ABCرا در نظر گرفته از رأس هاي B ، Aو Cناصف الزاوﻳهها را رسم نموده ،دﻳده مﻲ شود که ناصفها ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع کردهاند.
6
4
I 110°
C
3
B
ﺗﻤﺮﻳﻦ مثلثﻰ با زاوﻳه هاي C = 85o , B = 75o , A = 20oرسم کنﻴد و نشان دهﻴد که ناصف الزاوﻳه هاى آن ها ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند.
100
ناصﻒ عمودي در ﻳک مثﻠﺚ
آﻳا ناصف عمودي ﻳک ضلع مثلث حتماً از رأس مقابل آن مﻲ گذرد؟
A
C B
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ B ● ناصف عمودى قطعه خط ABرا رسم کنﻴد. ● ﻳک نقطه را مانند Pباﻻى ناصف عمودى قطعه خط ABانتخاب کنﻴدX.
A
● دو انجام قطعه خط ABرا به نقطﺔ Pوصل کنﻴد. ● توسط خط کش طول هاى PAو PBرا اندازه بگﻴرﻳد چه رابطﺔ باهم دارند؟ ● قطعه خط دﻳگرى مانند A Bرا رسم کنﻴد و فعالﻴت فوق را در آن تکرار کنﻴد. نتﻴجﺔ فعالﻴت فوق را طور زﻳر مﻰ توان بﻴان و اثبات کرد. قﻀﻴه :هر نقطﺔ روى ناصف عمودى ﻳک قطعه خط از دو انجام آن متساوى الفاصله اند. X
ﺛبوت :فرض مﻰ کنﻴم XYناصف عمودى قطعه خط AB است .مﻰ خواهﻴم نشان دهﻴم که هر نقطﺔ اختﻴارى Pروى ناصف عمودى از نقاط Aو Bمساوى الفاصله اند. ﻳعنﻰPB = PA : در دو مثلث PAHو PBHدارﻳم: XYناصف عمودى است،
PAH PBH
B
AH = BH
XYناصف عمودى استH1 = H 2 = 90o ،
ضلع مشترک،
101
P
PH = PH
1
2 H Y
A
چون در دو مثلث PAHو PBHدو ضلع و دو زاوﻳﺔ بﻴن آن ها مساوى اند بنابراﻳن مثلث ها با هم انطباق پذﻳر اند .در نتﻴجه اضﻼع آنها نﻴز با هم مساوى اند. ﻳعنﻰPB = PA : عكﺲ قﻀﻴه فوق نﻴﺰ صحﻴﺢ است. قﻀﻴه :هر نقطﺔ که از انجام هاى ﻳک قطعه خط متساوى الفاصله باشد ،آن نقطه روى ناصف عمودى آن قطعه خط قرار دارد.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● مثلث کﻴفﻰ ABCرا رسم کنﻴد. ● ناصف عمودى اضﻼع ABو ACرا رسم و نقطﺔ تقاطع آن ها را Oبنامﻴد. ● ناصف عمودى ضلع BCرا رسم کنﻴد .آﻳا اﻳن ناصف عمودى نﻴز از نقطﺔ Oمﻰ گذرد؟
مشاهدات فعالﻴت فوق را مﻰ توان طور زﻳر بﻴان و ثبوت کرد. قﻀﻴه :در هر مثلث ناصف عمودى اضﻼع آن ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند. ﺛبوت :در مثلث ABCناصف هاى عمودى اضﻼع ABو ACﻳکدﻳگر را در نقطﺔ Oقطع کرده اند .مﻰ خواهﻴم نشان دهﻴم که نقطه Oروى ناصف عمودى ضلع BCقرار دارد. چون نقطﺔ Oروى ناصف عمودى ABواقع است. پس:
A
OA = OB....................I
چون نقطﺔ O :روى ناصف عمودى ACاست. پس:
OA = OC....................II
از مقاﻳسه تساوى هاى
و
مﻰ توان نتﻴجه گرفت که: OB = OC
C
O B
102
از طرف دﻳگر قرار قضﻴه قبل مﻰ دانﻴم هر نقطﺔ که از انجام هاى ﻳک قطعه خط متساوى الفاصله باشد آن نقطه روى ناصف عمودى آن قطعه خط قرار دارد؛ بنابراﻳن نقطﺔ Oروى ناصف عمودى ضلع BCقرار دارد. در نتﻴجه ناصف هاى عمودى اضﻼع هر مثلث ﻳک دﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند. A
´C ´B هاى عمودى اضﻼع آن را رسم کنﻴد .محل تقاطع ناصف مثال :ﻳک مثلث قاﻳم الزاوﻳه را
درﻳافت کنﻴد.
C
B
حل :مثلث قاﻳم الزاوﻳﺔ ABCو ناصف هاي´Aعمودي آن را رسم مﻲ کنﻴم ،دﻳده مﻲ شود که ناصف هاي عمودي اضﻼع قاﻳم مثلث در نقطﺔ وسطﻲ باﻻي وتر ﻳکدﻳگر را قطع مﻲ کنند. A
O
C
B
در نتﻴجه مﻲ توان گفت ناصف هاي عمودي در هر مثلث قاﻳم الزاوﻳه ﻳکدﻳگر را در نقطﺔ وسطﻲ باﻻي وتر قطع مﻲ کنند.
103
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1مثلث ABCرا با وسعت زاوﻳه هاى 80o ,70o ,30oرسم کنﻴد .محل تقاطع ناصف هاى عمودى اضﻼع آن را درﻳافت کنﻴد. -2مثلثﻰ را با اضﻼع 4 ،6و 2.5سانتﻰ متر رسم و ناصف هاى عمودى اضﻼع آن را ترسﻴم و محل تقاطع ناصف هاى عمودى را درﻳافت کنﻴد.
104
ارتفاعات مثﻠﺚ
A
مثلث ABCقاﻳم الزاوﻳه است .اگر AHارتفاع باﻻي وتر مثلث باشد ارتفاعات دﻳگر مثلث کدام ها اند؟
C
H
B
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ
● مثلث کﻴفﻰ ABCرا رسم کنﻴد. ● از رأس Aارتفاع را باﻻي ضلع BCرسم کنﻴد ،انجام آن را Hبنامﻴد. ● از رأس هاي مثلث ABCخطوطﻰ موازى به اضﻼع آن رسم کنﻴد. ● مثلث حاصل شده از تقاطع ،اﻳن خطوط را A B Cنامگذارى کنﻴد؛ طورى که A C || AC , B C || BCو A B || ABباشند. ● آﻳاقطعه خط AHبر قطعه خط B Cعمود است؛ چرا؟ ● آﻳا چهار ضلعﻰ ABCBمتوازى اﻻضﻼع است؛ چرا؟ ● آﻳا AB = ACاست؛ چرا؟ ● آﻳا قطعه خط AHناصف عمودى قطعه خط B Cاست؛ چرا؟ از فعالﻴت فوق مشاهده مﻰ شود که: اگر از رأس هاي ﻳک مثلث خطوطﻰ موازى به اضﻼع آن رسم کنﻴم در اﻳن صورت ارتفاعات مثلث اولﻴه ناصف عمودى اضﻼع مثلث تشکﻴل شده است. مﻰ دانﻴم ناصف هاى عمودى اضﻼع مثلث ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند .پس ارتفاعات مثلث ،هم ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند. قﻀﻴه :در هر مثلث ارتفاعات در ﻳک نقطه متقاطع اند.
105
ﺛبوت :از رأس هاي مثلث ABCخطوطﻰ را موازى
A
´B
´C
به اضﻼع آن رسم مﻰ کنﻴم .از تقاطع خطوط مثلث A B Cمانند شکل تشکﻴل مﻰ شود در اﻳن حالت مﻲ
C
H
B
توان نوشت: A C || AC , B C || BCو . A B || AB با در نظر داشت اﻳن که اضﻼع رو به روى چهارضلعﻰ
´A
ABCBموازى هستند نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که اﻳن چهار ضلعﻰ ﻳک متوازى اﻻضﻼع است. بنابراﻳن اضﻼع مقابل چهار ضلعﻰ ABCBمساوى اند. AB = BC................ I
ﻳعنﻰ:
به همﻴن ترتﻴب چهار ضلعﻰ ACBCنﻴز متوازى اﻻضﻼع است؛ در نتﻴجه: AC = BC................ I
از روابط
و IIنتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم که:
AB = AC
از طرف دﻳگر چون AH BCو BC || B Cاست؛ بنا بر اﻳن AH B Cاست. نظر به اﻳنکه AB = ACو AH B Cاست. پس AH :ناصف عمودي B Cاست. به همﻴن ترتﻴب مﻰ توان نشان داد که ارتفاعات باﻻى اضﻼع ABو ACنﻴز به ترتﻴب ناصف هاى عمودى اضﻼع A Bو A Cهستند .چون ناصف هاى عمودى در ﻳک نقطه ﻳک دﻳگر را قطع مﻰ کنند؛ پس ارتفاع ها نﻴز ﻳک دﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1مثلث ABCرا به طول اضﻼع 4، 5و 6سانتﻰ متر رسم کنﻴد .از هر راس باﻻى ضلع مقابل ارتفاع رسم نموده و محل تقاطع آن ها را در صفحه مشخص کنﻴد. -2ﻳک مثلث قاﻳم الزاوﻳه را رسم نموده محل تقاطع ارتفاعات اﻳن مثلث را مشخص کنﻴد. -3مثلثﻰ منفرجﺔ الزاوﻳه را رسم نموده محل تقاطع ارتفاعات آن رامشخص کنﻴد.
