π3 π (١) ﺗﺪرﻳﺐ 2 2 :øe πx co ᪫b óéa , >¢S > , 1- = ¢S ÉàL ¿GC âª∏Y GPEG 3 ¢S2 ÉàL (2 ¢S2ÉL(1 (٢) ﻣﺜﺎل ˚22^5 ÉàL˚22^5 ÉL :᪫b óL áѰSÉëdG ád’B G ΩGóîà°SG ¿hO πëdG (ájhGõdG ∞©°V Ö«L á≤HÉ£àe ) ¢SÉàL ¢SÉL2 = ¢S2ÉL (˚45 = 2 × ˚22^5 ) ˚45 ÉL 1 =˚22^5 ÉàL˚22^5 ÉL (§«°ùÑJ ºq Ko ¢†jƒ©J ) 2 1 1 2 ×2 = 2 × 1 = 2 (٢) ﺗﺪرﻳﺐ .(˚15 2ÉàL) :᪫b óL áѰSÉëdG ádB’G ΩGóîà°SG ¿hO ájhGõdG ∞°üf äÉ≤HÉ£àe ¢S 2ÉL 2 = ¢SÉàL -1 É¡æeh ¢SÉàL-1 ±= ¢S ÉL (1 2 2 2 ¢S 2ÉàL 2 = ¢SÉàL +1 É¡æeh ¢SÉàL+1 ±= ¢S ÉàL (2 2 2 2 ¢SÉàL-1 ±= ¢S ÉX (3 ¢SÉàL+1 2 199
:ájhGõdG ∞°üf äÉ≤HÉ£àe øe (2) ´ôa äÉÑKGE اﻟﺒﺮﻫﺎن (ΩɪàdG Ö«éd ájhGõdG ∞©°V á≤HÉ£àe) 1 – ¢S2ÉàL 2 = ¢S2ÉàL (á≤HÉ£àªdG »a ¢S2 ∫óH ¢S ¢†jƒ©J) ¢S 1- 2 2ÉàL 2 = ¢SÉàL (§«°ùÑJ) ¢SÉàL+1 = ¢S 2ÉàL ( ø«aô£dG QòL) 2 2 ܃∏£ªdG ƒgh ¢SÉàL+1 ±= ¢S ÉàL 2 2 ¢SÉàL-1 (٣) ﺗﺪرﻳﺐ 2 ¢S ±= 2 ÉL ¿q CG âÑKCG (٣) ﻣﺜﺎل `g ÉàL óéa , π3 > `g > π , 4 = `gÉX ¿q GC âª∏Y GPEG 2 2 2 3 πëdG `g (?GPɪd) .»fÉãdG ™HôdG »a ™≤J 2 ¿q ÉE a ådÉãdG ™HôdG »a ™≤J `g ¿CG ɪH (ådÉãdG ™HôdG »a `g ájhGõdG ,Qƒ°ùµdG ƒD aɵJ ) 3 - =¢S , 4 - =¢U ¢U = 4 = `gÉX ¢S 3 (IôFGódG ádOÉ©e ) 2¢U + 2¢S = 2Q (¢U ,¢S º«b ¢†jƒ©J ) 2(4-) + 2(3 -) = (ø«aô£dG QòL) 3 ¢S 5 =Q 5 Q -= = `gÉàL (»fÉãdG ™HôdG »a `g ájhGõdG ¿q ’C áÑdɰS ᪫≤dG) `gÉàL+1 -= `g ÉàL 2 2 2 (§«°ùÑJ) 1 - = 1 × 2 -= 3 -1 -= 5 2 5 5 2 200
¢S π (٤) ﺗﺪرﻳﺐ 2 2 . ÉL ᪫b óéa , π > ¢S > , 3 = ¢SÉL ¿q GC âª∏Y GPGE 5 (٤) ﻣﺜﺎل ¢SÉL ± = ¢S ÉX ¿q CG âÑKCG ¢SÉàL+1 2 πëdG (π¶dG á≤HÉ£àe ) ¢2¢S2SÉÉàLL¢=SÉàL¢2-S 1ÉX :øªj’C G (ájhGõdG ∞°üf äÉ≤HÉ£àe ¢†jƒ©J) ¢SÉàL+1 = ±ô£dG ± (≥aGôªdÉH Üô°†dG) ¢¢SSÉÉààLL++11×¢¢SSÉÉààLL+-11 ± = ¢SÉL ± = ¢S2ÉL ± = ¢S2ÉàL-1 ±= ¢SÉàL+1 2(¢SÉàL+1) 2(¢SÉàL+1) (ô°ùjC’G ±ô£dG) = (٥) ﺗﺪرﻳﺐ ¢SÉàL-1 ± = ¢S ÉX ¿q CG âÑKG ¢SÉL 2 201
تمارين و مسائل 1 )1دون ا�ستخدام ا آللة الحا�سبة جد قيمة ك ٍّل مما ي أ�تي: أ� ) جتا ˚50جا - ˚80جا ˚50جا ˚10 ب ) جتا ˚70جتا +˚25جا ˚70جتا˚65 π 1 - 12 2جتا2 جـ) ظاجاπ8π152 د ) هـ ) ُ )2ح ّل الم�س�ألة الواردة في بداية الدر�س. -1جتا�2س )3أ�ثبت �صحة ك ٍّل من المتطابقات ا آلتية: جا�2س ظتا�س1- جتا�2س = �س ظا ب) ظتا�س1+ = +1جا�2س ) أ� 2 د ) 4جتا� 2س – جا�2 2س = 4جتا� 4س ظتا�س-ظا�س = �2س ظا جـ ) = (قتاهـ -ظتاهـ)2 -1جتاهـ و) 1 = جا�س هـ) +1جتاهـ ظا�س+ظتا�س قا�س جـ ظا = جتاجـ × جا2جـ ) ح +1جتا�س ± = �س ظتا ز) 2 +1جتاجـ +1جتا2جـ جا�س 2 فجد قيم ظا جـ . ، 7 ) 4إ�ذا كان ظا 2جـ = 35 π3 4 ي�أتي: مما كل قيمة فجد ،π2 < <هـ 2 ، 5 كان جتاهـ = � )5إذا جـ) ظا 2هـ ب) جا 2هـ أ� ) جتا 2هـ هـ ظا و) هـ جتا هـ) هـ جا ) د 2 2 2 أ� -ب( ) 4 3 2 أ� َو ب زاويتان حادتان َف ِج ْد قيمة جتا ، 5 = ب ،جتا 5 = أ� )6إ�ذا كان جتا (دون ا�ستخدام الآلة الحا�سبة ) 202
Solving Trigonometric Equations ﺛﺎﻟ ًﺜﺎَ :ﺣﻞ اﻟﻤﻌﺎدﻻت اﻟﻤﺜﻠﺜﻴﺔ ناعورة ماء دوارة قطرها 20م تـدور بـمعدل 2.5دورة في الدقيقة ” ،ر�شد دلو ماء مركب عليها، فاإذا كان ارتفاع الـدلو عن �شطح ال أار�س يعطى بالمعادلة ل = 20 – 21جتا π3ن ،حيث ل الارتفاع ،ن الزمن بالدقيقة .بعد كم دقيقة يكون ارتفاع الدلو 11م ؟ ُتع ّرف ال©ªاOل áال á«ã∏ãªعلى أانها المعادلة التي تحوي اقترا ًنا مثلث ًّيا أاو أاكثر ،وح ّل المعادلة المثلثية يعني إايجاد قيم المتغير فيها ،إاما هند�ش ًّيا أاو جبر ًّيا. مثال ()1 ¢U . 1 حل المعادلة جتا�س = 1 2 0^5 0 الحل 0^5- 1- ¢S ال�شكل (.)25-4 نقوم بر�شم الاقتران أافق ٍّي ق(�س) = جتا�س ،ور�شم خ ٍّط 1 . 2 �س= يمثل الم�شتقيم ايلت{ت�شي π3اإح،حمد5ان3ثايπلاتر}�هش،ا املواأ�الشنينحيمنةلحهفنييى:االلفاتπ3قرتةرا[،نπ3،50قπ�،(2فست])كُي=و�شنجمتماى�اجلسمحوولاعلاةم’Cال�hشلتح»قيلللمفميع�ااسلدلف=تةر.ة0j [12ت،قاπW2ع]اه¿ فيي النقاط ق(�س)=جتا�س، الاقتران الحل: الحقيقية ،لي�شبح م35جπم+وع2ةنال πأا:عنداد الحل على و{ي�مس:ك�نست=عميπ3م هي دورة �س} حيث π2 2 +ن، π وهذا ما يعرف بالحل ال©ا.Ω 203
تﺪريﺐ ()1 ُح َّل المعادلة الاآتية: جا�2س = 0.5هند�ش ًيا. مثال ()2 ُح َّل المعادلة جا �4س = 1جبر ًّيا. الحل (ق�شمة الطرفين على )4 نف�دباالسولجبردحة= أاحلالناالπ8ثقعت4اع�رومانسه:ناذلا={زقاه�(و�ويسπ2ةا:سل�ا)لتسح=يل=جاالجاأπ8ي4بو�لهاسي.+ه=ي42π21ن،π . π = 2 ن �س} تﺪريﺐ ()2 ُح َّل المعادلة جتا �2س = � ، 0.5س [ ]π ، 0 مثال ()3 ُح َّل كل ًّا من المعادلات ال آاتية ح ًّلا عا ًّما: )1جا�2س – جا�س = 2 )2جا�2س +جا�س = �شف ًرا الحل )1جا�2س -جا�س =2 ( طرح 2من الطرفين) جا�2س – جا�س �= 2-شف ًرا تحلل ك أا ِّي معادلة تربيعية فينتج : 204
