گاما رو نصب کن!

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

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!
هدیه‌های آسمانی دوم
11 نفر

چندجمله‌ای: جمع یا تفریق چند تک‌جمله‌ای غیرمتشابه

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

جمع و تفریق چندجمله‌ای: سازمان‌دهی و ساده‌سازی

آموزش گام‌به‌گام کار با چندجمله‌ای‌های غیرمتشابه همراه با مثال‌های ملموس از زندگی روزمره.
خلاصه: در این مقاله یاد می‌گیریم که چگونه چندجمله‌ای‌ها را با هم جمع و از هم تفریق کنیم. تمرکز اصلی بر روی جمله‌های متشابه1 و غیرمتشابه است. ابتدا با تعریف تک‌جمله2 و چندجمله‌ای3 آشنا می‌شویم، سپس با قواعد ساده‌ای که شبیه جمع‌زدن میوه‌های مشابه است، عمل‌های جمع و تفریق را انجام می‌دهیم. در پایان با حل مثال‌های کاربردی، این مفهوم را در مسائل روزمره مثل خرید یا محاسبه‌ی محیط و مساحت به کار می‌بریم.

تک‌جمله‌ها و چندجمله‌ای‌ها: بلوک‌های سازنده‌ی عبارات جبری

قبل از هر چیز باید با اجزای اصلی کار آشنا شویم. یک تک‌جمله از حاصل‌ضرب یک عدد در یک یا چند متغیر با توان‌های صحیح غیرمنفی تشکیل شده است. مثال: $3x^2$، $-5ab$ یا $7$ (عدد به تنهایی هم یک تک‌جمله است). وقتی دو یا چند تک‌جمله را با علامت + یا - به هم وصل کنیم، یک چندجمله‌ای ساخته‌ایم. مثال: $2x^2 - 5x + 3$.

نکته‌ی کلیدی: در یک چندجمله‌ای، هر تک‌جمله را یک جمله می‌نامیم. ضرایب4، متغیرها و توان هر جمله را با دقت بررسی کنید.

اما مهم‌ترین مفهوم برای جمع و تفریق، جمله‌های متشابه است. دو جمله، متشابه هستند اگر بخش حرفی یکسان داشته باشند. بخش حرفی یعنی متغیرها و توان هر متغیر دقیقاً مثل هم باشند.

جمله جمله‌ی متشابه با آن جمله‌ی غیرمتشابه با آن دلیل
$5x^2y$ $-3x^2y$ $4xy^2$ توان متغیر x و y متفاوت است.
$-7a$ $\frac{1}{2}a$ $-7a^2$ توان متغیر a یکسان نیست.
$9$ $-4$ $3m$ اعداد ثابت با هم متشابه هستند. اعداد با متغیر دار متشابه نیستند.

قاعده‌ی طلایی: فقط جمله‌های متشابه را می‌توان با هم جمع یا تفریق کرد

فرض کنید می‌خواهید میوه‌ها را بشمارید. طبیعتاً ۳ سیب و ۲ سیب را با هم جمع می‌کنید تا ۵ سیب به دست آید. اما ۳ سیب و ۲ پرتقال را نمی‌توان به ۵ میوه‌ی یکسان تبدیل کرد، فقط می‌گوییم «۳ سیب و ۲ پرتقال». در جبر هم دقیقاً همین قاعده حاکم است:

  • برای جمع یا تفریق جمله‌های متشابه، ضرایب4 آنها را با هم جمع یا از هم کم می‌کنیم و بخش حرفی را بدون تغییر نگه می‌داریم.
    $5x + 3x = (5+3)x = 8x$
    $4a^2 - a^2 = (4-1)a^2 = 3a^2$
  • جمله‌های غیرمتشابه را نمی‌توان با هم ترکیب کرد. آن‌ها را با علامت اصلیشان کنار هم می‌نویسیم.
    $2x + 3y$ را نمی‌توان ساده‌تر کرد. پاسخ همان $2x+3y$ است.
فرمول کلی: اگر $A$ و $B$ دو جمله متشابه با بخش حرفی $K$ باشند، آنگاه:
$A + B = (a+b)K$ و $A - B = (a-b)K$
که در آن $a$ و $b$ ضرایب این دو جمله هستند.

مراحل گام‌به‌گام برای جمع و تفریق چندجمله‌ای‌ها

برای اینکه کارمان منظم باشد، این چهار مرحله را دنبال کنید:

  1. پرانتزها را با دقت باز کنید: به علامت منفی قبل از پرانتز توجه ویژه داشته باشید. اگر علامت منفی قبل از پرانتز باشد، علامت همه‌ی جمله‌های داخل پرانتز تغییر می‌کند.
  2. جمله‌های متشابه را شناسایی و کنار هم بنویسید: می‌توانید دور جمله‌های متشابه خط بکشید یا با رنگ‌های مختلف مشخص کنید.
  3. ضرایب جمله‌های متشابه را با هم جمع یا تفریق کنید: بخش حرفی را دست نخورده نگه دارید.
  4. چندجمله‌ای نهایی را به صورت منظم بنویسید: معمولاً بهتر است جمله‌ها را بر اساس توان از بزرگ به کوچک مرتب کنید (مرتب کردن اختیاری اما منظم‌کننده است).

مثال عملی: فرض کنید دو عبارت $(3x^2 + 2x - 5)$ و $(4x - x^2 + 1)$ را می‌خواهیم با هم جمع کنیم.