106
مﻴانه هاي مثﻠﺚ آﻳا فکر کرده مﻰ توانﻴدﻳک مثلث را روى نوک تﻴز ﻳک پنسل قرار داده که به زمﻴن نه افتد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● مثلث کﻴفﻰ ABCرا رسم کنﻴد. ● از رأس Bمﻴانﺔ BNو از رأس Cمﻴانﺔ CMرا رسم کنﻴد. ● نقطﺔ تقاطع آن دو مﻴانه را Gنامگذارى کنﻴد. ● طول هاى BGو GNرا با خط کش اندازه گﻴرى کنﻴد .اﻳن طول ها چه رابطﺔ دارند؟ ● طول هاى CGو GMرا با خط کش اندازه گﻴرى کنﻴد .اﻳن طول ها چه رابطﺔ دارند؟ ● از رأس Aمﻴانﺔ را باﻻى ضلع BCرسم نموده و انجام آن را Kبنامﻴد. ● آﻳا AKاز نقطﺔ Gعبور مﻰ کند؟ ● طول هاى AGو GKرا با خط کش اندازه گﻴرى نموده .اﻳن طول ها با هم چه رابطﺔ دارند؟ قﻀﻴه :مﻴانه هاى هر مثلث ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع نموده و نقطه تقاطع ،هر مﻴانه را به نسبت 2بر 1تقسﻴم مﻰ کند. ﺛبوت :در مثلث ABCنقطﺔ Gمحل تقاطع مﻴانه هاى BNو CMاست .با در نظر داشت اﻳن که قطعه خط MNوسط هاى اضﻼع ABو AC را با هم وصل مﻰ کند .پس طبق قضﻴه تالس نتﻴجه مﻴشود که: BC || MN 1 BC ...................I 2
= MN
نقطﺔ وسطﻰ BGرا Pمﻰ نامﻴم و نقطﺔ وسطﻲ CGرا Qمﻰ نامﻴم.
107
PQقطعه خطﻰ است که وسط اضﻼع BGو CGرا در مثلث GBCبا هم وصل مﻰ کند. بنا بر قضﻴه تالس در مثلث GBCمﻰ توان نتﻴجه گرفت که: BC || PQ 1 BC .......... .. II 2
= PQ
از روابط و نتﻴجه مﻰ شود که چهارضلعﻰ MNQPکه دو ضلع آن موازى و مساوى اند ﻳک متوازى اﻻضﻼع است. در متوازى اﻻضﻼع MNQPقطرها ﻳکدﻳگر را تنصﻴف مﻰ کنند بنابراﻳن: QG = GMو PG = GN از طرف دﻳگر مﻰ دانﻴم: QG = QCو PG = PB بنابراﻳن: QG = GM = QCو PG = GN = PB BG CG 2 = = GN GM 1
در نتﻴجه:
چون مﻴانه هاي BNو MCدر مثلث ABCدلخواه انتخاب شده بودند ،پس اﻳن رابطه براي هر دو مﻴانه دلخواه دﻳگر نﻴز درست است. از اﻳنجا نتﻴجه مﻲ شود که سه مﻴانﺔ مثلث ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻲ کنند. و نقطﺔ تقاطع ،هر مﻴانه را به نسبت 2بر 1تقسﻴم مﻲ کند. نقطﺔ تقاطع مﻴانه ها به نام مرکز ثقل مثلث ﻳاد مﻰ گردد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1ﻳک مثلث قاﻳم الزاوﻳه رسم نموده محل تقاطع مﻴانه هاي آن را مشخص کنﻴد؟ -2نشان دهﻴد که در هر مثلث متساوي اﻻضﻼع محل تقاطع مﻴانه ها ،ناصف ها و ارتفاعات در ﻳک نقطه مﻰ باشند؟ -3در مثلث ABCاگر Gمرکز تقاطع مﻴانه هاي BN , AMو CKباشد نشان دهﻴد؟ GM 1 = AM 3
,
AG 2 = AM 3
108
نكات مﻬم فصل ﭘنجم ●
قﻀاﻳاى مثﻠﺚ متساوى الساقﻴن
اگر دو ضلع ﻳک مثلث با هم مساوى باشند .پس زواﻳاى مقابل آن دو ضلع نﻴز با هممساوى اند. اگر دو زاوﻳه ﻳک مثلث با هم مساوى باشند .اضﻼع مقابل زواﻳاى مذکور نﻴز با هم مساوىهستند. ●
قﻀﻴه فﻴثاﻏورث
در هر مثلث قاﻳم الزاوﻳه مساحت مربعﻰ که توسط اندازه وتر ساخته مﻰ شود برابر مجموعمساحت هاى دو مربعﻰ است که توسط اندازه هاى دو ضلع قاﻳم آن مثلث ساخته مﻰ شود. در هر مثلث قاﻳم الزاوﻳه مربع وتر ،مساوى به مجموع مربعات اضﻼع قاﻳم آن مﻰباشد:a 2 + b2 = c2 ●
قﻀاﻳاى خﻄوطﻰ که ﻳكدﻳﮕر را در ﻳک نقﻄه داخل مثﻠﺚ قﻄع مﻰ کنند
هر نقطه روى ناصف الزاوﻳه از دو ضلع زاوﻳه متساوى الفاصله است. هر نقطﺔ که از دو ضلع ﻳک زاوﻳه متساوى الفاصله باشد آن نقطه روى ناصف آن زاوﻳهقرار دارد. در هر مثلث ناصف الزاوﻳه هاى داخلﻰ ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند. هر نقطه روى ناصف عمودى ﻳک قطعه خط از دو انجام آن متساوى الفاصله اند. هر نقطه که از انجام هاى ﻳک قطعه خط متساوى الفاصله باشد آن نقطه روى ناصفعمودى آن قطعه خط قرار دارد. در هر مثلث ناصف عمودى اضﻼع آن ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند. در هر مثلث ارتفاعات در ﻳک نقطه متقاطع اند. مﻴانه هاى هر مثلث ﻳکدﻳگر را در ﻳک نقطه قطع مﻰ کنند و نقطﺔ تقاطع مﻴانه ها ،هر مﻴانه رابه نسبت 2بر 1تقسﻴم مﻰ کنند.
109
تمرﻳنات عمومﻲ براى سؤال هاى زﻳر چهار جواب داده شده است .جواب صحﻴح را درﻳافت و دور آن را حلقه نماﻳﻴد. -1در مثلث منفرج الزاوﻳه محل تقاطع هر سه ناصف عمودى در کجاست: )bدر خارج مثلث )aدر داخل مثلث )dهﻴچ کدام )cباﻻي ضلع بزرگ -2مثلثﻰ با داشتن اضﻼع 4 ،8و 5واحد طول مفروض است ،سه ارتفاع اﻳن مثلث ﻳکدﻳگر را: )bدر خارج مثلث قطع مﻰ کنند )aدر داخل مثلث قطع مﻰ کنند )dدر رأس مقابل بزرگترﻳن ضلع قطع مﻰ کنند. )cروى ضلع به طول 5متقاطع اند. -3هرگاه در مثلث قاﻳم الزاوﻳه اندازة اضﻼع قاﻳم 3و 2واحد باشند ،طول وتر عبارت است از: 2 )d 3 )c 3 )b 13 )a -4در مثلث متساوى الساقﻴن ﻳک زاوﻳﺔ قاعدة آن مساوى به 65°است. زاوﻳﺔ قاعدة دﻳگر آن عبارت است از: 45°)d 70°)c 65° )b 50°)a در عبارات زﻳر جاهاى خالﻰ را با کلمات مناسب پر نماﻳﻴد. -1در مثلث منفرج الزاوﻳه ارتفاعات ﻳکدﻳگر را ...............قطع مﻰ کنند. -2اگر طول اضﻼع ﻳک مثلث به ترتﻴب 4cm ،3cmو 5cmباشد .مثلث مذکور ....................است. مساوى باشند ...................آن با هم مساوى -3در ﻳک مثلث هر گاه دو ضلع آن با هم A است. A سؤاﻻت زﻳر را حل نماﻳﻴد. 9.4 -1در اشکال زﻳر مثلث6هاى قاﻳم الزاوﻳه داده اند ،وتر هاى مثلثها را به تقرﻳب کمتر از 0.1 B B C C A حساب کنﻴد. 4 8 A M
P
18
A
14
6
N
B
A
9.4
6 C C B 4 8C C 4
B 8
9.4 B
-2مثلث ABCرا طورى رسم کنﻴدکه ABC = 80° ، BC = 6و ACB = 80°باشد، 14 بعدا ً ناصف هاى مثلث هاى مذکور را رسم Nکنﻴد. 14 H
J
P
18
I
M H
A
18
H
N
N
I
I
110
فصلششم افاده هاى الجبرى
ﻣﻔﻬﻮم ﻣﺘﺤﻮل
1 10
1
ﻳک نفر 10حصه درآمد خود را به فقرا مﻰ دهد ،اﻳن خبر را چگونه مﻲ توانﻴم به زبان رﻳاضﻲ اعﻼن کنﻴم؟
1 10
5000 . 1 10
x
1 10
13000 .
10000 .
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جدول زﻳر را تکمﻴل کنﻴد: 9
1 10
10
3
3×3
1
2
ﻃﻮل ﺿﻠﻊ ﻣﺮﺑﻊ
4×2
ﻣﺤﻴﻂ ﻣﺮﺑﻊ ﻣﺴﺎﺣﺖ ﻣﺮﺑﻊ
● 4× aﻳعنﻲ چه؟ براي ساده نوﻳسﻰ 4× aرا به شکل 4aنشان مﻲ دهﻴم. ● آﻳا مﻲ توان مساحت هر مربع را به شکل a 2نشان داد؟ ● آﻳا مﻲ توان براى نشان دادن مساحت مربع از حرف دﻳگر استفاده کرد؟ ● اگر محﻴط مربع را به Pو مساحت آن را به Sنشان دهﻴم ،قاعدة براي پﻴدا کردن محﻴط و مساحت مربع را درﻳافت کنﻴد. ● محﻴط و مساحت مربعﻲ با ضلع 4واحد با قرار دادن 4به جاي aبه دست بﻴاورﻳد. ● آﻳا مﻲ توان به جاي aهر عدد مثبت دﻳگر را قرار داد؟ اﻳن عدد مثبت چه چﻴزي را نشان مﻲ دهد؟ از فعالﻴت فوق مﻲ توان بﻴان کرد: براي بﻴان قاعده و ﻳا قانون عمومﻰ از حروف مﻲ توان استفاده کرد .با در نظر داشت اﻳن حقﻴقت که قﻴمت هاي مختلف را مﻰ توان به جاي حروف قرارداده در اﻳن حالت حروف را متحول مﻲ نامﻴم.