(øªjC’G ±ô£dG π«∏ëJ) Gôk ذU= (1+ ¢SÉL) ( 2- ¢SÉL) (ôذüH Üô°†dG á«°UÉN) Gôk ذU= (2 – ¢SÉL) ÉeEG 2= ¢SÉL ¬æeh ?(GPɪd) πª¡Jo Gôk ذU = 1+ ¢SÉL hCG 1- = ¢SÉL π3 »dh’C G πëdG 2 =¢S {¢U ¿ ,π¿2 + π3 =¢S:¢S } :ΩÉ©dG πëdG 2 Gôk ذU = ¢SÉL + ¢S2ÉL (2 ( Éck ôà°ûe Ók eÉY ¢SÉL êGôNEG) Gôk ذU = (1+ ¢SÉL) ¢SÉL (ôذüH Üô°†dG á«°UÉN) Gôk ذU = ¢SÉL ÉeEG π hCG Gôk ذU = ¢S 1- = ¢SÉL hCG π3 π3 2 =¢S 2 { , π , ôذU } : »g »dh’C G πëdG áYƒªée íѰüJ ∂dòHh {¢U ¿ , π¿2 + π3 ,π ¿2+ π , π ¿2+ôذU} :ƒ¡a ΩÉ©dG πëdG ÉeGC 2 ¢S (٣) ﺗﺪرﻳﺐ 2 π2 >¢S >ôذU å«M ôذU = ÉL - ¢SÉL : á«JB’G ádOÉ©ªdG πs Mo (٤) ﻣﺜﺎل :ádOÉ©ªdG πs Mo .É«v dhCG Óv M , ¢SÉàL = ¢S2ÉL2+ ¢S2ÉàL2 205
الحل (جتا�2س = 2جتا�2س)1- نكتب المعادلة بدلالة اقتران مثلثي واحد فت�صبح المعادلة: (جا�2س = - 1جتا�2س) 2(2جتا�2س -1 ( 2 + )1-جتا�2س ) – جتا�س = �صف ًرا ( فك الأقوا�س) (اخت�صار) 4جتا�2س 2-2+ 2-جتا�2س –جتا�س = �صف ًرا 2جتا�2س – جتا�س = �صف ًرا (�إخراج جتا�س عاملاً م�شتر ًكا) جتا�س ( 2جتا�س – �= )1صف ًرا π3 إ�وممانهجت�اس�س==�π2ص�أفو ًرا�س= 2 �أو ( 2جتا �س �= ) 1-صف ًرا 1 π352، جتا�س = } π3 ، π ، π5 ، π الحل الأولي{ يكون وبذلك π �س= 2 2 3 3 3 مثال ()5 ُح َّل المعادلة جا�س 3 -جتا�س = �صفر � < 0 ،س < π2 الحل نح ِّول �صورة المعادلة ال�سابقة �إلى ظا�س بق�سمة المعادلة على جتا�س حيث جتا�س≠ �صف ًرا، فت�صبح المعادلة على النحو الآتي: ( ق�سمة الطرفين على جتا�س) �صف ًرا = جتا�س 3 - جا�س جتا�س جتا�س جتا�س ( تب�سيط) ظا�س � = 3 -صف ًرا ظا�س = � < 0، 3س < π2 π4 π π4 ، π = �س 3 3 3 3 } ، مجموعة الحل ا ألولي هي{ : 206
تمارين و مسائل ) 1جد الحل العام لك ٍّل من المعادلات ا آلتية: ب ) جا�2 2س +جتا� 2س = �صف ًرا �صف ًر ا جتا�س = 1 - جتا�س جا�س ) �أ 2 د ) 2جا� 2س – � = 1صف ًرا جـ) جتا�2س +جتا�س � = 1+صف ًر ا �س =0 2 ) جا�س +جا و هـ ) جتا�س 2-جتا�س جا�س = �صف ًرا ح ) جتا�2س – جا�2س� = 2+صف ًرا = 4 جتا�س + +1جا�س ز ) +1جا�س جتا�س ) 2اكتب كل معادلة من المعادلات المثلثية الآتية بدلالة اقتران مثلثي واحد: ب) جا�س = جتا�س �أ ) 2جتا�2س = جا�س1+ د ) +1ظتا�2س = 3قتا�س جـ ) 5ظا�2س= 6قا�س5- )3دون اللجوء �إلى الحل ،اذكر عدد الحلول الممكنة لك ٍّل معادلة إ�ذا علمت �أن � < 0س< ،π2مبرراً إ�جابتك : ب) ظا�س = 1 �أ ) 3جا�س = 4 جـ) ظا�س +ظتا�س = �صفر )4إ�ذا علمت �أن :ب جا هـ = ، 3ب جتاهـ = ،1فاح�سب: �أ ) قيم هـ التي تحقق العلاقتين م ًعا .ب ) قيم ب الممكنة. )5إ�ذا كان ق(�س) = جا�س ،هـ(�س) = جا�2س �أ ) مثل ك ًّال من الاقترانين بيان ًيا. ب ) جد نقاط تقاطع المنحنيين. ج ـ ) ح ّل المعادلة جا�س = جا�2س جبريًا .ماذا تلاحظ؟ )6ح ّل الم�س�ألة الواردة في بداية الدر�س. 207
أﺳﺌﻠﺔ اﻟﻮﺣﺪة :…ôFGódG ôjó≤àdG ≈dEG »æ«à°ùdG ¢SÉ«≤dG øe á«J’B G ÉjGhõdG ∫ƒM (1 ˚22^5 (Ü ˚75 ( CG :»æ«à°ùdG ¢SÉ«≤dG ≈dEG …ôFGódG ôjó≤àdG øe á«JB’G ÉjGhõdG ∫ƒM (2 π7 π 6 (Ü 10 ( CG `gÉàb × `gÉàL (Ü :á«JB’G äGQÉÑ©dG §°uùH (3 `gÉX `g2ÉàX - `g2Éàb ( GC ( `gÉL +1 ) ( `gÉL -1 ) ( O `g Éb + `g2ÉX `gÉb (`L (`g-) ÉàL (h `g 2ÉL2-2 (`g (`g-) ÉL :§≤a (Ö«édG) ΩGóîà°SÉH á«J’B G ôjOÉ≤ªdG øY ôÑY (4 (`g2ÉàL -1) `gÉL (Ü `g2ÉàL `g ÉX ( CG `g2ÉX - `g2ÉàX ( O `g2Éàb ( `g - π )ÉàL (`L 2 Q ΩGóîà°SÉH ¢VQC’G í£°S øY ∫É≤K’C G ¢†©H ™aôJo (5 Ω10 í£°S øY É¡YÉØJQG hn ,Q Égô£b ∞°üf IôµH ´ ,°`g QhóJ IôµÑdG ¿CG âª∏Y GPGE Ω 10 ¢VQ’C G .(26 - 4) πµ°ûdG :á«J’B G ä’ÉëdG »a π≤ãdG ´ÉØJQG Ö°ùMÉa º°S4 = Q ˚720 = `g ( GC Ω2=Q ˚180= `g (Ü Ω2=Q π Ω3=Q π4 = `g ( `L 4 = `g ( O 208
)6يقوم لاعب بركل كرة بزاوية قيا�شها ˚22.5مع �شطح ال أار�س ب�شرعة ابتدائية متجهة مقدارها 10م ç/إاذا كانت الم�شافة التي تقطعها الكرة تعطى بال�شيغة حيث جـ ثابت الجاذبية ال أار�شية =10م ،2ç/ع �شرعة الكرة جتا�س جا�س 2ع د= جـ ف أاجب عن ك ٍّل مما ياأتي: اأ ) ب�ِّشط المقدار ال�شابق ب) ا�شتخدم التب�شيط في ح�شاب الم�شافة. )7اأثبت ك ًّلا مما ياأتي: جا�س-جتا�س1+ = +1جا�س اأ ) جا�س+جتا�س1- جتا�س ظا�س+قا�س1- ظا�س +قا�س = ب) ظا�س-قا�س1+ جـ) قا� 2س +قتا� 2س = قا�2س × قتا� 2س د ) (جا�س+جتا�س)(+ 2جا�س – جتا�س )2 = 2 جا�2س هـ ) -1جتا�س = +1جتا�س و ) ( 2ب جا�س جتا�س )+ 2ب( 2جتا�2س –جا�2س) = 2ب2 ز ) جا�8س = 8جا�س جتا�س جتا�2س جتا�4س ح ) (جا�س 2+جتا�س) 2(+ 2جا�س – جتا�س)5 = 2 ُ )8ح ّل ك ًّلا من المعادلات ال آاتية : أا ) 2جتا�2س +جا�س � = 1-شف ًرا ب) - 2جا�س = 2جتا�2س جـ) جا�س +جتا�2س = 1 209