گام ۱: چون علامت جمع است، پرانتزها را ساده حذف می‌کنیم: $3x^2 + 2x - 5 + 4x - x^2 + 1$

گام ۲ و ۳: جمله‌های متشابه را پیدا و ترکیب می‌کنیم:
جمله‌های $x^2$ دار: $3x^2 - x^2 = (3-1)x^2 = 2x^2$
جمله‌های $x$ دار: $2x + 4x = (2+4)x = 6x$
جمله‌های ثابت: $-5 + 1 = -4$

گام ۴: حالا همه‌ی نتایج را کنار هم می‌نویسیم: $2x^2 + 6x - 4$

کاربرد در دنیای واقعی: از خرید تا محاسبات هندسی

جمع و تفریق چندجمله‌ای فقط یک تمرین ریاضی نیست. در زندگی روزمره هم کاربرد دارد.

مثال ۱: خرید از مغازه
قیمت هر کیلو سیب $a$ تومان و قیمت هر کیلو پرتقال $b$ تومان است. اگر علی ۳ کیلو سیب و ۲ کیلو پرتقال بخرد و سارا ۱ کیلو سیب و ۴ کیلو پرتقال، مجموع خرید آن‌ها چقدر می‌شود؟
پاسخ: $(3a+2b) + (1a+4b) = 3a+2b+1a+4b = (3a+1a) + (2b+4b) = 4a + 6b$ تومان.
دقت کنید $a$ و $b$ غیرمتشابه هستند، بنابراین فقط ضرایبشان جداگانه جمع زده شد.

مثال ۲: محیط یک شکل هندسی
فرض کنید طول یک مستطیل $2x+1$ و عرض آن $x-3$ سانتی‌متر باشد. محیط مستطیل از فرمول $P=2\times (طول + عرض)$ به دست می‌آید.
ابتدا جمع طول و عرض: $(2x+1) + (x-3) = 2x+1+x-3 = 3x - 2$
حالا در عدد ۲ ضرب می‌کنیم: $2 \times (3x-2) = 6x - 4$ سانتی‌متر.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

سوال ۱: آیا می‌توان $2x^2$ و $3x$ را با هم جمع کرد و $5x^3$ نوشت؟
پاسخ: خیر! این یک اشتباه رایج است. چون بخش حرفی آن‌ها ($x^2$ و $x$) یکسان نیستند، این دو جمله غیرمتشابه هستند. پس نمی‌توان ضرایب آن‌ها را جمع کرد. پاسخ صحیح همان $2x^2 + 3x$ است. جمع کردن فقط برای ضریب‌هاست، نه برای توان‌ها.
سوال ۲: در تفریق، وقتی پرانتز را باز می‌کنیم، چه چیزی را باید بیشتر مراقب باشیم؟
پاسخ:علامت منفی قبل از پرانتز مهم‌ترین نکته است. این علامت، علامت همه‌ی جمله‌های داخل پرانتز دوم را تغییر می‌دهد. مثال: $(5a - 2b) - (a - 3b) = 5a - 2b - a + 3b$. دقت کنید که $-a$ به $-a$ تبدیل شد و $-(-3b)$ به $+3b$ تبدیل شد. سپس جمله‌های متشابه را ترکیب می‌کنیم: $(5a - a) + (-2b+3b) = 4a + b$.
سوال ۳: آیا اعداد ثابت (مثل ۷ یا ) با هم متشابه هستند؟
پاسخ: بله، تمام اعداد ثابت (که فاقد متغیر هستند) با یکدیگر متشابه محسوب می‌شوند. زیرا بخش حرفی همه‌ی آن‌ها خالی است و در واقع یکسان است. پس می‌توانید آن‌ها را مستقیماً با هم جمع یا تفریق کنید: $4 + 9 = 13$ یا $6 - 10 = -4$.
جمع‌بندی: در این مقاله یاد گرفتیم که جمع و تفریق چندجمله‌ای‌ها بر پایه‌ی شناسایی جمله‌های متشابه استوار است. قاعده‌ی اصلی این است: فقط ضرایب جمله‌های متشابه را با هم ترکیب می‌کنیم و بخش حرفی را دست‌نخورده باقی می‌گذاریم. جمله‌های غیرمتشابه مانند سیب و پرتقال، کنار هم و با علامتشان باقی می‌مانند. با رعایت مراحل منظم بازکردن پرانتز، تشخیص جمله‌های مشابه و ترکیب ضرایب، می‌توانید به راحتی هر عبارت جبری را ساده کنید. این مهارت نه تنها در ریاضی، بلکه در مدل‌سازی بسیاری از موقعیت‌های واقعی زندگی به شما کمک خواهد کرد.

پاورقی

1جمله‌های متشابه (Like Terms): جملاتی که بخش حرفی (متغیرها و توان‌های آن‌ها) یکسان داشته باشند.
2تک‌جمله (Monomial): یک عبارت جبری که از حاصل‌ضرب یک عدد در یک یا چند متغیر با توان‌های غیرمنفی تشکیل شده است.
3چندجمله‌ای (Polynomial): مجموع جبری دو یا چند تک‌جمله.
4ضریب (Coefficient): عددی که در یک تک‌جمله، متغیر(ها) در آن ضرب شده‌اند. در عبارت $5xy$، عدد ۵ ضریب است.

چندجمله‌ای جمله‌های متشابه جمع و تفریق جبری ساده‌سازی عبارت ریاضی پایه نهم