113
مثال : 1ﻳک عدد aبه عﻼوة عدد 5را در ﻳک افاده نوشته و مقادﻳر آن را براي a = 2 , 3 , 5محاسبه کنﻴد. حل :افادة فوق عبارت است از a + 5که براي قﻴمت هاى مختلف aجدول زﻳر را ترتﻴب مﻲ دهﻴم. 5
–3
2
5 + 5 = 10
–3+5=2
2+5=7
a a+5
مثال : 2جملﺔ" حاصل ضرب ﻳک عدد ضرب در خودش مساوي است با همان عدد به توان ."2اﻳن عبارت را به شکل ﻳک افاده نوشته وبا دو مثال عددي نشان دهﻴد. حل :افادة حرفﻲ عبارت است ازa × a = a 2 : اگر a = 2باشد پس 2 × 2 = 22 = 4 :است. 1 1 اگر = aباشد .پس: 4 2
1 2
1 1 2 2
= × = ( ) 2ﻣﻰ ﺷﻮد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ جمﻼت زﻳر را با استعمال حروف مناسب به صورت افاده هاى حرفﻲ نشان دهﻴد و براي هرﻳک 3مثال عددي بﻴاورﻳد. ● هر عدد به توان ﻳک مساوي به خود عدد است. ● ﻳک به توان هر عدد مساوي به ﻳک است. ● به ا ستثناى صفر هر عدد به توان صفر مساوي به ﻳک است. ● صفر به توان هر عدد مساوي به صفر است.
114
A
افاده هاي الجبري محﻴط مثلث شکل ورودى را درﻳافت کنﻴد.
a
C
a
B
a
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● در مثلث متساوي الساقﻴن مقابل ،اندازة ساق را به aو قاعده را به bنشان مﻲ دهﻴم .چرا هر دو ساق را به aنشان مﻲ دهﻴم؟ ● محﻴط مثلث را به شکل ﻳک فورمول بنوﻳسﻴد .آن را براي a = 4و b = 5محاسبه کنﻴد. ● محﻴط و مساحت مستطﻴل مقابل را به صورت ﻳک فورمول بنوﻳسﻴد. 2 3 ● مساحت و محﻴط مستطﻴل را براي = wو = lبه دست 3 4 آورﻳد.
a b w l
از فعالﻴت فوق مﻲ توان بﻴان کرد: و 4aرا که از ترکﻴب عملﻴه هاﻳﻰ افاده هاﻳﻲ چون :جمع ،تفرﻳق ،ضرب تقسﻴم ،توان و جذر با اعداد از ﻳک ﻳا چند متحول تشکﻴل شده باشند ،افاده هاي الجبري(جمﻼت الجبري) مﻲ نامند .قﻴمت عددى ﻳک افادة الجبري را مﻲ توان براي قﻴمت هاي مختلف متحول درﻳافت کرد. 3 مثال :قﻴمت افادةالجبري 2bرا به قﻴمت هاي داده شدة b= , 4 , 3 , 2 , 2 2 درﻳافت کنﻴد. 4a b مثل , 4a , 3a b , 2a + b 2
115
و a2
حل: 3 2 3 ×2 =3 2
–3
4
–2
2
2 × 2 = 4 2 × 4 = 8 2 × (–2) = –4 2 × (–3)= –6
b 2b
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1قﻴمت عددي هر افادة الجبري را به قﻴمت هاي داده شده حساب کنﻴد. 3
–5
2
5
9
1 2
a –
b
–2
6
1
x x– 1 2
)b(a+7
116
: xﻛﺘﺎﺑﭽﻪ : yﻗﻠﻢ
ساده کردن افاده هاي الجبري عبداﷲ گفت :من دو کتابﭽه داشتم، سه کتابﭽﺔ دﻳگر پدرم براﻳم خرﻳد حال 5کتابﭽه دارم. کبﻴر گفت :من هم سه کتابﭽه داشتم، 2قلم پدرم براﻳم خرﻳد .چه مﻲ توانم بگوﻳم؟
2x + 3x = 5x ? = 3x + 2y
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ عبارت هاي زﻳر را ساده و تکمﻴل کنﻴد. 5 × 3 + 2 × 3 = (5 + 2) × 3 = 7 × 3 8 × 0.5 2 × 0.5 = (..... .....) × ... = .....× ..... = ..... = ..... = .....
)= (..... + .....
4 +3 +2 )= (..... + ..... + ..... 2a + 3a = (..... + .....)a = ..... a 3 y + 4 y = (..... + .....) y = ..... y 2ax + 3ax = (..... + .....) × ax = .....ax
● در ساده کردن عبارت هاي فوق از کدام خاصﻴت استفاده کردﻳم؟ ● آﻳا مﻲ توانﻴد
+2
3ﻳا 3x + 2 yرا جمع کنﻴد؟
● آﻳا مﻲ توان افاده 2b + 3bرا جمع نماﻳﻴم؟
117
+3
2
از فعالﻴت فوق مﻲ توان چنﻴن نتﻴجه گرفت:
دﻳده مﻰ شود که 3y + 4 y , 2a + 3aو 2ax + 3axهرکدام افاده هاى الجبرى اند که حد هاى آن داراى عﻴن حروف و توان هاى مساوى مﻰ باشد پس گفته مﻰ توانﻴم حد هاى که داراى عﻴن حروف بوده و توان هاى شان مساوى باشند حدود مشابه گفته مﻰ شوند. مثال :1افادة زﻳر را ساده کنﻴد:
5n + 8s 2n 7s
حل :چون تنها تفاوت 5nو 2nدر ضرﻳب ها است که در متحول ضرب مﻲ شود پس حدود مشابه هستند به همﻴن ترتﻴب 7 sو 8sنﻴز با هم مشابه اند که ذﻳ ً ﻼ نشان داده شده اند. 5n + 8s 2n 7s = (5 2)n + (8 7)s = 3n + s
چون sو 3nبا هم مشابه نﻴستند .پس جمله را بﻴشتر از اﻳن نمﻲ توان ساده کرد. مثال : 2افاده هاي 5xy 2 + 4 yz 8و xy 2 + 3yz + 8را جمع کنﻴد. 5 xy 2 + 4 yz 8 xy 2 + 3 yz + 8
ﺗﻤﺮﻳﻦ
+
6 xy 2 + 7 yz
-1افاده هاي الجبري زﻳر را ساده کنﻴد: b) 8c + 3k + 5k 8k d ) 4b 5 3b + 2
a ) 5a + 7 d 4a + 3d c) 3d + 2c + 4d + 3c 5d
-2کدام ﻳک از افاده هاي زﻳر با هم مشابه اند: b) 3 xy 2 , 8 x 3 y
c) 3x 2 , 9 x 2 4 x 2 y , 2 x3 y 3
)a
118
ضرب ﻳک حده ها
2a
مربعﻰ با ضلع aدارﻳم اگر اضﻼع مربعات دو برابر باشند ،نسبت مساحت مربع اول بر دوم چقدر است؟
a S1
? = S2
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ تساوي هاي زﻳر را در نظر بگﻴرﻳد: = 6 x5 y 3
2 +1
y
3+ 2
x y = 6x 2
2
(3 x y ) (2 x y ) = (3 × 2) x y 3
2
2
3
(4a 2b) (6ab 2 ) = (4 × 6)a 2b ab 2 = 24a 3b3
● در اﻳن حاصل ضرب از کدام خاصﻴت عملﻴﺔ ضرب و قاعدة ضرب طاقت ها استفاده شده است؟ ● ضرﻳب عددي عوامل ضربﻰ طرف چپ مساوات و ضرﻳب عددي افادةالجبرى طرف راست تساوي باهم چه رابطه ﻳﻲ دارند؟ ● توان هاى هرﻳک از متحولﻴن در دو افادةالجبرى با هم چﻰ رابطه دارند؟ ● محاسبات فوق را براي افاده هاي زﻳر انجام دهﻴد:
3 x 2 y 3 z 2 × 4 x 2 y 3 z = ... 1 9 x 3 a 2 × ya 3 = ... 5
در فعالﻴت باﻻ افاده هاى چون 3x 3 y 2 , 2x 2 y , 6ab 2 , 4a 2 bرا که از ضرب عدد در متحول با توان هاى طبﻴعﻰ ﻳا صفر تشکﻴل شده اند ﻳک حده و عددى را که در متحول ها ضرب مﻰ شوند به نام ضرﻳب ﻳک حده ﻳاد مﻰ کنند. در ضرب ﻳک حده ها باﻳد ضراﻳب و عﻼمه آن ها را در همدﻳگر ضرب کنﻴم و توان هاى متحولﻴن مشابه را با هم جمع کنﻴم.
119
مثال :1افاده هاى الجبرى 4ab , 6b 3
را با هم ضرب کنﻴد. ( 4ab)(6b3 ) = ( 4 6)abb3 = 24ab 4
حل: مثال :2کدام ﻳک از افاده هاى الجبرى زﻳر ﻳک حده اند؟
4 2 y x 5 b) 4 y 2 x + 5 )a
4 y2 x d ) xy
)c
حل c،a :و dهر کدام ﻳک حده اند.
ﺗﻤﺮﻳﻦ حاصل ضرب ﻳک حده هاي زﻳر را حساب کنﻴد: ) b) ( 2 xy 2 z ) × ( x 2 z
)a) ( 5 x 2 ay ) × (3ax
) d ) ( 3 x 2 ) × ( 5 xy 2
) c) 2 xy 2 × ( 3a 2
120
2x
تقسﻴم افاده هاى ﻳک حده مساحت مستطﻴل به طول 2xو عرض ، xچند برابر مساحت مربع به طول xاست؟
x
?=
x x
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ جاهاي خالﻲ را پر کنﻴد.
