محتوای درسی

تکلیف حساب

معادله درجه دو

دهم


خلاصه :

در این ‍بست معادله درجه دو را برای شما توضیح می دهم

معادله ای که بیشترین توان آن پس از ساده کردن 2 باشد، معادله درجه دوم نامیده میشود و فرم کلی آن به صورت زیر است:
ax*x+bx+c=0
در رابطه بالا ضرایب a,b,c ثابت بوده و مقدار a غیرصفر است. همچنین x همان مجهولی است که هدف از حل کردن معادله یافتن آن است. در جدول زیر مثال‌هایی از معادلات درجه دوم ارائه شده است.
 
حل معادله درجه دوم:
 
منظور از پاسخ معادله‌ی درجه دوم، مقداری از x است که به ازای آن، پاسخ معادله برابر با صفر شود. برای نمونه معادله x2-1=0 را در نظر بگیرید. اگر x=1 را در این معادله قرار دهیم، مقدار آن برابر با ۰=۱-۱۲ خواهد شد. بنابراین x=1 پاسخی برای معادله فوق محسوب می‌شود. توجه داشته باشید که یک معادله درجه دوم معمولا دارای دو پاسخ است. برای نمونه x=-1 نیز پاسخ معادله x2-1=0 است. حال معادله‌ای به شکل استاندارد (ax2+bx+c=0) را تصور کنید:
در حالت کلی سه روش به‌منظور حل این معادله وجود دارد:
  1. فاکتورگیری
  2. مربع کامل
  3. استفاده از فرمول  معادله درجه دو

شاید به نحوه یافتن رابطه‌ی ارائه شده در روش شماره ۳ علاقه‌مند باشید. در ابتدا پیشنهاد می‌شود مطلبِ معادله دایره را مطالعه فرموده و در مورد نحوه بدست آمدن پاسخ شماره ۳ فکر کنید.

در اولین قدم طرفین رابطه را به a تقسیم کنید. با انجام این کار رابطه استاندارد به‌صورت زیر در می‌آید.

معادله درجه دو

در قدم بعدی به طرفین رابطه‌ی بالا، عدد b24a2

 را اضافه کنید. در نتیجه شکل عمومی رابطه فوق برابر خواهد بود با:

معادله درجه دو

b24a2

را نگه داشته و c/a را به سمت راست منتقل می‌کنیم. با انجام این کار رابطه بالا به‌شکل زیر در می‌آید.

معادله درجه دو

با توجه به مطلب معادله دایره، رابطه بالا یک دایره به شعاع √b24a2−ca

را نشان می‌دهد. در حقیقت می‌توان رابطه بالا را به شکل زیر بازنویسی کرد.

معادله درجه دو

جهت بدست آوردن پاسخ x، از طرفین رابطه بالا جذر گرفته و آن را به‌صورت زیر بازنویسی می‌کنیم.

معادله درجه دو

با نگه داشتن x و بردن b/2a به سمت راست، پاسخ x برابر با رابطه زیر بدست می‌آید.

معادله درجه دو

با فاکتور گرفتنِ ۱/۲a از سمت راستِ رابطه‌ی بالا داریم:

معادله درجه دو

معمولا عبارت b2−4ac

را به‌صورت جداگانه با علامت Δ

(دلتا) نمایش می‌دهند؛ با این فرض رابطه فوق به‌صورت زیر در خواهد آمد.

معادله درجه دو

توجه داشته باشید که علامت ± به معنای این است که معادله درجه دوم دارای دو پاسخ است. در حقیقت محل تلاقی نمودار درجه دوم با محور xها همان پاسخ معادله است. همان‌طور که در شکل زیر نیز می‌بینید نمودار درجه دوم در دو نقطه محور xها را قطع کرده است.

معادله درجه دو

اما اگر کل نمودار بالای محور x‌ها قرار گیرد، نمودار محور‌ها xها را در نقطه‌ای قطع نمی‌کند؛ بنابراین پاسخ‌ها به چه شکل خواهند بود؟ در ادامه در این مورد توضیح خواهیم داد.

حالت‌های مختلفِ Δ

همان‌طور که در بالا نیز اشاره شد، در پاسخ‌ x عبارت b2-4ac یا همان دلتا زیر رادیکال قرار می‌گیرد، در نتیجه این مقدار هر عددی نمی‌تواند باشد چراکه مقدار زیر رادیکال بایستی بیشتر از صفر باشد (۰< Δ

). نهایتا برای یک معادله درجه‌ی دوم حالت‌های زیر می‌تواند رخ دهد:

  • b2-4ac مثبت باشد. در این حالت معادله دو پاسخ متفاوت دارد.
  • b2-4ac صفر باشد. در این حالت معادله دو پاسخ مشابه یا اصطلاحا ریشه مضاعف دارد.
  • b2-4ac منفی باشد. در این حالت معادله پاسخی ندارد.

مثال ۱

پاسخ معادله 5x2+6x+1=0 را بیابید.

جهت حل یک معادله‌ی درجه دوم در ابتدا بایستی ضرایب a,b,c را بیابید. با مقایسه معادله مذکور با معادله ax2+bx+c=0 مقادیر a,b,c برابر با اعداد زیر بدست می‌آیند.

معادله درجه دو

در قدم بعدی بایستی Δ را محاسبه کرده و علامت آن را مشخص کنید. با توجه به مقادیر a,b,c اندازه Δ برابر است با:

معادله درجه دو

عدد بالا مثبت است؛ در نتیجه این معادله دارای دو پاسخ متفاوت خواهد بود. با استفاده از رابطه ۱، پاسخ معادله برابر است با:

Second-order-equation

همان‌طور که انتظار می‌رفت معادله فوق دارای دو پاسخ است. البته نمودار رابطه فوق نیز همین امر را نشان می‌دهد. در حقیقت نمودار رابطه فوق به‌شکل زیر است.

معادله درجه دو

مثال ۲

پاسخ معادله 5x2+2x+1=0 را بیابید.

در رابطه فوق مقادیر a,b,c برابرند با:

معادله درجه دو

در نتیجه دلتا برابر است با:معادله درجه دو

مقدار دلتای بدست آمده منفی است؛ بنابراین معادله فوق پاسخی در اعداد حقیقی ندارد.

 

برای درج دیدگاه باید ابتدا به عنوان کاربر به سایت وارد شده باشید.

پسران

دختران