د ) قا�2س – ظا�4س = 1- هـ) 4جا�س = 4قا�س و ) جا�2س -جتا�س = �شف ًرا ز ) جا�س +جتا�2س -جا �3س = �شف ًرا )9اأثبت اأ ّن: أا ) قتا�2س -ظتا�2س = ظتا�س ظا�س ب) ظتا�2س – جتا�2س= ظتا�2س جتا�2س جـ) جتا�س ×جتا(� -س) -جا�س × جا(� -س) =1 د ) قا�س × قتا�س = ظا�س +ظتا�س هـ ) قتا�س -جا�س = جتا�س ظتا�س و ) جا�س قتا�س +ظتا�2س = قتا�2س = . 0.5 ظتا ب × ظتا أا )10إاذا كانت اأ +ب = ، ˚225أاثبت أا ّن +1ظتاب +1ظتا اأ � )11شيارة �شرعتها 6كم �/شاعة ت�شير على طريق دائري طول ن�شف قطره 7كم ،ما قيا�س الزاوية المركزية التي تقابل م�شار ال�شيارة بعد مرور 22دقيقة ؟ )12يمثل ال�شكل المجاور جز ًءا من منحنى الاقتران ق (�س) = جا (�س +م) ¢U جد ك ًّلا م َّما ياأتي: `L اأ ) قيمة اأ ب) اإحداثيا النقطة جـÜ . CG ¢S جـ) أا�شغر قيمة ل ِـ م. د ) إاحداثيا النقطة ب. ال�شكل (.)27 - 4 210
)13يتكون هذا ال�ش ؤوال من أاربع فقرات من نوع الاختيار من متعدد ،لكل فقرة أاربعة بدائل ،واحد فقط منها �شحيح� ،شع دائرة حول رمز البديل ال�شحيح: = π- قيمة جا ()1 6 د) 32 - جـ) 32 1 1 2 ب) - 2 ) أا π2 (� )2شعة الاقتران ق (�س) = 2جا �5س: 5 د) π جـ) ب) 2 أا ) 5 ( )3طول قو�س الدائرة التي ن�شف قطرها �30شم و الذي يقابل زاوية مركزية قيا�شها جـ) π5د) 5 π ب) = ˚30 3 اأ ) 5π ( )4زاوية المرجع للزاوية (– )˚700هي: د) ˚300 اأ ) ˚700ب) ˚20-جـ) ˚20 211
اﻻﻗﺘﺮاﻧﺎت ا ﺳﻴﺔ 5 واﻟﻠﻮﻏﺎرﻳﺘﻤﻴﺔ نواجـه في حياتنا م�ساFل تت�سمن مقادير ح�سابية ي�سعب التعامل معها بالطراFق التقليدية، وعليه لابد من البحث عن طراFق وقوانين جـديدة لت�سهيل الح�سابات� ،سنتعرف في هذه الوحدة الاقترانات ال أا�سية واللوغاريتمية التي ن�ستفيد منها في تب�سيط المقادير الح�سابية من خلال قوانين ال أا�س�س واللوغاريتمات وتطبيقاتها الفيزياFية والبيولوجـية ومعادلات النمو والا�سمحلال وغيرها من التطبيقات. ¢U 3 (¢S) ¥ 2 1 0 5 ¢S 1- 12 1 2 3 4 2- 3- 4-
Exponential and Logarithmic Functions øe ™bƒàjالÉ£لQO ó©H Öا √òg á°SالC IóMƒا¿ QOÉb ¿ƒµjا :≈∏Y تحويل الاقترانات من ال�سيغة الاأ�سية اإلى ال�سيغة اللوغاريتمية وبالعك�س. تو�سيح العلاقة بين قوانين الاأ�س�س وقوانين اللوغاريتمات. n ح ُّل معادلات اأ�سية ولوغاريتمية. تمثيل الاقترانات الاأ�سية واللوغاريتمية بيان ًّيا. تحويل الاقترانات ال أا�سية واللوغاريتمية (التي أا�سا�سها ب> )0إالى اقترانات أا�سية ولوغاريتمية أا�سا�سها (هـ). برهنة متطابقات اأ�سية ولوغاريتمية. ا�ستخدام الاقترانات ال أا�سية واللوغاريتمية في حل م�سـاFل حياتية. توظيف التكنولوجـيا في ح�ساب لوغاريتمات الاأعداد.
ﺍﻻﻗﺘﺮﺍﻧاﺕ وﺍﻟمﻌاﺩﻻﺕ ﺍﻷﺳﻴﺔ ﺍﻟﻔﺼل ﺍﻷول Exponential Functions and their Equations • تحل معادلات اأ�سية. ا•لæتàتÉعرÉLف الäاقتران ال أا�سي. • تتعرف المتطابقة ال أا�سية. • تثبت �سحة متطابقات اأ�سية. • تمثل الاقتران ال أا�سي وت�ستق�سي خ�سا�Fسه. • تتعرف المعادلة الاأ�سية. Exponential Functions أو ًﻻ :اﻻﻗﺘﺮاﻧﺎت ا ﺳﻴﺔ يتزايد ثمن قطعة أار�س بمعدل � %5سنو ًّيا ،إاذا كان �سعرها حال ًّيا 80000دينار ،فما ثمن القطعة بعد � 8سنوات؟ يمكن حل هذه الم�ساألة بتكوين الجـدول ال آاتي: ال�سنــة 8 7 6 5 4 3 2 1 القيمة ويمكن ا�ستخدام الاآلة الحا�سبة في الحل. إان لعبة ال�سطر„ هي لعبة الاأذكيا ،Aواكت�ساف ال�سطر„ يدل على عبقرية مخترع هذه اللعبة، حيث إا َّنه طلب مكاف أاة من الملك على ال�سكل التالي :أان يح�سل على حبة قمح واحدة عن المربع ال أاول ،وحبتين من القمح عن المربع الثا ،Êواأربع حبات من القمح عن المربع الثالث ،وثما ِن حبات عن المربع الرابع وهكذا. هل با�ستطاعتك معرفة عدد حبات القمح في المربع رقم 20؟ رقم 60؟ هل با�ستطاعتك تعريف اقتران يع Èعن عدد حبات القمح الموجودة في كل مربع من مربعات رقعة ال�سطر„؟ لا بد أانك لاحظت أان عدد حبات القمح في المربع رقم 1هو 1= 0 2 و أان عدد حبات القمح في المربع رقم 2هو2= 1 2 : و أان عدد حبات القمح في المربع رقم 3هو4= 2 2 : واأن عدد حبات القمح في المربع رقم 4هو 8= 3 2 :وهكذا.... لهذا يمكن القول باأن عدد حبات القمح في المربع رقم �س هو �2س1- 214
øY „ô£°ûdG áÑ©d ´Îfl É¡«∏Y π°üM »àdG íª≤dG äÉÑM OóY ≈∏Y ∫GódG ¿GÎb’G ∞jô©J øµÁ ¿PGE :IóYÉ≤dÉH „ô£°ûdG á©bQ äÉ©Hôe øe ™Hôe πc 1-¢S2 = (¢S)¥ ™HôŸG ‘ íª≤dG äÉÑM OóYh 19 2 »g 20 ºbQ ™HôŸG ‘ íª≤dG äÉÑM OóY ¿EÉa ∂dP ≈∏Y Ak ÉæHh 59 2 »g 60 ºbQ .»°SC’G ¿GÎb’G ¿GÎb’G Gòg πãe ≈ª°ùj ∂dòd Ò¨àe ¬°SoCG ¿GÎb’G Gòg πãe ¿CG ßM’ ∞jô©J ¿GÎbG (¢S)∫ å«M ,Év«°SGC ÉkfGÎbG `L + (¢S)∫Ü × GC = (¢S)¥ IóYÉ≤dÉH ±ôq ©ŸG ¿GÎb’G ≈ª°ùj ≈ª°ùjh Ék °SCG (¢S)∫ ¬«a ¿ƒµj ¿GÎbG ƒgh ,1≠Ü ,0 <Ü ,0≠ CG ,ì `L , Ü ,CG »≤«≤M .¥ ¿GÎb’G ¢SɰSGC Ü âHÉãdG Oó©dG :»JCÉj Ée á«°S’C G äÉfGÎb’G ≈∏Y á∏ãeC’G øeh 1+ ¢S2 = (¢S)Ω (2 ¢S(3)4 = (¢S)¥ (1 ¢S ¢S 1 2 = (¢S)h (4 2 = (¢S)`g (3 5 ¢S- 1 = (¢S)∫ (6 2-¢S(5)×3 = (¢S)`g (5 2+ 5 (١) ﻣﺜﺎل :É«v °SCG ÉfGÎbG ó©j á«J’B G äÉfGÎb’G øe …w GC 5 + ¢S2 = (¢S) Ω (2 1-¢S15 = (¢S)¥ (1 7 + (¢S)3×5 = (¢S) ∑ (4 ¢S = (¢S)`g (3 2+¢S- 3 2 = (¢S)∫ (5 πëdG (?GPÉŸ) `g ¿GÎb’G AÉæãà°SÉH á«°SCG á≤HɰùdG äÉfGÎb’G ™«ª`L 215