3y 5 3y y —— ———— = y2 y2 = 3y
–
3y 5 —— = 3y y2
3y 5 —— y2
● دو روش تقسﻴم ﻳک حده ها را با هم مقاﻳسه کنﻴد .در هر روش از چه خواص استفاده کرده اﻳم. ● ضرﻳب توان هاي متحول در دو طرف راست و چپ با هم چه رابطﺔ دارند؟ از فعالﻴت فوق مﻲ توان بﻴان کرد: در تقسﻴم ﻳک حده ها از قاعدة ساده کردن کسرها استفاده مﻲ شود .ابتدا ضرﻳب عددي ﻳک حده ها را باﻻى ﻳکدﻳگر تقسﻴم نموده و حدود باقﻴمانده را با استفاده از قوانﻴن طاقت ساده مﻲ کنﻴم. مثال :1ﻳک حدة 20 x 4 y 3 zرا بر ﻳک حدة 5x3 y 2 zتقسﻴم مﻲ کنﻴم. ﺣﻞ:
121
20 x 4 y 3 z 20 x 4 y 3 z = ×× 3× 2 x y z 5 x3 y 2 z 5 = 4 xy
مثال :2افاده الجبري 12 x3 + 8 x 2را ساده کنﻴد. 2x
12 x3 + 8 x 2 12 x3 8 x 2 = + 2x 2x 2x 2 = 6x + 4x
ﺣﻞ:
ﺗﻤﺮﻳﻦ ساده کنﻴد: a 4b 2 b) 6 2 ab 9c 4 d 5 )d 45c 3 d 3
a 4 b8 a) 4 7 ab 10m 4 )c 30m
122
5 ضرب افاده هاي الجبري
S1 =5X4
مﻰ دانﻴم مساحت ﻳک مستطﻴل را که طول آن 5و عرض آن 4سانتﻰ متر باشد چگونه پﻴدا کنﻴم .آﻳا مساحت مستطﻴلﻰ که طول آن (3x 2)cm و عرض آن 5xcmاست چگونه مﻰ توان پﻴدا کرد؟
4
3X-2
?= S2
5X
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ B
شکل مقابل را در نظر بگﻴرﻳد: ● مساحت مستطﻴل S1را با ﻳک افادة الجبرى بنوﻳسﻴد. ● مساحت مستطﻴل S2را با ﻳک افادة الجبرى بنوﻳسﻴد. ● مساحت مستطﻴل ABCDرا با ﻳک افادة الجبرى بنوﻳسﻴد و آن را به Sنشان دهﻴد. ● چه رابطه ﻳﻰ بﻴن S1 , Sو S 2وجود دارد؟
4x+1
3x
S2
S1
C
A
2x D
از فعالﻴت فوق مﻲ توان بﻴان کرد: براي ضرب کردن ﻳک افاده ﻳک حده در ﻳک افادة الجبري از خاصﻴت توزﻳعﻰ ضرب باﻻى جمع مﻲ توان استفاده کرد. مثال : 1حاصل ضرب ﻳک حدة 5ax 2را در افادة الجبرى x 2 a 2به دست آورﻳد. حل: 2 2 2 2 2 2 2 ) a ) = ( 5ax ) × x + ( 5ax ) × ( a
5ax ( x
= 5ax 4 + 5a 3 x 2 مثال 2a 2 + 6a ) = ? : 2
حل:
3a 2 (a 3
) 3a 2 (a 3 2a 2 + 6a ) = 3a 2 (a 3 ) + [3a 2 ( 2a 2 )] + 3a 2 (6a = 3a 5 6a 4 + 18a 3
123
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ 3x
2b
شکل مقابل را در نظر بگﻴرﻳد: ● مساحت مستطﻴل S1را درﻳافت کنﻴد. S3 2x S1 ● مساحت مستطﻴل S2را درﻳافت کنﻴد. S2 S4 b ● مساحت مستطﻴل S3را درﻳافت کنﻴد. ● مساحت مستطﻴل S4را درﻳافت کنﻴد. ● اگر طول مستطﻴل 3x + 2bو عرض آن 2 x + bباشد .مساحت مستطﻴل بزرگ را درﻳافت کنﻴد و آن را به Sنشان دهﻴد. ● رابطه بﻴن S3 ، S2 ، S1 ، Sو S4را بنوﻳسﻴد. از فعالﻴت فوق مﻲ توان بﻴان کرد: براي ضرب کردن دو افادةالجبري با همدﻳگر با استفاده از خاصﻴت توزﻳعﻰ ضرب باﻻى جمع ،ﻳک به ﻳک تمام حدود افادة اول را در حدود افادة دوم ضرب مﻲ کنﻴم. مثال : 1حاصل ضرب دو حدة x + 2در دو حدة x 1را به دست آورﻳد. حل: )( x + 2)( x 1) = x( x 1) + 2( x 1 x + 2x 2
= x2
=x +x 2 2
مثال ( x + 2)( x 2) : 2را ساده کنﻴد. ﺣﻞ:
)( x + 2)( x 2) = x( x 2) + 2( x 2 = x2 2 x + 2 x 4 = x2 4
ﺗﻤﺮﻳﻦ حاصل ضرب افاده هاى زﻳر را به دست آورﻳد: ) 2) 5ab(a 2 ab + b 2 ) 4) (a + b)( x + y
2
) 6n
4
3n(2n
)1
)9k 3 (2k 2 4k 7
)3
124
مﻄابقت ها
Identities
آﻳا مﻲ توانﻴد ﻳک راه ساده و سرﻳع را براي ضرب 1000 2 × 9998 درﻳافت کنﻴد؟
?=)(10002)(9998 )(10000+2)(10000-2 2 =(10000)2-2
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ در جدول زﻳر قﻴمت هاى دو افادة الجبري Aو Bرا براي قﻴمت هاي مختلف xدرﻳافت کنﻴد: x A = 3x (2x – 4) B = 6x 2 – 12x 3 2 –4 0 1 2
چه رابطﺔ بﻴن Aو Bوجود دارد؟ از فعالﻴت فوق مﻲ توان رابطه بﻴن Aو Bرا به شکل زﻳر خﻼصه کرد: تساوي دو افاده الجبري را که براي تمام قﻴمت هاي متحول با هم مساوى باشند ﻳک مطابقت مﻲ نامﻴم.
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ● عملﻴه ضرب اعداد مقابل را انجام دهﻴد.
? = a ) 202 198 ? = b) 104 96 ? = c) 32 28
125
a : (a + b)(a b) = ... ... + ... ...
● جاهاي خالﻲ را پر کنﻴد.
b : (a b)(a + b) = ... + ... ... ...
● در افاده هاى فوق قﻴمت a = 200و قﻴمت b = 2قرار دهﻴد .حاصل ضرب جزء aو جز bرا با هم مقاﻳسه کنﻴد. ● اﻳن بار a = 100و b = 4در دو طرف مساوات قرار داده حاصل ضرب جزهاى aو b را مقاﻳسه کنﻴد. از فعالﻴت فوق نتﻴجه مﻰ گﻴرﻳم: حاصل ضرب مجموع دو عدد در تفاضل همان دو عدد مساوي است با تفاضل مربعات آن دو عدد (a + b)(a b) = a 2 b 2که به نام تفاضل مربعات هم ﻳاد مﻰ شود. مثال :قوس هاى زﻳر را با هم ضرب و به شکل تفاضل مربعات افاده کنﻴد: )b) (5 x 2 y 2 + 7)(5 x 2 y 2 7
)a ) ( x 5)( x + 5
x x )d ) ( + 1)( 1 4 4
) c) (2a 2 + 5a ) (2a 2 5a
( x 5)( x + 5) = x × x + 5 x 5 x 5 × 5
حل :(a
2
25
=x
2
(5 x 2 y 5 + 7)(5 x 2 y 5 7) = (5 x 2 y 5 ) 7(5 x 2 y 5 ) + 7(5 x 2 y 5 ) (7) 2
:(b
49
10
= 25 x y 4
(2a 2 + 5a )(2a 2 5a ) = (2a 2 ) 2 (5a ) 2
:(c
2
25a
:(d
4
= 4a x x x 2 ( + 1)( 1) = ( ) (1) 2 4 4 4 x2 = 1 16
ﺗﻤﺮﻳﻦ قوس هاى زﻳر را با هم ضرب و به شکل تفاضل مربعات افاده کنﻴد. )c) ( x + 2)( x 2 )y)(6 x + y
f ) (6 x
1 1 ()( + 1 )1 x x )(49 + 1)(49 1
)b
)(P 7)(P + 7
)a
)e
)(2 x + 5)(2 x 5
)d
126
نكات مﻬم فصل ششم ● مفﻬوم متحول براى بﻴان قاعده عمومﻰ ﻳا قانون از حروف مﻲ توان استفاده کرد .با در نظر داشت اﻳن که قﻴمت هاي مختلف را مﻰ توان به جاى حروف قرار داد .در اﻳن حالت حروف را متحول مﻲ نامﻴم. ● تعرﻳﻒ افادة ﻳک حده اعداد و حروف الجبرى که در آن عملﻴﺔ ضرب ،تقسﻴم ،طاقت و جذر صورت گرفته باشد افادة ﻳک حدة الجبرى نامﻴده مﻰ شود. 3x 2 y 2 3abc 3y 2 2 ﻼ 2 x y , 2 , 2 , 6ab 2 , 4a 2 b :و مث ً 5ab c 3x
● ضرﻳﺐ افادة ﻳک حده عددي که در متحول ضرب مﻲ شود ضرﻳب ﻳک حده مﻲ نامﻴم. ● حدود مشابه
حدهاﻳﻰ که داراى عﻴن حروف بوده و توان هاى شان مساوى باشند حدود مشابه گفته مﻰ شوند. ● افاده هاي الجبري
افاده هاي مثل a 2 , 3x 4 , ab , 2a + bو 4aکه از ترکﻴب عملﻴه هاي چون:
جمع ،تفرﻳق ،ضرب ،تقسﻴم ،توان و جذر با اعداد از ﻳک ﻳا چند متحول تشکﻴل شده باشند افاده هاي الجبري نامﻴده مﻲ شوند .مقدار قﻴمت ﻳک افادة الجبري را مﻲ توان براي قﻴمت هاي مختلف متحول درﻳافت کرد. ● ضرب افاده ﻳک حده در ضرب ﻳک حده ها باﻳد ضراﻳب و عﻼمه آن ها را با همدﻳگر ضرب کنﻴم و توان هاى متحول هاى مشابه را با هم جمع کنﻴم.
