گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!
ریاضی دوم
19 نفر

درجهٔ کلی تک‌جمله‌ای: مجموع توان‌های تمام متغیرها

بروزرسانی شده در: 14:06 1404/09/12 مشاهده: 4     دسته بندی: کپسول آموزشی

درجهٔ کلی تک‌جمله‌ای: کلید حل معمای پیچیدگی عبارات

درک مفهوم ساده‌ای که به شما می‌گوید یک عبارت جبری چقدر «قوی» یا «پیچیده» است.
خلاصه: درجهٔ کلی یک تک‌جمله[1]، یک ابزار ریاضی ساده اما قدرتمند است که با جمع کردن توان‌های همهٔ متغیرهای موجود در آن محاسبه می‌شود. این مفهوم به‌ظاهر کوچک، کاربردهای گسترده‌ای در مرتب‌سازی عبارات، حل مسائل هندسی و حتی درک دنیای اطراف ما دارد. در این مقاله، با زبانی ساده و مثال‌های ملموس از زندگی روزمره، به بررسی تعریف درجه کلی، روش محاسبه آن برای عبارات مختلف و کاربردهای عملی این مفهوم می‌پردازیم.

تک‌جمله چیست و درجهٔ آن چگونه تعریف می‌شود؟

برای درک درجهٔ کلی، اول باید بدانیم تک‌جمله چیست. یک تک‌جمله، ساده‌ترین قطعهٔ ساختمانی در جبر است: حاصل‌ضرب یک عدد (که به آن ضریب[2] می‌گوییم) در یک یا چند متغیر که هر کدام به یک توان (Exponent) رسیده‌اند.

تعریف درجه کلی: درجهٔ کلی یک تک‌جمله، برابر است با مجموع توان‌های تمام متغیرهای موجود در آن تک‌جمله.

به مثال‌های زیر توجه کنید:

  • $5x^2$: اینجا فقط یک متغیر داریم به نام x که توان آن 2 است. پس درجه کلی می‌شود: 2.
  • $-3a^4b^1$ (یا $-3a^4b$): دو متغیر داریم. توان a برابر 4 و توان b برابر 1 است. درجه کلی: 4 + 1 = 5.
  • $7m^2n^3p^2$: سه متغیر. مجموع توان‌ها: 2 + 3 + 2 = 7. پس درجه کلی 7 است.

دقت کنید که ضریب عددی (مثلاً 5، -3 یا 7) هیچ تأثیری در محاسبهٔ درجه کلی ندارد. آن‌ها فقط اندازه یا مقیاس عبارت را نشان می‌دهند، نه پیچیدگی آن را.

راهنمای گام‌به‌گام محاسبهٔ درجهٔ کلی

برای اینکه هیچ‌وقت در محاسبه اشتباه نکنید، این چهار گام ساده را دنبال کنید:

گام کاری که باید انجام دهید مثال: $ -2x^3y^2 $
۱ همهٔ متغیرهای داخل تک‌جمله را شناسایی کنید. متغیرها: x و y.
۲ توان هر متغیر را بخوانید. اگر متغیری بدون توان نوشته شده، توان آن ۱ است. توان x: 3، توان y: 2.
۳ همهٔ این توان‌ها را با هم جمع بزنید. مجموع: 3 + 2 = 5.
۴ عدد به‌دست‌آمده، همان درجهٔ کلی تک‌جمله است. ضریب عددی را نادیده بگیرید. درجهٔ کلی: ۵.

حالا خودتان امتحان کنید: درجهٔ کلی $ 10r^5s t^2 $ چقدر است؟ متغیرها r, s, t هستند. توان‌هایشان به ترتیب 5، 1 (برای s) و 2 است. پس 5 + 1 + 2 = 8. درجه کلی برابر 8 می‌شود.

درجهٔ کلی در دنیای اطراف ما: از هندسه تا خرید

شاید بپرسید این مفهوم به چه دردی می‌خورد؟ درک درجهٔ کلی کمک می‌کند تا رفتار عبارات جبری را پیش‌بینی کنیم. یک مثال ساده از هندسه: فرمول مساحت یک مستطیل است: $ \text{طول} \times \text{عرض} $. اگر طول را $x$ و عرض را $y$ بنامیم، فرمول می‌شود $ A = x y $. این یک تک‌جمله است. درجهٔ کلی آن چقدر است؟ توان هر متغیر ۱ است. پس 1 + 1 = 2. این عدد 2 به ما می‌گوید که مساحت، یک مفهوم دو‌بعدی است (مربوط به سطح).