تﺪريﺐ ()1 اأ wي من الاقترانات الاآتية يعد اقترانا أا�س ًّيا: )2م(�س) = �2س5- )1ق(�س) = �س7- 5 )4ك(�س) = �3×5س6+ )3هـ(�س) = � +7س �س 2 ل(�س) = )5 12- 5 ¢ûbÉfh ôµq a ما قيمة الثابت م التي Œـعل الاقتران ق(�س) = (�3س +م�2س) اقترا ًنا أا�س ًّيا؟ للتعرف على التمثيل البيا Êللاقتران ال أا�سي ندر�س المثال ال آاتي: مثال ()2 ار�سم منحنى الاقتران ق(�س) = �3س الحل )1نختار قي ًما للمتغير �س لتكن حول العدد �سفر ،مثل {}2 ،1 ،0 ،1- ،2- ‚ )2ـد قيم ق(�س) المناظرة لقيم �س المختارة بالتعوي�س في قاعدة الاقتران ق0 ق(1 = 0 3 = )0 ، 1 ق (= 1-3 = )1- ، 1 ق(= 2-3 = )2- 3 9 ق( ،3 = 1 3 = )1ق(9 = 2 3 = )2 )3نكون الجدول ال آاتي: 21 �س � 1- 2-سفر 93 1 1 1 �3س 3 9 )4نر�صم �لم�صتوى �لاإحد�ثي ونعين عليه �لنقاط �لو�ردة في �لجدول �ل�صابق. 216
) الذي يمثل منحنى الاقتران1-5 ( √ �لنقاط بخ ٍّط منحن أ�مل�س كما في �ل�صكلò) ن�صل بين ه5 . �س3 = )ق( �س ¢U 3 2 (¢S)¥ 1 (1,0) ¢S 3- 2- 1- 12 3 1- 2- .)1-5( ال�سكل :á«JB’G á∏İSC’G øY Ö`LCG (1-5) πµ°ûdG ≈∏Y GOk ɪàYG ?¥ ¿GÎbÓd …OɰüdG ™£≤ŸG Ée (1 ?äÉæ«°ùdG Qƒfi ¥ ¿GÎb’G ™£≤j πg (2 ?GPÉŸh ?¢übÉæàe ΩGC ójGõàe ¥ ¿GÎb’G πg (3 ?GPÉŸh ? óMGƒd óMGh ¥ ¿GÎb’G πg (4 ?¥ ¿GÎb’G ∫É`› Ée (5 ?¥ ¿GÎb’G ióe Ée (6 ?ßMÓJ GPÉe )2( تﺪريﺐ . �س2 = )ار�سم منحنى الاقتران ق(�س 217
مثال ()3 �س 1 ار�سم منحنى الاقتران ق(�س)= 2 . الحل نختار قيم المتغير �س حول العدد �صفر ولتكن2 ، 1 ، 0 ، 1- ، 2- : 4=2-)1-2( = 2- 1 ق(= )2- (قوانين ا أل�س�س) = 2 ()1 =2 1-)1-2 ( 1- 2 ق( = )1- (�س)1=0 1 = 2 (قوانين ا أل�س�س) 0 1 ق( = )0 2 =1 1 1 1 ق( = )1 2 2 = 1 2 1 ق(= )2 4 2 = �س � 1- 2-صفر 2 1 11 42 1 ق(�س) 2 4 نعين مجـموعة النقاط في الجـدول على الم�ستوى الاحداثي ون�صل بينها بخ ٍّط منح ٍن �أمل�س ينتج �س 1 ال�شكل ( ) 2–5الذي يمثل منحنى الاقتران ق( �س) = 2 ¢U 2 )1 (1,0 3- 2- 1- 1 (¢S)¥ ¢S 1- 23 2- 218 ال�شكل (.)2-5
:ôjÈàdG ™e á«J’B G á∏İSC’G øY Ö`LGC ,(2-5) πµ°ûdG ≈∏Y OɪàY’ÉH ?äÉæ«°ùdG Qƒfi ¥ ¿GÎb’G ™£≤j πg (1 ?¥ ¿GÎb’G ióe Ée (2 ?¥ ¿p GÎbÓd …OɰüdG ™£≤ŸG Ée (3 ?¥ ¿GÎb’G ∫É`› Ée (4 ?óMGƒd óMGh ¥ ¿GÎb’G πg (5 ?¢übÉæàe ΩGC ójGõàe ¥ ¿GÎb’G πg (6 ?ßMÓJ GPÉe �س 1 )3( تﺪريﺐ 3 = )ار�سم منحنى الاقتران ق(�س )4( تﺪريﺐ )�س2( - = )ل(�س :ار�سم منحنى ك ٍّل من الاقترانات الاآتية �س-6 = )هـ(�س )2 �س5 = )) ق(�س1 )4 )�س2(3 = )) ع(�س3 �س- 1 = )م(�س )5 4 219
وب�شكل عام لاحظ �أنه لأ ِّي اقتران �أ�سي ق(�س ) = �أ ×ب�س � ،أ> ،0ب > ،0ب≠،1 ف�إن: )1مجـاله ح. )2مداه = ح+ )3مقطعه ال�صادي �أ ،بمعنى �أنه يمر بالنقطة (� ,0أ ). )4الاقتران ق يكون متزاي ًدا� ،إذا كانت ب > ،1ويكون متناق ً�صا إ�ذا كان <0ب <1 ) 5منحناه لا يقطع محور ال�سينات. ) 6الاقتران واحد لواحد. مثال ()4 اكتب قاعدة الاقتران ا أل�سي الذي على �صورة ق(�س)= �أ×ب(�س )1+الذي مقطعه ال�صادي 6ويمر بالنقطة (.)24 ,1 الحل بما �أ ّن المقطع ال�صادي للاقتران هو 6ف إ� ّن الاقتران يمر بالنقطة ( )6 ,0وعليه ف�إ َّن ق(6 = )0 وهذا يعني �أن :ق( = )0أ� × ب()1+0 = 6أ� × ب 6 ب = ∴ أ� بما أ� ّن الاقتران ق يمر بالنقطة ( )24 ,1ف إ� ّن ق(24=)1 (بالتعوي�ض) ∴ أ� × ب24 = 2 (التعوي�ض بقيمة �أ ) × ب24 = 2 6 ب ∴ 6ب = 24 ومنها ب = 4 لك ّن أ� × ب24 = 2 220
لذلك فاِإ ّن: أا × (24 = 2)4 16أا = 24 (الاخت�سار) 3 ∴ اأ = 2 3 × �(4س)1+ 2 ∴ ق(�س) = تﺪريﺐ ()5 جـد قاعدة الاقتران الاأ�سي ل(�س) = جـ × (د)�س الذي يمر بنقطة تقاطع الم�ستقيمين �س�+س=�2 ،2س� -س= ،1ومقطعه ال�سادي 2 مثال ()5 إاذا كان ق(�س) =�5 -25س ،فجـد �لمجـال و�لمدى و�لمقطع �ل�صيني و�لمقطع �ل�صاد… دون ��صتخد�م الر�سم. الحل �لمجـال ح .لماذا؟ �لمدى = ( .)25، ∞-لماذا؟ يقطع الاقتران محور ال�سينات عندما �س= 2لماذا؟ يقطع الاقتران محور ال�سادات عندما تكون �س=0 ق(05 -25 = )0 (لاأ َّن )1= 05 = 1-25 =24 ∴ المقطع ال�سادي ( 24يقطع الاقتران ق محور ال�سادات في النقطة ()24 ،0 221