127
● تقسﻴم افاده هاى ﻳک حده در تقسﻴم افاده هاى الجبرى ﻳک حده از قاعدة ساده کردن کسرها استفاده مﻲ شود .که ابتدا ضراﻳب و عﻼمه ها را باﻻى ﻳکدﻳگر تقسﻴم نموده و حدود باقﻲ مانده را با استفاده از قوانﻴن توان ها ،ساده مﻲ سازﻳم. مﻄابقت ● تساوى دو افادةالجبرى که براى تمام قﻴمت هاى متحول برقرار است ،ﻳک مطابقت مﻰ نامﻴم. ● حاصل ضرب مجموع دو عدد در تفاضل همان دو عدد مساوي است با تفاضل مربعات آن دو عدد. (a + b)(a b) = a 2 b 2
128
تمرﻳنات عمومﻲ
-1سؤال هاى زﻳر را به دقت خوانده براي هر سؤال چهار جواب داده شده است .جواب درست را انتخاب نموده و دور آن را حلقه بکشﻴد. ● ﻳک عدد ضرب در خودش جمع 6عبارت است از: 2 a) x 6 b) x + 6 c) x 2 + 6 هﻴچ کدام ) d ● حاصل ضرب ) 5ab(4acعبارت است از: c) 20ab 2 c
d ) 20a 2bc 2 4m 2 n 2 ● حاصل تقسﻴم 4m3 n 2
2
2
b) 20a bc
عبارت است از:
1 m
20a bc
m1 جواب bو cدرست است ) d 1 1 6 x3در صورتﻲ که = xباشد عبارت است از: ● قﻴمت عددي افادة 2 2 1 b) 4 c) 4 1 d) x 4 )c
)b
1
1 4
)a
a) m
)a
-2جا هاي خالﻲ را با کلمات و اعداد مناسب پر کنﻴد: ● براي ساده کردن افاده هاي الجبري .....................................را با هم جمع وتفرﻳق مﻲ کنﻴم. ● ﻳک افادةالجبرى که از ضرب اعداد حقﻴقﻰ و ............................هاي مختلف با توان هاى اعداد تام ﻳا اعداد حقﻴقﻰ تشکﻴل شده باشد ﻳک حده است. ● عددي که در متحول ها .......................مﻲ شوند .ضرﻳب ﻳک حده مﻲ نامﻴم.
-3افاده هاي زﻳر را ساده کنﻴد: ) ( 6 xy 2 )( ax 2 y 2 )4 y 2 (6 xy
129
)b )d
2b( 2c) 2 2a ( 3ab) 2
)a )c
-4کسرهاي زﻳر را ساده کنﻴد: 3ab 3a
4
)b
5a 2b + 10ab2 5ab
)d
2
12x y 2 xy3
15xyz 3 xy
)a )c
-5ساده کنﻴد: c) 4a + 5b 2c + 4a 3b 2c
b) 5 x + y + 3x 2 y
-6افاده هاي زﻳر را با استفاده از مطابقت ساده کنﻴد: )c) (5a + 2b)(5a 2b
a ) 7 a 3 b 4 c 2 8 a 3b 4 c 2
1 ) b
a 1 a () b) ( + 5 b 5
1 1 () a ) ( + z )z 2 2
130
فصلهفتم معادﻻت
1 x 5 = x 10 2
مفﻬوم معادله زلمﻰ :عمر ! چقدر پول در نزد خود دارﻳد؟ عمر :اگر از دو چند پولﻲ که در نزد خود دارم 2افﻐانﻲ کم گردد مساوى به 20افﻐانﻲ مﻲ شود. زلمﻰ :فهمﻴدم چند افﻐانﻰ دارﻳد. عمر :چطور فهمﻴدي که من نزد خود چند افﻐانﻰ نقد دارم؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ زلمﻲ مﻲ خواست از ﻳک دکان ﻳک کﻴلو بوره بخرد .دکاندار تنها وزن هاي ﻳک ﻳک دانه ﻳﻰ 100گرامه 150 ،گرامه 250 ،گرامه ،نﻴم کﻴلوﻳﻲ و 2کﻴلوﻳﻲ داشت. ● چگونه براي زلمﻲ دکاندار ﻳک کﻴلو بوره را وزن کند؟ کدام ﻳک از روش هاي زﻳر براي وزن کردن ﻳک کﻴلوگرام بوره درست است؟ دکاندار اوﻻً نﻴم کﻴلو بوره را وزن نموده ،بعد وزنﺔ نﻴم کﻴلوﻳﻲ را با نﻴم کﻴلو بورة وزن شدهدر ﻳک پلﺔ ترازو گذاشته و ﻳک کﻴلو بوره را در پله دﻳگر ترازو وزن مﻲ کند. دکاندار 2کﻴلو بوره را وزن نموده ،بعد 2کﻴلو بورة وزن شده را در هر دو پلﺔ ترازو نصفمﻲ کند. چه روش دﻳگر براي اندازه کردن ﻳک کﻴلو بوره را شما مﻲ توانﻴد با استفاده از وزن هاي موجود پﻴشنهاد نماﻳﻴد؟ در پاﻳان هر روش هر دو پلﺔ ترازو در چﻰ حالتﻰ قرار دارند؟ محتوﻳات هر دو پلﺔ ترازو در پاﻳان هر روش با هم چه نسبتﻲ دارند؟ اگر در ﻳک پلﺔ ترازو ﻳک بسته وزن نا معلوم با ﻳک وزنﺔﻳک کﻴلوﻳﻲ و در پلﺔ دﻳگر آن ﻳک وزن نﻴم کﻴلوﻳﻲ و دو کﻴلوﻳﻲ در حال تعادل قرار داشته باشند ،تعادل پله ها را با ﻳک تساوي الجبري نشان دهﻴد. آﻳا مﻲ توانﻴد تصور کنﻴد که وزن بسته چند است؟ به عبارت دﻳگر بستﺔ نامعلوم چقدر وزن داشته باشد تا تعادل ترازو حفﻆ گردد؟ در فعالﻴت باﻻ ،وزن کردن ﻳک کﻴلو گرام بوره و تعادل آن با اوزان گوناگون موجود نتﻴجﺔ
133
زﻳر را به معناى مفهوم معادله به دست مﻲ آورﻳم.
ﺗﻌﺮﻳﻒ ● ﻳک مساوات الجبرى که براى بعضﻰ از قﻴمت هاى مجهول صدق نماﻳد به نام معادله و درﻳافت عددى که معادله الجبرى را به ﻳک مساوات عددى تبدﻳل نماﻳد به نام حل و ﻳا جذر معادله ﻳاد مﻴگردد. ● آنﭽه که در حل معادله پﻰ سراغ آن مﻰ باشﻴم به نام مجهول معادله ﻳاد گردﻳده که اکثرا ً آن را به xنشان مﻰ دهند. مثال :اگر با ﻳک عدد ،عدد 5جمع گردد مساوي به 15مﻲ شود ،عددکدام است؟ حل :اگر عددي را که دنبال آن هستﻴم xبنامﻴم پس سوال طورﻳست که اگر با xعدد 5 جمع شود مساوي به 15مﻲ گردد ،ﻳعنﻲ: x + 5 = 15 کدام عدد است که با 5جمع گردﻳده و در نتﻴجه عدد 15حاصل گردد. از حل کردن معادلﺔ فوق مﻲ توان گفت که عدد مساوي به 10مﻲ باشد. x = 10 ﻳعنﻲ: حال به خاطر امتحان مسﺄله هرگاه قﻴمت درﻳافت شده را در معادلﺔ x + 5 = 15وضع نماﻳﻴم دارﻳم: x + 5 = 15 10 + 5 = 15 15 = 15 چون تساوي عددي 15 = 15درست است بنابر اﻳن پاسخﻲ که به دست آورده بودﻳم براي معادله درست مﻲ باشد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1اگر محﻴط ﻳک مثلث متساوي اﻻضﻼع مساوي به 9واحد طول باشد ،مطلوب است. معادله الجبري که از حل آن ﻳک طول ضلع مثلث را درﻳافت نموده بتوانﻴم. -2اگر با ﻳک عدد ،عدد 9جمع گردد مساوي به 14مﻲ شود ،عدد چند است؟
134
عمﻠﻴه هاي جمع و تفرﻳق در معادله
اگر ﻳک وزن نامعلوم با دو گلوله در ﻳک طرف پلﺔ ترازو و در پلﺔ دﻳگر آن 5گلوله برابر و مساوي قرار داشته باشند ،وزن مجهول مساوي به چند گلوله مﻲ باشد؟ چه فکر مﻲ کنﻴد؟
x
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ تعادل ترازو در حالت فوق به معناي آن است که اوزان قرار گرفته در هر دو پلﺔ ترازو با هم برابر اند .پس اگر وزن نامعلوم طرف راست را xبنامﻴم به سؤال هاى زﻳر جواب دهﻴد. ● تساوى الجبرى براي تعادل اﻳن که 2گلوله با وزن مجهول در ﻳک پله و در پلﺔ دﻳگر ترازو 5گلوله قرار داشته باشند بنوﻳسﻴد؟ ● اگر از هر دو پلﺔ ترازو دوگلوله را بردارﻳم آﻳا تعادل ترازو باقﻲ مﻲ ماند؟ ● آﻳاکم کردن گلوله ها از هر دو پلﺔ ترازو از نگاه رﻳاضﻲ با عملﻴه رﻳاضﻰ ﻳکسان است؟ ● نظر به اﻳن که با کم کردن گلوله ها تعادل بر هم نمﻲ خورد پس اﻳن عمل از نگاه رﻳاضﻲ چه معنا دارد؟ ● حال اگر به هر دو پلﺔ ترازو 4عدد گلولﺔ هاى ﻳکسان عﻼوه گردد چه اتفاقﻲ مﻲ افتد؟ از مشاهدات فعالﻴت باﻻ نتﻴجﺔ زﻳر به دست مﻲ آﻳد: اگر از هر دو طرف پله هاي ﻳک ترازو در حال تعادل ،ﻳک مقدار معﻴن را کم و ﻳا به هر دو پله ﻳک مقدار مساوي را اضافه نماﻳﻴم باز هم تعادل باقﻲ مﻲ ماند. به اصطﻼح رﻳاضﻲ اگر از طرفﻴن ﻳک تساوي عﻴن عدد را کم و ﻳا با آن زﻳاد نماﻳﻴم باز هم تساوي بر قرار مﻲ ماند .ﻳعنﻲ: اگر a = bباشد ،پس براي هر عدد حقﻴقﻰ :c a + c = b + cو a c = b cمﻲ باشد. از اﻳن خاصﻴت در حل معادﻻت استفاده به عمل مﻲ آﻳد.
