فصل ۵: عبارتهای جبری
چندجملهایها • اتحادها • تجزیه • کسر جبری
📌 مفاهیم پایه
عبارت جبری ترکیبی از اعداد و حروف (متغیرها) با عملیات ریاضی. چندجملهای عبارتی که فقط جمع، تفریق و ضرب متغیرها با توان طبیعی دارد.
📋 اصطلاحات مهم:
- ضریب: عدد ضربشده در متغیر → ضریب 3x² عدد ۳ است
- درجه جمله: توان متغیر → درجه 3x² = ۲
- درجه چندجملهای: بالاترین درجه بین جملات
- جملات همانند: بخش حرفی یکسان (3x² و -5x²)
P(x) = 3x³ − 2x² + 5x − 7
→ درجه: ۳ | تعداد جملات: ۴
→ ضریب x³: عدد ۳ | جمله ثابت: -7
- ضریب x یعنی ۱ (نوشته نمیشود ولی هست!)
- 3x² و 3x همانند نیستند (توان متفاوت)
- عدد ثابت (مثل ۷) درجهاش صفر است
🎨 نمودار ساختاری
برای جمع/تفریق: جملات همانند را پیدا کن و ضرایبشان را جمع/تفریق کن.
(3x² + 2x − 1) + (x² − 4x + 5)
= (3+1)x² + (2−4)x + (−1+5)
= 4x² − 2x + 4
(5x³ − 2x + 3) − (2x³ + x² − x + 1)
= 5x³ − 2x + 3 − 2x³ − x² + x − 1
= 3x³ − x² − x + 2
- در تفریق علامت «همه» جملات دوم عوض میشود!
- x² و x جمع نمیشوند (توان متفاوت)
🎨 نمودار
2x(3x² − x + 4)
= 6x³ − 2x² + 8x
(x + 3)(x − 2)
= x² − 2x + 3x − 6
= x² + x − 6
- ضرایب عددی ضرب میشوند
- توانهای متغیر یکسان جمع میشوند
- بعد از ضرب، همانندها را جمع کن
🎨 جدول ضرب
(x + 3)² = x² + 6x + 9
(2x − 5)² = 4x² − 20x + 25
(3a + 2b)² = 9a² + 12ab + 4b²
- (a+b)² ≠ a²+b² ← جمله 2ab فراموش نشود!
- (a-b)² ← جمله آخر (+b²) همیشه مثبت است
- اول² + دو.اول.دوم + دوم²
- علامت جمله وسط = علامت بین a و b
🎨 اثبات هندسی
جملات وسط (+ab و -ab) خنثی میشوند! فقط تفاضل دو مربع باقی میماند.
(x+5)(x-5) = x² - 25
(2x+3)(2x-3) = 4x² - 9
(√3+√2)(√3-√2) = 3 - 2 = 1
51 × 49 = (50+1)(50-1) = 2500-1 = 2499
102 × 98 = (100+2)(100-2) = 9996
🎨 نمودار
x³ + 8 = (x+2)(x²-2x+4)
27a³ - 1 = (3a-1)(9a²+3a+1)
8x³ + 125 = (2x+5)(4x²-10x+25)
- فاکتور اول: همعلامت اصلی (a+b یا a-b)
- فاکتور دوم: مربع−ضرب+مربع یا مربع+ضرب+مربع
- فقط علامت جمله وسط فاکتور دوم تغییر میکند!
فاکتورگیری = پیدا کردن ب.م.م ضرایب و کمترین توان متغیر مشترک.
6x³ + 4x² = 2x²(3x + 2)
15a²b − 10ab² = 5ab(3a − 2b)
x² + x = x(x + 1)
12x³y² − 8x²y + 4xy = 4xy(3x²y − 2x + 1)
🗺️ نقشه تشخیص الگو:
- a²−b² → (a+b)(a−b)
- a²+2ab+b² → (a+b)²
- a²−2ab+b² → (a−b)²
- a³±b³ → اتحاد مکعب
x² − 9 = (x+3)(x−3)
x² + 6x + 9 = (x+3)²
4x² − 12x + 9 = (2x−3)²
8x³ − 27 = (2x−3)(4x²+6x+9)
- جمله اول و آخر باید مربع کامل باشند
- جمله وسط = 2 × ریشهاول × ریشهآخر
🎨 نقشه تجزیه
m + n = 5 , m × n = 6
→ m=2, n=3
= (x+2)(x+3) ✓
m + n = −1 , m × n = −12
→ m=3, n=−4
= (x+3)(x−4) ✓
- c مثبت → m,n همعلامت (علامت b)
- c منفی → m,n ناهمعلامت
- همیشه صحتسنجی کن!
برای سادهسازی: صورت و مخرج را تجزیه کن، سپس عامل مشترک را حذف کن.
(x²−9)/(x+3)
= (x+3)(x−3)/(x+3)
= x−3 (x≠−3)
(x²+5x+6)/(x+2)
= (x+2)(x+3)/(x+2)
= x+3 (x≠−2)
- شرط مخرج ≠ 0 را حتماً بنویس
- فقط عامل مشترک (نه جمله!) حذف میشود
درجه = بزرگترین توان | همانندها: حرفی یکسان
تفریق: علامت تمام جملات دوم عوض شود!
هر جمله × همه جملات + جمع همانندها
⚠ جمله 2ab فراموش نشود!
جمله آخر همیشه +b² (مثبت!)
جملات وسط حذف ← فقط تفاضل مربعها
همعلامت × (مربع−ضرب+مربع)
همعلامت × (مربع+ضرب+مربع)
اولین قدم تجزیه: عامل مشترک بیرون!
دو عدد پیدا کن: مجموع b، حاصلضرب c
شرط مخرج ≠ 0 فراموش نشود!
جمله 2ab حتماً باید باشد!