تﺪريﺐ ()6 جـد �لمجـال و�لمدى و�لمقطع �ل�صيني و�ل�صاد… من خلال �لقاعدة دون ��صتخد�م �لر�صم لكل من الاقترانين ال آاتيين: )1هـ(�س) = �-32س 1+ )2ل(�س) = �2 -4س2- ¢ûbÉfh ôµq a هل الاقتران ال أا�سي الذي على ال�سورة ق(�س) = اأ × ب�س الذي يمر بالنقطتين (، )1،1 ( )3،1-متزايد اأم متناق�س؟ مثال ()6 ار�سم منحنى كل من الاقترانين ق( �س ) = �2س ،هـ( �س ) = �-2س في �لم�صتوى �لاحد�ثي نف�صه. الحل يمثل ال�سكل ( ) 3 –5منحنى كل من الاقترانين ق ،هـ ¢U 2^36 (¢S)¥ )(1,0 (¢S) `g ¢S 3^53- 0^2 3^53 0^2 ال�سكل (.)3-5 نلاحظ من ال�سكل ( )3-5أا ّن المنحنيين انعكا�س لبع�سهما في محور ال�سادات بمعنى اأ ّن: ق( �س ) = هـ ( � -س ) لكل �س ح. 222
ويمكن تعميم ذلك على الاقترانات الاأ�سية كا ّف ًة وب�سكل عام: إاذا كان ق(�س) = أا �س ،ل (�س ) = أا� -س ،اأ > ، 0اأ ≠ 1 ف إاِ ّن منحنى الاقتران ل هو انعكا�س لمنحنى الاقتران ق في محور ال�سادات والعك�س �سحيح. تﺪريﺐ ()7 ار�سم منحنى كل من الاقترانين ق(�س ) = �3س ،هـ(�س) = �-3س في م�صتوى بياني و�حد. تتطلب بع�س التطبيقات الحياتية اقترانات خا�سة مثل ا’Îbا¿ ا’ »°SCال ،»©«Ñ£وقاعدته ق(�س) = هـ�س، وهو اقتران اأ�سا�سه هـ ،حيث هـ العدد النيبيري وهو عدد غير ن�سبي وي�ساوي تقري ًبا ( .)2.7ويمكن ��صتخد�م �لاقتر�ن �لاأ�صي �لطبيعي في �لعديد من �لتطبيقات �لعملية في جـميع �لمجـالات ومنها OÉ©eل áالƒªæ hا’ª°Vح ∫Óال�سكا Êحيث إا ّن عدد ال�سكان في �سنة معينة يمكن تقديره وفق العلاقة: ع = ع ( 0هـ) أا × ن حيث ع : 0عدد ال�سكان الحالي ع :عدد ال�سكان المتوقع في �سنة ما أا :ن�سبة الزيادة أاو النق�سان ن :فرق ال�سنوات بين ال�سنة الحالية والمتوقعة. مثال ()7 إاذا كان عدد �سكان مدينة ( )40000ن�سمة ،ويتزايد عدد ال�سكان بن�سبة � %5سنو ًّيا ،جـد عدد ال�سكان المتوقع بعد (� ) 20سنة . الحل ع = ع 0هـاأ × ن = 40000هـ 20× 0.05 = 40000هـ ×40000 = 1هـ = 108000ن�سمة تقري ًبا. 223
تﺪريﺐ ()٨ إاذا كان ق(�س) =×2هـ�س ، 1+فجـد �لمقطع �ل�صاد… و�لمجـال و�لمدى له� �òلاقتر�ن دون ا�ستخدام الر�سم. يمكن ا�ستخدام الحا�سوب في ر�سم الاقتران الاأ�سي .والمثال ال آاتي يو�سح طريقة ر�سم الاقتران �ل أا�صي با�صتخد�م برمجـية إ�ك�صل(.)Excel مثال ()٨ ار�سم منحنى الاقتران ق(�س) = (�)3س بالفترة [ ]3 ،3-با�صتخد�م برمجـية �ك�صل. الحل � )1ص uغل برمجـية �ك�صل ( ،)Excelفتظهر لك نافذة اك�سل كما في ال�سكل(.)4-5 ال�سكل (.)4-5 )2اختر عمو ًدا وليكن ، Aو�صع �لموؤ�شر في �لخلية A1واكتب القيمة ال أاولى للمتغير �س وهي ( ،)3-ثم �صع �لموؤ�شر في الخلية A2واكتب القيمة الثانية للمتغير �س وهي (.)2.5- )3ظلل �لخليتين ثم ��صحب �لم ؤو�شر للاأ�صفل حتى تظهر آ�خر قيمة للمتغير �س وهي ( .)3كما في ال�سكل (.) 5-5 � )4صع �لم ؤو�شر في �لخلية (.)B1 ال�سكل (.)5-5 224
) 5من تبويبة ال�صيغ ( ,)Formulasاختر �أداة �إدراج دالة ,فيظهر لك �صندوق حوار �إدراج كما في ال�شكل (.)6-5 ال�شكل (.)6-5 )6اختر الدالة ( )POWERوانقر على موافق ,يظهر لك �صندوق حوار الدالة كما في ال�شكل (.)7 -5 ال�شكل (.)7-5 225
)7اكتب �أ�سا�س الاقتران ق في م�ستطيل ( ,)Numberواكتب A1في م�ستطيل ( ,)Powerثم انقر موافق ,فيظهر لك �صورة القيمة A1في الخلية .B1 )8ا�سحب الم�ؤ�شر على جـميع الخلايا التي كتبتها ليظهر لك مجـموعة �صور قيم المتغير �س كما في العمود .Bكما في ال�شكل (.)8-5 ال�شكل (.)8-5 226
)9ظلل العمودين A،Bثم �ختر من تبويبة �إدر�ج مجـموعة ططات نوع �لمخطط ( )Lineثم �ختر من �ل أا�صكال �ل�صكل �س� ،س مبعثر ( )XY-Scatterثم اختر نوع المنحنى كما في ال�سكل (.)9 -5 ال�سكل (.)9-5 )10اختر موافق ليظهر لك ر�سم الاقتران ق(�س) = ( �)3س كما في ال�سكل ()10 -5 ال�سكل (.)10-5 تﺪريﺐ ()٩ ار�سم منحنى الاقتران ق(�س)= (�-)6س ،با�صتخد�م برمجـية إ�ك�صل. 227
تمارين و مسائل ) 1ار�سم منحنى ك ٍّل من الاقترانات الآتية: �س 3 ب) هـ(�س) = �2س1+ 2 أ� ) ق(�س) = د ) ع(�س) = �-3س 2 + جـ) ل(�س) = �3س 1- هـ ) ك(�س) = �-3س 2 - )2يتزايد عدد �سكان مدينة ما وفق المعادلة التالية ع=2ع+1(1ز)ن،حيث ع:1عدد �سكان المدينة الحالي ،ز :ن�سبة الزيادة ال�سنوية في عدد ال�سكان ،ن:عدد ال�سنوات،ع:2عدد �سكان المدينة المتوقع ،جـد عدد �سكان المدينة بعد (�)5سنوات ،إ�ذا علمت أ�ن عدد ال�سكان الحالي ()40000ن�سمة ،ون�سبة الزيادة � %5سنو ًّيا. �أ�س أ��-س + �أن: ف أ�ثبت ، 2 = ق(�س) كان � )3إذا ق(�س�-ص) ق(�س�+ص) + = ق(�ص) ق(�س)× 2 )4ار�سم منحنى الاقتران ق في الفترة [ ]3،3-حيث : � -2س � ≤ 3- ،س ≤ 0 ق(�س) = �2س � <0 ،س ≤ 3 )5ناق�ش خا�صية الانعكا�س في ال�س ؤ�ال ال�سابق. ) 6ار�سم منحنى الاقتران ق(�س)= هـ�س )7ار�سم منحنى الاقترانين ق(�س)= هـ�س ,ل(�س)= هـ�-س في م�ستوى بياني واحد. ) 8ينفق �أحمـد �أ�سبوعيا بمعدل ثابت مقداره %10ح�سب العلاقة م = 2م+ 1( 1ر )ن ،حيث م :2المبلغ بعد ن �أ�سبوع ،م :1المبلغ لاأ�صلي ،ر :المعدل الثابت للإنفاق .ف�إذا علمت أ� ّن لدى �أحمد ( )3000دينار ،كم ي�صبح المبلغ المتبقي مع أ�حمد بعد ثلاثة أ��سابيع؟ ُ )9ح ّل الم�س�ألة الواردة في بداية الدر�س. ) 10ار�سم منحنى الاقتران ق(�س)= �)2 ( × 3-س با�ستخدام برمجـية �إك�سل. 228