135
مثال :1معادلﺔ x + 7 = 9را حل کنﻴد؟ حل :مﻴدانﻴم که اگر از طرفﻴن معادله عدد 7را کم کنﻴم در تعادل معادله تﻐﻴﻴر نمﻲ آﻳد، بنابراﻳن: x+7 7 =9 7 x=2
امتحان :هر گاه حل درﻳافت شده را در اصل معادله قرار دهﻴم دارﻳم:
x+7 =9 2+7 =9 9=9
چون تساوي عددي بر قرار است ،بنا بر اﻳن حل درﻳافت شدة x = 2درست است. مثال :2حل معادلﺔ x 5 = 4را به دست آورﻳد؟ حل :مﻴدانﻴم که هرگاه با طرفﻴن معادله ،عددي را جمع نماﻳﻴم ،تعادل مساوات بر هم نمﻲ خورد ،بنا بر اﻳن ،جمع نمودن عدد 5به هر دو طرف معادله براي ما مﻲ دهد: x 5+5 = 4+5 x=9
امتحان :حل درﻳافت شده را در اصل معادله قرار مﻲ دهﻴم:
x 5=4 9 5=4 4=4
چون تساوي عددي 4 = 4وجود دارد؛ بنا بر اﻳن x = 9حل معادله مﻲ باشد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1اگر با ﻳک عدد 3اضافه گردد 15حاصل مﻲ شود؛ عدد کدام است؟ -2اگر از ﻳک عدد 7را تفرﻳق نماﻳﻴم 13حاصل مﻲ گردد؛ عدد کدام است؟ -3معادﻻت زﻳر را حل کنﻴد: a) x 6 = 2 b) x + 4 = 1 c) 2 + x = 3
136
x
عمﻠﻴه هاي ضرب و تقسﻴم در معادﻻت
1
دو ترازوي 1و 2با 2گلوله مساوي درﻳک طرف و در طرف دﻳگر آن ﻳک وزن نامعلوم در حال تعادل قرار دارد. هرگاه طرف به طرف گلوله ها را در ﻳک پله و وزن ها را در ﻳک پلﺔ دﻳگر ترازوي شماره 3قرار دهﻴم جواب تان به سؤال زﻳر چﻴست؟ آﻳا ترازوي شماره سوم درحال تعادل خواهد ماند ﻳا نه؟
x
2 ?
x x
3
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ترازوي شماره 3را در نظر مﻲ گﻴرﻳم .دﻳده مﻲ شود که باز هم ترازو در حالﻴکه در ﻳک طرف آن دو وزنﺔ مجهول و در طرف دﻳگر آن 4عدد گلوله مساوي قرار دارند ،در حال تعادل است .اگر وزن مجهول را xبنامﻴم به حل سؤال هاى زﻳر فکر کنﻴد؟ ● افادة رﻳاضﻲ و ﻳا به عبارت دﻳگر بﻴان الجبري براي تعادل ترازوي شماره 3کدام است؟ ● حال هرگاه دوباره گلوله ها و وزنه ها را بجاي خود برگردانده نصف نماﻳﻴم و دوباره ﻳک قسمت را به ترازوي شماره 1و قسمت دﻳگر را در همﻴن ترازو باقﻲ بمانﻴم ،آﻳا در اﻳن صورت باز هم تعادل در ترازو هاي شماره 1و 3وجود خواهد داشت؟ ● نصف نمودن گلوله ها و وزنه ها از نگاه رﻳاضﻲ چه معنﻲ دارد؟ ● آﻳا اﻳن فعالﻴت را براي بﻴشتر از 2ترازو نﻴز مﻲ توانﻴم انجام دهﻴم؟ از فعالﻴت فوق مﻲ توانﻴم نتﻴجﺔ زﻳر را بﻴان نماﻳﻴم: هرگاه وزنه هاي هر دو طرف ترازو را به دو ﻳا بﻴشتر از دو قسمت مساوى تقسﻴم ﻳا ضرب نماﻳﻴم وﻳا نصف از وزنه را از هر دو طرف ترازو بردارﻳم باز هم تعادل باقﻲ مﻲ ماند .زﻳرا وزن هر دو طرف ترازو با هم مساوي مﻲ باشد. از نگاه رﻳاضﻲ اگر طرفﻴن ﻳک تساوي را در عددي ضرب ﻳا بر عددى خﻼف صفر تقسﻴم نماﻳﻴم ،باز هم مساوات باقﻲ مﻲ ماند به عبارت دﻳگر: اگر a = bباشد ،پس براي هر عدد حقﻴقﻲ ac = bc ، cمﻲ باشد. و براي هر عدد حقﻴقﻲ cخﻼف صفر a = b ،مﻲ باشد. c
137
c
مثال :مساوات 3 x = 6را در نظر گرفته ،حل آن را به دست آورﻳد. اطراف مساوات فوق را به 3تقسﻴم نموده دارﻳم: x=2 اﻣتﺤان :هرگاه قﻴمت x = 2را در اصل معادله وضع نماﻳﻴم دارﻳم:
3x 6 = 3 3 3x = 6 3(2) = 6 6=6
دﻳده مﻲ شود که x = 2واقعاً حل مساوات فوق مﻲ باشد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ معادﻻت زﻳر را حل کنﻴد: 1) 4 x = 2 2) x ÷ 5 = 12 3) 3 x = 6 2 )4 = 4 x x )5 =4 2 4 )6 = 2 x 4 2 = ÷ 7) x 3 3
138
معادله عمومﻲ ﻳک مجﻬولﺔ درجه ﻳک معلم از شاگردان پرسﻴد. اگر با چهار چند ﻳک عدد 8عﻼوه گردد مساوي به صفر مﻲ شود ،عدد کدام است؟
4x + 8 = 0 4x = –8
?= x ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ آﻳا براي حل سؤال معلم که به صورت فوق مطرح گردﻳده است فکر کرده اﻳد؟ ● اگر عدد مطلوب سؤال قبلﻰ را xبنامﻴم ،آﻳا مﻲ توانﻴد سؤال فوق را باﻳک افادةرﻳاضﻲ بنوﻳسﻴد؟ ● چگونه براي درﻳافت حل آن و ﻳا راه حل آن فکر مﻰ کنﻴد؟ ● اگر از 3چند ﻳک عدد 9 ،منفﻲ گردد نتﻴجه مساوي به صفر است افادة الجبرى اﻳن سؤال را بنوﻳسﻴد. ● چگونه براي درﻳافت حل اﻳن معادله فکر مﻰ کنﻴد؟ ● اگر با aچند ﻳک عدد ،عدد bعﻼوه گردد نتﻴجه مساوي به صفر است. ● حل حالت فوق را به صورت عمومﻲ بنوﻳسﻴد و بگوﻳﻴد که عدد چند است؟ از انجام فعالﻴت باﻻ نتﻴجﺔ زﻳر به دست مﻲ آﻳد: در عملﻴات مانند فوق مقدار نامعلوم را به xنشان داده ،مﻲ توان براي آن ﻳک مساوات بر حسب xبه دست آورﻳم. تساوي را معادله و مقدار نامعلوم را به نام مجهول معادله ﻳاد نموده و روش ﻳافتن مجهول را به نام حل معادله ﻳاد مﻰ کنند. حالت عمومﻲ معادله ﻳک مجهوله درجه ﻳک به شکل ax + b = 0بوده ،که در آن aو bاعداد حقﻴقﻲ خﻼف صفر اند ،بنابر آن شکل فوق بنام حالت معﻴاري و ﻳا ستندرد معادله خطﻰ ﻳاد مﻲ گردد.