حالا فرمول حجم یک مکعب‌مستطیل را در نظر بگیرید: $ V = x y z $. درجهٔ کلی: 1+1+1=3. این عدد 3 نشان‌دهندهٔ یک مفهوم سه‌بعدی (حجم) است. پس درجهٔ کلی می‌تواند بعد هندسی یک کمیت را به ما نشان دهد!

مثال دیگر از فروشگاه: فرض کنید قیمت هر سیب $a$ تومان و قیمت هر پرتقال $b$ تومان باشد. اگر شما $3$ سیب و $2$ پرتقال بخرید، هزینهٔ کل را می‌شود با این تک‌جمله نشان داد: $ 3a + 2b $. اما این یک چندجمله‌ای[3] است (دو تک‌جمله با عمل جمع). برای محاسبه درجهٔ کلی، باید هر تک‌جمله را جداگانه بررسی کنیم. تک‌جملهٔ اول $3a$ درجه‌اش 1 و دومی $2b$ درجه‌اش 1 است. بالاترین درجه (که هر دو 1 هستند)، درجهٔ کلی این چندجمله‌ای را نشان می‌دهد که باز هم 1 است.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

سوال: آیا عدد ثابت (مثل 7 یا -5) یک تک‌جمله است؟ درجهٔ کلی آن چقدر است؟
پاسخ: بله، یک عدد ثابت به تنهایی یک تک‌جمله محسوب می‌شود. اما چون هیچ متغیری در آن وجود ندارد، مجموع توان‌ها صفر می‌شود. بنابراین، درجهٔ کلی هر عدد ثابت (غیرصفر) برابر صفر است. به یاد داشته باشید: $ 5 = 5x^0 $.
سوال: اشتباه رایج در محاسبه چیست؟
پاسخ: دو اشتباه بسیار شایع:
  1. جمع کردن ضریب با توان‌ها: مثلاً در $4x^2$، برخی ممکن است بگویند درجه 4+2=6 است! این غلط است. ضریب (4) هرگز در جمع توان‌ها شرکت نمی‌کند.
  2. فراموش کردن توان ۱ برای متغیرهای تنها: در $5xy^2$، متغیر x به توان ۱ رسیده. پس درجهٔ کلی می‌شود 1 + 2 = 3، نه 2.
سوال: اگر در یک تک‌جمله، متغیری به توان صفر برسد (مثلاً $ x^0 $)، در محاسبهٔ درجه چه‌طور عمل می‌کنیم؟
پاسخ: هر چیزی (غیر از صفر) به توان صفر، برابر با 1 می‌شود. بنابراین $ x^0 $ در واقع 1 است و در تک‌جمله محو می‌شود. در محاسبهٔ درجه، توان صفر را نیز با بقیه جمع می‌زنیم، اما صفر هیچ مقداری به جمع اضافه نمی‌کند. مثال: درجهٔ کلی $ 6a^2 b^0 c^3 $ برابر است با 2 + 0 + 3 = 5.
جمع‌بندی: درجهٔ کلی یک تک‌جمله، معیار ساده‌ای برای سنجش پیچیدگی یا مرتبهٔ آن است و با جمع توان‌های تمام متغیرها به دست می‌آید. این مفهوم نه تنها در مرتب‌سازی و ساده‌سازی عبارات جبری به کار می‌رود، بلکه می‌تواند ابعاد فیزیکی یک کمیت (مانند مساحت یا حجم) را نیز به ما نشان دهد. کلید یادگیری آن، تمرین روی مثال‌های مختلف و دوری از اشتباه رایج «شمارش ضریب» است.

پاورقی

[1] تک‌جمله (Monomial): عبارت جبری که از حاصل‌ضرب یک عدد در یک یا چند متغیر با توان‌های صحیح غیرمنفی تشکیل شده باشد.
[2] ضریب (Coefficient): عدد ثابتی که در یک تک‌جمله متغیرها را ضرب می‌کند.
[3] چندجمله‌ای (Polynomial): عبارت جبری که از جمع یا تفاضل چند تک‌جمله تشکیل شده باشد.

درجه تک‌جمله جمع توان‌ها جبر پایه نهم محاسبه درجه متغیر و توان