ﺛﺎﻧ ًﻴﺎ :اﻟﻤــﻌﺎدﻻت واﻟﻤﺘﻄﺎﺑﻘﺎت ا ﺳﻴﺔ Exponential Equations and Identities إ�ذ� كانت �لعلاقة بين �صدة �لتيار ت بالاأمبير ،و�لزمن ن بالثو�ني هي :ت = -2ن فبعد كم ثانية ت�صبح �صدة �لتيار ت�صاو… ( ) 0.225أامبير؟ تعرفت �سابقا مفهوم المعادلة ،حيث ِإا ّن المعادلة جـملة مفتوحة تت�سمن متغي ًرا أاو أاك ،Ìوهي مكونة من طرفين مت�ساويين ،والمعادلة اأنواع منها المعادلة الخطية مثل�4 :س ، 5 = 7+ والمعادلة التربيعية مثل� :س( � -1س ) = ، 6- والمعادلة المثلثية مثل :جا�س –0= 0.25 و�سنتعرف في هذا الدر�س نو ًعا جدي ًدا من المعادلات مثل: �2س = 64 �س 16 = 2 81 3 لاح ßأ�ن �لمتغير يظهر على �صكل أ��س ل �òي�صمى ه� �òلنوع من �لمعادلات ا ä’OÉ©Ÿا á«°S’C ∞jô©J �لمعادلة �لاأ�صية هي �لمعادلة �لتي يظهر فيها �لمتغير على �صكل أ��س. ومن ال أامثلة اأي ً�سا على المعادلة الاأ�سية: �2 3 ) 1س = 81 � -15 ) 2س = 125 �4- ) 3س� +2س = 64- يعتمد حل المعادلة الاأ�سية على فكرة الح�سول على مقدارين اأ�سيين مت�ساويين لهما ال أا�سا�س نف�سه من ال�سورة :أا ق(�س)= اأ ل(�س) حيث أا ≠ 1 º«ª©J حيث أا ≠ 1 )1اذا كان اأ ق(�س)= اأ ل(�س) ،ف إان ق(�س)= ل(�س) )2اذا كان أا ق(�س) = ، 1ف إان ق(�س) = �سفر 229
وا ألمثلة الآتية تو�ضح كيفية ح ّل بع�ض المعادلات الأ�سية: ( تحويل العدد 81الى ال�صيغة ا أل�سية ) مثال ()1 ُح ّل المعادلة الأ�سية �43س = 81 الحل �4 3س = 4 3 ومنه �4س = 4أ�ي �س =1 مجـموعة الحل هي { } 1 مثال ()2 �2-1س 1 ُح ّل المعادلة 3 = �27س1- الحل الطرف الأيمن من المعادلة: �2-1س (قوانين ا أل�س�س) 1 = (�2-1)1-3س = �23س1- 3 () 33 =27 (م�ساواة الطرفين) الطرف الأي�سر من المعادلة: (م�ساواة ا أل�س�س) (�)27س�()3)3((= 1-س�33 = )1-س 3- ومنه �23س�33 = 1-س 3- إ�ذن �2س �3 =1-س 3- ومنه �3س�2-س =1-3 �س = 2 مجـموعة الحل هي} 2 { : 230
تﺪريﺐ ()1 حل المعادلة ال آاتية: �-6 2س �س 3 4 = 9 ( ل أان ) 1 = 04 مثال ()3 (التحليل ب إاخراج العامل الم�سترك �س) ُح ّل المعادلة� :س�2 + 3س�3- 2س1 = 4 (خوا�س ال أاعداد الحقيقية) (تحليل العبارة التربيعية) الحل (قوانين ال أا�س�س) �س�2 + 2س�3 - 2س = 0 (تحويل العدد 256إالى ال�سيغة الاأ�سية) �س(�س�2 + 2س 0= )3 - (قوانين ال أا�س�س) اإما� :س = 0 اأو� :س�2 + 2س – 0 =3 231 (�س�( )3+س0= )1- �س = 3-اأو �س = 1 مجـموعة �لحل= {}1 ،0 ،3- مثال ()4 ُح ّل المعادلة الاأ�سية �2 4س256 = 6+ الحل �2 4س�2( 2)2( = 6+س�4()2( = )6+س)12+ 8 2 = 256 �4 2س8 2 = 12+ �4س 8 = 12+ �4س= 4 - �س = 1 − مجـموعة �لحل = { }1-
¢ûbÉfh ôµq a هل يمكن حل مثال ( )4بطريقة أ�خرى؟ مثال ()5 1 = � -5س 1- ال أا�سية: المعادلة ُح ّل 625 ()45=625 4-5 = 1 = الحل 45 ( ) )2(3 =9 �-5س 1- ( قوانين ال أا�س�س ) إاذن � -س4- = 1 - ومنه �س = 3 تﺪريﺐ ()2 �-25+5 )2س =630 ُح ّل كل ًّا من المعادلات ال آاتية: �32-س 16 + 1 + . �سف ًرا = 1 )1 81 )3 = �-3س1- مثال ()6 ُح ّل المعادلة الاأ�سية �9س �3 × 28 -س 0 = 27 + الحل ( �)23س�) 3( 28 -س0 = 27 + ((�)3س )�) 3( 28 -2س0 = 27 + نفر�س اأن� :س = �3س فالمعادلة �9س�)3(28-س 0= 27+ت�سبح على ال�سورة: �س 2ـــ �28س0=27 + 232
(π«∏ëàdÉH ) 0 = (1 – ¢U) (27- ¢U) (27 h ¢U ∫óH ¢†jƒ©J ) 1 = ¢U hCG 27 = ¢U 1 = ¢S3 33 = ¢S3 0 =¢S 3 = ¢S {3 ,0 }:»g π◊G áYƒª`› (٣) ﺗﺪرﻳﺐ : á«J’B G á«°SC’G ä’OÉ©ŸG πq M 0 = 16 + ¢S(2)10 - ¢S4 (1 26 = 2–¢S 5 + ¢S5 (2 8 = 2–¢U2 - 1–¢U2 (3 .á«°S’C G á≤HÉ£àŸG ¿B’G ±ô©àà°S ,É¡∏M á≤jôWh á«°S’C G ádOÉ©ŸG âaô©J ¿GC ó©Hh .É¡«a Ò¨àŸG º«b ™«ª÷ áë«ë°U ¿ƒµJh ,¢x SoCG πµ°T ≈∏Y Ò¨àŸG É¡«a ô¡¶j :á«°qS’C G á≤HÉ£àŸG á«°VÉjQ IQÉÑY »g (٧) ﻣﺜﺎل á≤HÉ£àŸG áë°U âÑKCG ¿ 3 + 1 = ¿(9) + ¿(3)2 +1 πëdG øÁ’C G ±ô£dÉH CGóÑf á≤HÉ£àŸG áë°U äÉÑKE’ ¿2(3) + ¿(3)2 +1 = øÁC’G ±ô£dG ¿3 = ¢U ¿CG ¢VôØf 2(¿3) = 2¢U ∴ ¿2 3 = ¿ (2 3) = ¿9 = 233
( �س�| = 2س|) الطرف ال أايمن = �س�2 + 2س 1 + (ل أان �س داFم ًا موجـبة) = (�س�( )1+س)1+ = (�س2)1+ = |�س|1 + = 3ن 1 + = الطرف ال أاي�سر مثال ()٨ أاثبت �سحة المتطابقة الاأ�سية: =1 +32ن +52-ن 2 (3ن2 - 3+ن) 4+ +32ن +52 -ن الحل 2(3ن2 - 3+ن)4+ الطرف الاأيمن = 2ن()52 - 32 = 2(3ن())42 - 32 32 - 8 )16 - 8(3 = 24- = ) 8-(3 24- 24- = =1 = الطرف ال أاي�سر تﺪريﺐ ()4 = �2 6س �3س�2 × 2+س3+ أاثبت أان: �-23س × �-32س 234
تمارين و مسائل ُ ) 1ح ّل كلاًّ من المعادلات الآتية : �أ ) �42س– �2)2(12س 0 = 32 + ب) �3س�+ 3س�5+2س 1= 7- �3 25س2- = �2-1س 2 جـ) 4 5 د ) �3 -9)2(3س = 48 هـ ) �25س�)5( 30- 2+س0= 125 + 1+ و ) �2ص–�2 - 1ص–64 = 2 ز ) �3س = �-3س � ) 2أثبت �صحة كل من المتطابقات الآتية: × 1 =. × ن5 2ن 3 ) أ� 2ن 3 ن 15 �2×12س�2×9 -1-س1+ = 1- �2س�2 +2+س3+ ب) 235