139
حل معادله را توسط عملﻴه هاى ساده الجبري با انجام دادن مراحل زﻳر به دست آورده مﻲ توانﻴم. جمع و ﻳا تفرﻳق طرفﻴن معادله با مقدار هاي مساوي. ضرب و ﻳا تقسﻴم طرفﻴن معادله با مقدار هاي مساوي خﻼف صفر.با انجام دادن عملﻴات فوق بعد از محاسبه به جاي مﻲ رسﻴم که ،مجهول معادله به ﻳک طرف و مقادﻳر معلوم در طرف دﻳگر قرار مﻲ گﻴرد و به اﻳن ترتﻴب حل معادله به دست مﻲ آﻳد. مثال :1معادله 3 x 4 = 5را حل کنﻴد. حل :ابتدا به طرفﻴن معادله عدد 4را جمع مﻰ کنﻴم: 3x = 9
طرفﻴن معادله را بر 3تقسﻴم مﻰ کنﻴم:
3x 4 + 4 = 5 + 4
x=3 مثال : 2معادلﺔ 2(3 x + 4) = 1 3 xرا حل کنﻴد. حل: / + 3x
3x 9 = 3 3
2(3 x + 4) = 1 3 x 6 x + 8 = 1 3x 6 x + 3x + 8 = 1 3x + 3x 9x + 8 = 1
8
9x + 8 8 = 1 8
/
9x = 9
/ ÷9
9x 9 = = 1 9 9 x= 1
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1در مثال فوق ،قﻴمتﻰ را که براي xبه دست آورده اﻳد؛ در اصل معادله امتحان کنﻴد. -2حل معادله 2(2 x + 3) = 2 x 2را به دست آورﻳد. 3 -3معادله (4 x 2) = 5 x + 2را حل کنﻴد. 2
140
نكات مﻬم فصل هفتم معـادله عبارت از مساوات الجبرى است که براى بعضﻰ قﻴمت هاى معﻴن مجهول صدق مﻰ نماﻳد و با استفاده از عملﻴه هاي حسابﻲ با ﻻي طرفﻴن معادله مطلوب ،مجهول معادله درﻳافت مﻲ گردد. عمﻠﻴه هاي الجبري و معادله اگر به اطراف هر معادله ﻳک عدد را جمع ،تفرﻳق ،ضرب و ﻳا تقسﻴم (خﻼف صفر) نماﻳﻴم در معادله کدام تﻐﻴﻴر وارد نمﻲ شود. معادله درجه ﻳک ،ﻳک مجﻬوله معادلﺔ 0 ، ax + b = 0
، aدر حالﻲ که xمجهول( aو bاعداد حقﻴقﻲ بوده) به نام
معادلﺔ درجه ﻳک ،ﻳک مجهوله ﻳاد مﻲ گردد.
b معادلﺔ باﻻ به نام معادلﺔ خطﻲ نﻴز ﻳاد مﻲ گردد .و هر معادله خطﻲ ،داراي ﻳگانه حل a a 0 ،مﻲ باشد.
=x
تمرﻳنات عمومﻲ براى هر سؤال زﻳر چهار جواب داده شده است دور جواب صحﻴح را حلقه بکشﻴد. -1حل معادله 10 + x = 18عبارت است از: 8
)b
8
)a
4
(d
2
)c
-2حل معادله 12 x + 2(5x + 22) = 0عبارت است از: 1 2
جاهاى خالﻰ را با کلمات و اعداد مناسب پر کنﻴد.
141
)b )d
0 2
)a )c
-1ﻳک مساوات الجبرى که براى بعضﻰ از ........................مجهول ها صدق مﻰ نماﻳد ..............ﻳاد مﻰ شود. -2آنﭽه که در حل معادله سراغ آن مﻰ باشﻴم به نام ................ﻳاد گردﻳده است. کدام ﻳک از جمﻼت زﻳر صحﻴح و کدام ﻳک آن ها غلط است ،در مقابل جمله صحﻴح حرف (ص) در مقابل جمله غلط حرف (غ) بگذارﻳد. (1
) اگر از هر دو طرف پله ترازو ﻳک مقدار معﻴن را کم و ﻳا به هر دو طرف پله ترازو
ﻳک مقدار مساوى را اضافه نماﻳﻴم باز هم تعادل باقﻰ مﻰ ماند. (2
) معادﻻتﻰ که داراى حل ها باشند ،به نام معادﻻت غﻴر مساوى ﻳاد مﻰ گردند.
(3
) ﻳک مساوات الجبرى را که براى بعضﻰ از قﻴمت هاى مجهول صدق نماﻳد به نام
معادله ﻳاد مﻰ گردد. (4
) اگر طرفﻴن ﻳک تساوى را در عدد ضرب ﻳا بر عدد خﻼف صفر تقسﻴم نماﻳﻴم باز
هم مساوات باقﻰ مﻰ ماند. سواﻻت زﻳر را مفص ً ﻼ حل نماﻳﻴد: -1معادﻻت زﻳر را حل کنﻴد. b) x 9 = 5 3 1 d) x = 2 2
a) t + 5 = 2 1 3 = c) x + 2 2
-2حل معادﻻت زﻳر مطلوب است: b) 3 x = 4 3 d) +1 = 2 t 1 3 = )f ) (4 x 1 2 2
a) 6 y = 2 x c) + 1 = 2 2 e) 3(2 y 1) = x
142
فصلهشتم سﻴستم مختصات کمﻴات وضعﻴه قاﻳم
نقﻄه در مستوي آسمان پر از ستاره ها است. به طرف شمال ،شرق ،غرب و جنوب مهتاب ،موقعﻴت ستاره ها را در چهار اطراف مهتاب چه گونه مشخص مﻰ کنﻴد؟
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ دو خط مستقﻴم ( محور ) ' X Xو ' Y Yرا که داراى جهات معﻴن و باهم عمود اند، رسم کنﻴد .نقطﺔ تقاطع را ( ) Oنامگذارى کنﻴد. همﻴن دو محور متقاطع فوق الذکر مستوى را به چند حصه تقسﻴم مﻰ کند. محور ' X Xاز مبدا به طرف راست و چپ داراى عﻼمات مثبت و ﻳا منفﻰ اند ؟ محور ' Y Yاز مبدا به طرف باﻻ و پاﻳﻴن داراى عﻼمات مثبت است وﻳا منفﻰ؟ از فعالﻴت فوق تعرﻳف زﻳر را مﻰ توان بﻴان کرد.
ﺗﻌﺮﻳﻒ در ﻳک مستوى دو محور ' X Xو ' Y Yکه در نقطﺔ Oباهم عمود اند به نام سﻴستم مختصات قاﻳم ﻳاد مﻰ گردد. ' X Xرا به نام محور افقﻰ ﻳا محور فاصله ( ) abscissaو محور ' Y Yرا به نام محور عمودى ﻳا ترتﻴب ( )ordinateﻳاد مﻰ کنند. طرف راست محور افقﻰ ' X Xرا از مبدا به حﻴث جهت مثبت و طرف چپ آن را از مبدا به حﻴث جهت منفﻰ قبول شده است. به همﻴن ترتﻴب طرف باﻻى محور عمو دى )' (Y Yرا از مبدا جهت مثبت و طرف پاﻳﻴن
145
آن از مبدا به حﻴث جهت منفﻰ قبول شده است. محورات سﻴستم مختصات قاﻳم مستوى را به چهار ناحﻴه (( )Quadrantحجره) تقسﻴم مﻰ کند. ناحﻴه دوم ناحﻴه اول آن ناحﻴه (حجره ) مستوى که باﻻى محور افقﻰ ) ( ,+ ) ( +,+ )' ( X Xو به طرف راست محور عمودى )' (Y Y ناحﻴه سوم ناحﻴه چهارم واقع است .به نام ناحﻴه اول وهم چنان ناحﻴﺔ مستوى ) ( , ) ( +, که باﻻى محور افقﻰ و به طرف چپ محور عمودى موقعﻴت دارد به نام ناحﻴﺔ دوم به همﻴن قسم آن ناحﻴﺔ مستوى که طرف پائﻴن محور )' ( X Xو طرف چپ محور )' (Y Yواقع است به نام ناحﻴﺔ سوم و باﻻخره آن ناحﻴه مستوى که طرف پاﻳﻴن محور افقﻰ را ست محور عمودى مانند شکل زﻳر قرار دارد به نام ناحﻴه چهارم ﻳاد مﻰ شود. مثال : 1عﻼمات ' Y Y ' ، X Xرا درهر چهار ناحﻴﺔ بنوﻳسﻴد. حل :درناحﻴﺔ اول xو yمثبت اند (+ , + ) .در ناحﻴﺔ دوم xمنفﻰ اما yمثبت است. ) ( , +درناحﻴﺔ سوم xو yهر دو منفﻰ اند ( , ) .در ناحﻴﺔ چهارم xمثبت اما yمنفﻰ است( + , ) . مثال : 2هرگاه x = 3 , 5و y = 7 , 4واحد باشند موقعﻴت آن را در کمﻴات وضعﻴه تعﻴن کنﻴد. حل x = 3 :از مبدا به طرف راست موقعﻴت دارد و x = 5از مبدا به طرف چپ موقعﻴت داردy = 7 . از مبدا به طرف پاﻳﻴن محور yموقعﻴت دارد و y = 4از مبدا به طرف باﻻى محور موقعﻴت دارد.
ﺗﻤﺮﻳﻦ – 1کمﻴات وضعﻴﺔ مبدا را بنوﻳسﻴد. – 2به کدام ناحﻴه نقطﺔ pمحدود است؟ اگر : الف :فاصلﺔ آن مثبت و ترتﻴب آن منفﻰ
ب :فاصلﺔ آن منفﻰ و ترتﻴب آن مثبت
ج :فاصله و ترتﻴب آن هردو مثبت
د :فاصله و ترتﻴب آن هر دومنفﻰ باشد.
146
y
مختصات ﻳک نقﻄه در مستوي چهار وﻻﻳت افﻐانستان که در نقشه تعﻴﻴن شده است ،بگوﻳﻴد که در تقاطع کدام حرف و کدام عدد قرار دارند؟ آﻳا تقاطع هر حرف و عدد ﻳک نقطه افﻐانستان را نشان مﻲ دهد؟
x
F E D C ﻛﺎﺑﻞ B A
ﻓﺎﺭﻳﺎﺏ
-7 -6 -5 -4 -3 -2-1G O1 2 3 4 5 ﻧﻨﮕﺮﻫﺎﺭ H I J K ﻗﻨﺪﻫﺎﺭ L
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ سﻴستم مختصات قاﻳم را ترسﻴم کنﻴد. نقطﺔ Aرا در ناحﻴه اول سﻴستم مختصات قاﻳم تعﻴﻴن به ترتﻴب عمود هاى A Bو A Cرا به محورات ' X Xو ' Y Yرسم کنﻴد. فاصلﺔ نقطﺔ Aاز مبدأ کمﻴات وضعﻴه باﻻى محور ' X Xکدام نقطﺔ است ؟ ترتﻴب نقطﺔ Aاز مبدا کمﻴات وضعﻴه باﻻى محور ' Y Yکدام نقطﺔ است ؟ از فعالﻴت فوق نتﻴجﺔ زﻳرا را مﻰ توان بﻴان کرد. فواصل Bو Cاز مبدأ ) (Oبه ترتﻴب فاصلﺔ xو yترتﻴب نقطﺔ Aرا از مبدأ ارائه مﻰ کنند .ﻳا به عبارت دﻳگر ترسﻴم نقطﺔ Aباﻻى محور ' X Xعبارت از نقطﺔ Bاست فاصلﺔ نقطﺔ Aرا از مبدأ کمﻴات وضعﻴه ارائه کرده و به همﻴن قسم ترسﻴم نقطﺔ Aباﻻى محور ' Y Yعبارت از نقطﺔ Cاست .محوارت را به واحد هاى ﻳک سانتﻰ متر و هر واحد به صورت ملﻰ متر نشانﻰ کنﻴد. ﻳادداشت :ناگفته نماند که جاهاى فاصله و ترتﻴب ﻳک نقطﺔ را تﻐﻴﻴر داده نمﻰ توانﻴم، درصورت تﻐﻴﻴر دادن جاهاى فاصله و ترتﻴب ﻳک نقطﺔ دﻳگر حاصل مﻰ شود.
147
مثال : 1نقطﺔ Aکه فاصلﺔ آن از مبدأ ) (Oبه اندازة 2واحد طول و ترتﻴب آن از مبدأ ) (Oبه قدر 3واحد طول مﻰ باشد ،تعﻴﻴن کنﻴد. حل :به اندازة 2واحد طول در جهت مثبت محور ' X Xانتخاب نموده و در اﻳن نقطﺔ عمود رسم مﻰ کنﻴم ،سپس به اندازة 3واحد طول در جهت مثبت محور ' Y Yانتخاب نموده و بر آن نقطه عمود رسم مﻰ کنﻴم .اﻳن دو عمود ﻳکدﻳگر را در نقطﺔ Aکه فاصلﺔ آن 2و ترتﻴب آن 3واحد است قطع مﻰ کنند و مختصﺔ نقطﺔ Aرا به شکل ) A(2 , 3نشان مﻰ دهﻴم. مثال :2ترتﻴب و فاصله نقاط زﻳر را که در سﻴستم مختصات قاﻳم داده شده اند ،و مختصات آن نقطه جورة مرتب ،به صورت تشرﻳحﻲ ﻳک جدول بنوﻳسﻴد: حل :مختصات نقاط به حﻴث جوره هاى مرتب سﻴستم مختصات قاﻳم عبارت اند از: y
)A(2,2
,
)B(3,4
,
)C(1,5
)D(1, 2 )G ( 3, 2
, ,
)E ( 2,2 )H( 4, 4
, ,
)F( 3,1 )J (1, 4
C
B
E
A
x
O
G
D
طرز نوشتن جدولﻲ ،براى نقاط فوق قرار زﻳر به دست مﻲ آﻳد: J 1 –4
H –4 –4
G –3 –2
F –3 1
E –2 2
D 2 –2
C 5 1
B 3 4
J
A 2 2
F
H
ﻧﻘﺎط x y
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1جوره هاى مرتب زﻳر را به شکل جدول بنوسﻴد. )A(5 , 5) , B(0 , 3) , C( 1,1) , D(2 , 1
E(1 , 4) , D( 5 , 3) , C( 1 ,را
-2نقاط )2) ، B( 3 , 1) , A(1 , 1 در سﻴستم مختصات قاﻳم مشخص کنﻴد. -3مختصات نقاط زﻳر را درﻳافت کنﻴد: )aنقطه روي محوري xاز مبدأ به طرف راست 6واحد فاصله داشته باشد. )bنقطه روي محور yاز مبدأ به طرف پاﻳﻴن 5واحد فاصله داشته باشد.
148
مجﻬول و متحول
15
15 50 5
50 5
40 0
40 0
30 –5
● با ازدﻳاد کدام وزن ،تعادل ترازو به وجود خواهد آمد؟ ● آﻳا تنها ﻳک وزن است که ترازو براي آن در حالت تعادل قرار مﻲ گﻴرد؟ ● در ﻳک شبانه روز درج ،حرارت، ثابت است ﻳا متحول؟
30 –5
20 –15
20 –15
10 –255
10 –255
0
0
ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ مساوات زﻳر را که داراي دو خانه خالﻲ مﻲ باشد در نظر بگﻴرﻳد: خانه هاى خالﻲ را ﻳکﻲ پﻲ دﻳگر طوري پر نماﻳﻴد که نخست خانﺔ اولﻲ و بعدا ً خانﺔ دومﻰ مساوات پر گردد. خانه دومﻲ خانه اولﻲ =9
+
×2
● اگر در خانﺔ اول عدد 1 ،را بگذارﻳم ،عددخانﺔ دوم باﻳد چند باشد؟ ● اگر در خانﺔ اول عدد 2 ،را بگذارﻳم ،عدد خانﺔ دوم را پﻴدا کنﻴد. ● آﻳا مﻲ توانﻴم به خانﺔ اولﻲ هر عددي دﻳگر را بگذارﻳم؟ ● آﻳا در برابر قﻴمت هاي متﻐﻴﻴري که به خانﺔ اول داده اﻳد نظر به معلومات گذشته مﻲ توانﻴد نامﻰ براى عدد خانه دومﻲ بگﻴرﻳد؟ از فعالﻴت فوق نتﻴجﺔ زﻳر را به دست مﻲ آورﻳم: ● براي انتخاب عدد خانﺔ اول ما امکان آن را داشتﻴم که عدد دلخواه را انتخاب کنﻴم ،که در برابر آن مجبورﻳم از روي حل معادله قﻴمت مجهول را براي خانﺔ دوم به دست آورﻳم. ● هرگاه در ﻳک مساوات امکان دادن قﻴمتهاى مختلف به ﻳک حرف افادة الجبرى وجود داشته باشد ،حرف مذکور به نام متحول (مجهول) ﻳاد مﻲ گردد. ● هرگاه به صورت عمومﻰ متحول قابل تﻐﻴﻴر اختﻴاري نباشد ،مجهول نامﻴده مﻲ شود.
149
مثال :در مساوات 2x y = 1براي متحول xبا در نظر داشت جدول زﻳر قمﻴت داده که بعد از قﻴمت گذاري در معادله ،قﻴمت مجهول yبه دست مﻲ آﻳد: مث ً ﻼ :براي x = 3قﻴمت 2( 3) y = 1 6 y =1 y= 7
مﻲ باشد. 1 —– 2
1 — 2
5
4
3
2
1
0
–1
–2
–3ﻗﻴﻤﺖ ﻫﺎى ﻣﺘﺤﻮل x
–2
0
9
7
5
3
1
–1
–3
–5
–7ﻗﻴﻤﺖ ﻫﺎى ﻣﺠﻬﻮل y
ﺗﻤﺮﻳﻦ -1متحول و مجهول از هم چه فرق دارند؟ با مثال واضح سازﻳد. -2در سﻴستم مختصات جوره هاى مرتب که در مثال فوق در جدول به دست آمده اند مشخص نموده ،نقاط مذکور را با هم وصل کنﻴد. -3در مساوات 2x - y = 7براى متحول xبا درنظر داشت جدول زﻳر بعد از قﻴمتگذارى مجهول yرا به دست آورﻳد. 2
1
–1
–2
–3
x y
150
نكات مﻬم فصل هشتم ● نقﻄه در مستوي :ﻳک نقطه را در مستوي مﻲ توانﻴم در ﻳک سﻴستم کمﻴات وضعﻴه قاﻳم تعرﻳف نماﻳﻴم که توسط جوره مرتب ( )x , yکه به نام فاصله و ترتﻴب ﻳاد مﻲ گردد مشخص مﻲ گردد. ● سﻴستم مختصات قاﻳم :دو محور عمود ' XXو ' YYکه ﻳک دﻳگر خود را به صورت عمودى در نقطه oقطع مﻲ کنند .به نام سﻴستم مختصات قاﻳم ﻳاد مﻲ گردد که به هر جوره مرتب ( )x , yآن ﻳک نقطه مستوي ارتباط دارد. xرا به نام فاصله و yرا به نام ترتﻴب نقطه ﻳاد مﻲ کنند .از روي محورات قﻴمت هاي آن ها که به واحدات مساوي تقسﻴم شده اند تعﻴﻴن مﻲ گردد. ● مختصات ﻳک نقﻄه در مستوي :به هرنقطﺔ Pﻳک مستوي مختصات قاﻳم تنها ﻳک جوره مرتب اعداد )P(x , yو برعکس به هر جورة مرتب اعداد ) (x , yتنها و تنها مﻲ توان ﻳک نقطﺔ Pمستوي مختصات قاﻳم را ارتباط دهﻴم. ● مجﻬول و متحول :هرگاه در ﻳک مساوات امکان دادن قﻴمت هاى مختلف به ﻳک حرف افاده الجبرى وجود داشته باشد حرف مذکور به نام متحول ﻳاد مﻲ گردد. و هرگاه به صورت کلﻲ متحول قابل تﻐﻴﻴر اختﻴاري و دلخواه نباشد ،مجهول نامﻴده مﻲ شود. تمرﻳنات عمومﻲ -1موقعﻴت نقاط داده شدة زﻳر را در سﻴستم مختصات قاﻳم مشخص نماﻳﻴد: )D( 1 ,4) , C(4 , 1) , B(3, 5) , A(1,5
-2مختصات 3نقطه را بنوﻳسﻴد که داراي ترتﻴب هاي مساوي بوده ولﻲ نقاط روي هم قرار نداشته باشند.
151