ﺍﻻﻗﺘﺮﺍﻧاﺕ وﺍﻟمﻌاﺩﻻﺕ ﺍﻟﻠﻮﻏاريﺘمﻴﺔ ﺍﻟﻔﺼل ﺍﻟثاﻧﻲ Logarithmic Functions and Equations • تتعرف المعادلة والمتطابقة اللوغاريتمية. ا•لæتàتÉعرÉLف الäاقتران اللوغاريتمي. • تحل معادلات لوغاريتمية. • تحول من ال�سيغة ال أا�سية إالى اللوغاريتمية. • • تثبت �سحة متطابقة لوغاريتمية. بيان ًّيا. تمثل منحنى الاقتران اللوغاريتمي • ت�ستق�سي قوانين اللوغاريتمات. Logarithmic Functions أو ًﻻ :اﻻﻗﺘﺮاﻧﺎت اﻟﻠﻮﻏﺎرﻳﺘﻤﻴﺔ ﻧﺸاﻁ معتم ًدا ال�سكل ( )11-5الذي يمثل منحنى اقتران ي�سمى لوغاريتم �س للاأ�سا�س 2ويرمز له بالرمز لـــو �س ،أاجب عن ال أا�سÄلة الاآتية: 2 )1من خلال الر�سم جد ناُ œك ٍّل ‡ا ي أاتي¢U : 3 (¢S) ¥ أا ) لــــو 4 2 2 1 0 5 ¢S ب) لــــو 2 1- 12 1 2 3 4 2 2- جـ) لــــو 1 3- 4- 2 1 لــــو د) 2 2 ال�سكل (.)11-5 )2جد القيمة العددية لكل ‡ا ياأتي: أا ) 2 2ب) 1 2جـ) 0 2د ) 1-2 ماذا تلاحظ؟ لا بد أ�نك لاحظت �أن هناك علاقة بين �ل أا�صئلة �لمتناظرة في �ل�صوؤ�لين �ل�صابقين ،ويمكن �لقول اأن لــــو �س = أا اإذا وفقط اإذا كان �س = 2اأ 2 236
∞jô©J إاذا كانت �س> ،0اأ > ، 0أا≠ ،1فاإن� :س = لــــو �س إاذا وفقط إاذا كان �س= اأ�س ،وي�سمى الاقتران المعرف بالقاعدة ق(�س) = لــــو �س بالاقترا أان اللوغاريتمي .حيث اأ :اأ�سا�س اللوغاريتم. أا ويمكن ا�ستخدام هذا التعريف للتحويل من ال�سيغة ال أا�سية إالى ال�سيغة اللوغاريتمية وح�ساب قيم المقادير اللوغاريتمية. مثال ()1 جـد قيمة كل ‡ا ي أاتي: )4لــــو 1 )3لــــو 0.5 )2لــــو 125 )1لــــو 81 5 2 5 الحل 3 (التحويل اإلى �سيغة اأ�سية) )1لــــو � = 81س �3 3س = 81 �3س = 43 �س = 4 (التحويل إالى �سيغة اأ�سية) )2لــــو � = 125س ()35=125 �5 5س = 125 �5س = 35 �س = 3 (التحويل إالى �سيغة أا�سية) )3لــــو � = 0.5س 1 �2 2س = 0.5 2 =)1-2 (=0.5 �2س =1-2 �س = 1- ( لماذا؟ ) )4لـــو � = 1سفر 5 237
) 3لــــو 625 ) 2لــــو 256 تﺪريﺐ ()1 5 4 جـد قيمة ك ٍّل ‡ا ي أاتي: ) 1لــــو 729 )6لــــو 4 )5لــــو 7 3 2 7 )4لــــو 4 2 مثال ()2 اكتب ال�سيغ اللوغاريتمية المقابلة لل�سيغ ال أا�سية ال آاتية: 1 )3بو =ع 243 = (5-)3 )2 343 = 3)7( )1 الحل (تعريف اللوغاريتم) )1لــــو 3= 343 (تعريف اللوغاريتم) 7 (تعريف اللوغاريتم) 5 - = 1 )2 243 لــــو 3 و = لــــو ع )3 ب تﺪريﺐ ()2 اكتب ال�سيغ اللوغاريتمية المقابلة لل�سيغ ال أا�سية الاآتية: 81= 4)3( )1 1 16 = (4-)2 )2 27 = )3 3 ( )3 64 4 256 4 625 )= 4 5 ( )4 )5أا�س = �س2 238
مثال ()3 اكتب ال�سيغ ال أا�سية المقابلة لل�سيغ اللوغاريتمية الاآتية: )1لــــو 3 = 27 3 )2لــــو 2- = 0.25 1 2 4- = 81 )3 لــــو 3 ال)4حللــــوع�س = �س. ( تعريف ال ُّلوغاريتم ) 27 = 3 3 )1 0.25 = 2-2 )2 1 81 = )4-(3 )3 )4ع�س = �س تﺪريﺐ ()3 اكتب ال�سيغ الاأ�سية المقابلة لل�سيغ اللوغاريتمية الاآتية: 1 ) 3لــــو 2 = 121 2 =3 لــــو )2 )1لــــو 3 = 125 11 9 5 ∞jô©J كان اإذا وفقط اإذا لوغاريت ًّما اقتران ًا ) �س ل( لــــو = ق(�س) الاقتران ي�سمى أا ل(�س) = ( أا )ق(�س) ،حيث أا > 0اأ ≠ ،1ل(�س) > �سفر. º∏s ©J لاحظ أان :ل(�س) > �سفر .لماذا؟ مجال ق(�س) = لــــول(�س) هو مجموعة حل �لمتباينة أال(�س)>0 239
مثال ()4 ار�سم منحنى الاقتران ق :ق(�س)= لــــو�س� ،س [ ]9 ،1با�ستخدام برمجـية إ�ك�سل. 3 الحل � )1شغل برمجـية �إك�سل( ,)Excelفتظهر لك نافذة �إك�سل كما في ال�شكل ( .)12-5 ال�شكل (.)12-5 )2اختر عمو ًدا وليكن ,Aو�ضع الم ؤ��شر في الخلية A1اكتب القيمة ا ألولى للمتغير �س وهي ( ,)1ثم ن�ضع الم�ؤ�شر في الخلية A2واكتب القيمة الثانية للمتغير �س وهي (.)2 ) 3ظلل الخليتين ثم ا�سحب الم�ؤ�شر ل أل�سفل حتى تظهر �آخر قيمة للمتغير كما في ال�شكل (.)12-5 ال�شكل (.)13-5 240
� ) 4ضع الم ؤ��شر في الخلية (.)B1 ) 5من تبويبة ال�صيغ ( ,)Formulasاختر �أداة �إدراج دالة فيظهر لك �صندوق حوار إ�دراج ،كما في ال�شكل ( ،)14-5واختر الدالة (. )LOG ال�شكل (.)14-5 انقر على موافــق ,يظهر لك �صندوق حـــوار الدالة كما في ال�شكل ( .) 15 -5 )6ثم اكتب �أ�سا�س الاقتران ق في م�ستطيل ( )Baseواكتب A1في م�ستطيل ()Number فيظهر لك �صورة القيمة في A1في الخلية .B1 ال�شكل (.)15-5 241
)7ا�سحب الم�ؤ�شر على جـميع الخلايا التي كتبتها ليظهر لك مجـموعة �صور قيم المتغير �س كما في العمود .Bكما في ال�شكل (.)16 -5 ال�شكل (.)16-5 )8ظلل العمودين A,Bثم اختر من تبويبة إ�دراج مجـموعة \"مخططات\" نوع المخطط ()Line ثم اختر من ل أا�شكال ال�شكل �س� ,ص مبعثر ( )XY-Scatterثم اختر نوع المنحنى كما في ال�شكل (.)17 -5 ال�شكل (.)17-5 242
) 9اختر (موافق) ليظهر لك ر�سم الاقتران ق(�س) = لــــو �س كما في ال�شكل(.)18-5 3 ال�شكل (.)18-5 ويمكن ر�سم الاقتران يدو ًّيا ،من خلال تكوين الجدول الآتي: 1 1 13 9 �س 9 3 ق(�س) 2- 1- 0 1 2 ¢U ق( = )9لــــو 2= 9 2 (¢S)¥ 3 1 ق( = )3لــــو 1=3 3 ¢S ق( = )1لــــو 0 =1 12 345 678 9 3 1- ،1- = ) 1 ( لــــو = ) 1 ق( 3 3 2- 3 ال�شكل (.)19-5 2- = ) 1 ( لــــو = ) 1 ق( 9 9 3 نعين مجموعة النقط (�س� ،ص) من الجـدول في الم�ستوى البياني ,ون�صل بين النقاط بخ ٍّط منح ٍن أ�مل�س لينتج ال�شكل (.)19 -5 243
مثال ()5 إ�ذاكان ق(�س) = لــــو �س ،ار�سم منحنى الاقتران ق ،وقارنه مع منحنى الاقتران ل (�س) = �2س 2 الحل 42 1 1 1 �س نك ِّون جدولاً كما ي�أتي: 2 4 2 1 0 1- 2- لــو�2س 1- = ) 1 ( لــــو = ) 1 ق( 2 - = ) 1 لــــو( = ) 1 ق( 2 2 4 4 2 2 ق ( = ) 2لــــو(1 = )2 ق( = ) 1لــــو( 0 = )1 2 2 ق( = ) 4لــــو(2= )4 2 بطريقة مماثلة يمكن الح�صول على مجـموعة نقاط تقع على منحنى ل ,كما يت�ضح في الجـدول لاآتي: �س 2 1 0 1- 2- 1 1 4 2 1 2 4 �2س ونقوم بتمثيل الاقتران ْن ِي على م�ستوى بياني واحد كما هو مو�ضح في ال�شكل (.)20-5 ¢U ∫)(¢S (¢S)¥ ¢S ال�شكل (.)20-5 244
º∏s ©J يبين ال�سكل( )20-5منحنى ك ٍّل من ق(�س) = لــــو(�س) ،ل(�س) = �2س ،نلاحـــظ اأن )1الاقتران العك�سي للاقتران ق(�س) = اأ�س 2 هو الاقتران ق�(1-س) = لــــو �س. المنحنيين انعكا�س لبع�سهما حول الم�ستقيم �س= �س، اأ وهذا ي�سير إالى اأن الاقتران اللوغاريتمي هو اقتران )2الاقتران العك�سي للاقتران ل(�س) = عك�سي للاقتران ال أا�سي. لــــو �س هو الاقتران ل�(1-س) = اأ�س أا á«JB’G á∏İS’C G øY Ö`LGC , ¢S ƒ````d = (¢S)¥ ≈æëæe ≈∏Y OɪàY’ÉH 2 :ôjÈàdG ™e )1مامجـال �لاقتر�ن ق؟ )2ما مدى �لاقتر�ن ق؟ )3ما المقطع ال�سيني للاقتران ق؟ )4ما المقطع ال�سادي للاقتران ق؟ )5هل الاقتران ق متزايد اأم متناق�س؟ )6هل الاقتران ق واحد لواحد؟ تﺪريﺐ ()4 اإذا كان ق(�س)= لــــو �س ،فار�سم منحنى الاقتران ق. 3 مثال ()6 إاذا كان ق(�س) = لــو �س ،فار�سم منحنى الاقتران ق. 1 الحل 3 2 = ) 1 ( لــو = ) 1 ق( 9 9 1 3 1 = ) 1 ( = ) 1 ق( 3 لــو1 3 3 245
ق( = )1لــو (0 = )1 1 3 ق(= )3لــو (1- = )3 1 3 ق( = )9لــو 2- = 9 1 3 9 31 11 �س 39 2- 1- 0 1 2 لــو �س 1 3 نعين �لنقاط على �لم�صتوى �لديكارتي ثم ن�صل بينها بخ ٍّط منح ٍن �أمل�س فيظهر �ل�صكل (.)21-5 ¢U 2 1 (¢S)¥ ¢S 12 345 678 9 1- 2- ال�سكل (.)21-5 ¢S ƒ```d = (¢S)¥ ¿GÎb’G ≈æëæe ≈∏Y GOk ɪàYG 1 )1جـد مجـال �لاقتر�ن ق3 . )2جـد مدى �لاقتر�ن ق. )3هل الاقتران ق متزايد اأم متناق�س؟ لماذا؟ )4هل الاقتران ق واحد لواحد؟ 246
:¿Éa (¢S) ƒ````d = (¢S)¥ ¿Éc GPG ¬fGC ßM’ GC +ì :¥ ∫É`› (1 ì :¥ ióe (2 .(0,1) á£≤ædG óæY äÉæ«°ùdG Qƒfi ¥ ™£≤j (3 .äGOɰüdG Qƒfi ¥ ™£≤j ’ (4 1> CG >0 ÉeóæY ɰük bÉæàe ¿ƒµjh , 1< GC ÉeóæY Gók jGõàe ¿ƒµj (5 .óMGƒd óMGh ¥ ¿GÎb’G (6 (٥) ﺗﺪرﻳﺐ .√Éæëæe º°SQG ºK ¥ ∫É› óL ,(2-¢S) ƒ````d = (¢S)¥ ¿ÉcGPGE 3 (٧) ﻣﺜﺎل :á«J’B G äÉfGôàb’G øe πx µd ióªdGh ∫É`éªdG ó`L (12-¢S -2¢S)ƒ````d = (¢S)∫ (2 (1+2¢S)ƒ````d = (¢S)¥ (1 (16-2¢S)ƒ````d = (¢S)∑ (3 7 5 (2¢S-¢S+6)ƒ````d = (¢S)Ω (4 4 πëdG OGóYC’G áYƒª`ée »gh 0 <1+2¢S áæjÉÑàªdG πM áYƒª`ée ƒg ¥ ¿Gôàb’G ∫É`ée (1 (∂ª∏©e ™e ∂dP ¢ûbÉf) á«≤«≤ëdG (∞ ,0] =ióªdG 0 < 12-¢S -2¢S áæjÉÑàªdG πM áYƒª`ée ƒg ∫ ¿Gôàb’G ∫É`ée (2 (πeGƒ©dG ≈dG á«©«HôàdG IQÉÑ©dG π«∏ëJ) 0 <(3+¢S)(4-¢S) 0=12-¢S-2¢S :á«©«HôàdG ádOÉ©ªdG Qhò`L »g 4 , 3- :»JÉC j ɪc ∫É`éªdG äGôàa ójóëàd IQɰTE’G åëÑfh ,OGóY’C G §N ≈∏Y Qhò`édG Oóu ëf 247
�صفر �صفر �إ�شارة �س� -2س 12 - ++++++ ------- ++++++ ∞ قيم �س ∞- ∞) 3- 4 ∴ (،4 ∪ )3- (،∞- هو: الاقتران ل مجـال المدى هو :ح )3مجـال الاقتران ك(�س) = لــــو(�س )16-2هو مجموعة حل المتباينة: �س5 0>16-2 (تحليل العبارة التربيعية الى العوامل) (�س�( )4-س 0> )4+ 4، 4-هي جـذور المعادلة التربيعية �س0 =16-2 �إ�شارة �س16 -2 �صفر �صفر قيم �س ++++++ ------- ++++++ ∞ ∞- 4- 4 ∴ مجـموعة حل المتباينة �س 0> 16 -2هي: ()∞ ،4( ∪ )4- ،∞- ∴ مجـال الاقتران ك(�س) هو)∞،4( ∪ )4-،∞-( : المدى هو :ح ) 4مجـال الاقتران م(�س) = لــــو(� + 6س� -س )2هو مجموعة حل المتباينة: � + 6س � -س4 0 > 2 (ب�ضرب طرفي المتباينة بالعدد )1- �س� -2س 0 < 6- (تحليل العبارة التربيعية إ�لى العوامل) (�س�( )3-س 0 < )2+ 3 ، 2-هي جـذور المعادلة التربيعية �س� - 2س 0 = 6 - �صفر �صفر � - - - - - - + + + + + + + - - - - - -إ�شارة � + 6س � -س2 ∞ ∞- 2- 3قيم �س 248
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313
- 314