מתמטיקה תיכונית/אלגברה תיכונית/טכניקות אלגבריות פשוטות/הטרינום: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
אין תקציר עריכה
שורה 2:
טרינום ריבועי הינו רב-אבר מהצורה: <math>ax^2+bx+c</math> כאשר <math>a\ne0</math> .
 
במהלך פעולת הפירוק אנו מחפשים שני בינומים (דו-אברים, או פולינומים שבהם שני אברים בלבד), <math>ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)</math>, אשר מכפלתם מביאמביאה לטרינום הנתון.
* גורמי הטרינום: <math>(x-x_1)</math> ו- <math>(x-x_2)</math>
* שורשי הטרינום: <math>x_1</math> ו- <math>x_2</math>
{{דוגמה|
 
מספר=1|
שם=הטרינום עבור <math>x^2-3x-10</math>|
<center>תוכן=<math>(x+2)(x-5)</math></center>
}}
==<math>a=1</math>==
ראשית נשם לב כי הנעלם <math>a</math> במשוואה <math>x^2-3x-10</math> נמצאים במעלה ראשונה. במידה והאיבר <math>a</math> אינו שווה לאחד, נוציא אותו כגורם משותף (ר' הדגמה בסעיף הבא) ומשם נמשיך לבצע את יתר השלבים אותם נדגים עתה.
נתחיל בפירוק לגורמים כאשר <math>a=1</math> . אנו מעוניינים למצוא מכפלה של שני בינומים (דו-אברים, או פולינומים שבהם שני אברים בלבד) אשר תוצאתה הסופית היא הטרינום הנתון. ניקח למשל את הטרינום
<center><math>x^2-3x-10</math></center>
מכיון שיצרנו אותו לשם הדוגמא, אנו כבר יודעים שהטרינום הזה הוא תוצר של המכפלה להלן.
<center><math>(x+2)(x-5)</math></center>
כל אחד מהסוגריים הוא '''גורם''' אחד במכפלה, ומכיוון שהחזקה הגדולה בכל אחד מהגורמים היא 1 לא ניתן להמשיך ולפרק אותם.
 
כאשר אנו ניצבים בפני הטרינום הפתוח, לנחש מה היו הגורמים אשר הביאו ליצירתו זו פעולה קשה. על-כן, אנו מחפשים שיטה פשוטה אשר בהנתן הטרינום הפתוח, נוכל למצוא את גורמיו ללא צורך בניחוש. על-מנת להבין את ההגיון העומד מאחורי שיטה זו נתבונן בפתיחת הסוגריים שהביאה ליצירת הטרינום במקור.
<center>
<math>(x+2)(x-5)=x(x-5)+2(x-5)=</math>{{ש}}
<math>=\underbrace{x^2-5x+2x-2\cdot5}=x^2-3x-10</math>{{ש}}
<math>(*)</math>
</center>
נתבונן בביטוי המסומן ב-(*). על-מנת לחזור חזרה מפעולות פתיחת הסוגריים, אנו נשים לב לעובדה ש-
:<math>-10=(-5)\cdot2</math>
וגם ש-
:<math>(-3)=(-5)+2</math>
ואנו גם יודעים שעל-מנת לחזור חזרה לביטוי המקורי, חסרים לנו המספרים <math>-5</math> וגם <math>2</math> כך שלמעשה, אנו רואים שמספרים אלו מופיעים בשלב האחרון לפני כינוס האברים אשר מוביל ליצירת הטרינום. כאשר אנו מקבלים את הטרינום בצורתו המוגמרת, עלינו למצוא שילוב אשר יקיים את אותן התכונות אשר אנו רואים לעיל.
 
כאשר אנו רוצים לפרק לגורמים של תלת איברי ריבועי עלינו למצוא זוג של מספרים שהמכפלה שלהם שווה לאיבר <math>c</math>, האבר החופשי, וחיבור שלהם שווה לאיבר <math>b</math>.
כעת נתאר באופן מדויק את סדר הפעולות הדרוש לפתרון הבעיה ונדגים כל שלב על טרינום הדוגמא שלנו.
{{דוגמה|
מספר=2|
:שם=הטרינום <math>(-3x+2)=(x-5)+2</math> |
תוכן= נפתח את תלת איברים הריבועים <math>(x+2)(x-5)</math> ונקבל <math>x^2-5x+2x-10</math> ולאחר צמצום <math>x^2-3x-10</math>
: מכפלת האיברים <math>2</math> ו-<math>5</math> שווה <math>c</math>: <math>-10=(-5)\cdot2</math>
: חיבור האיברים <math>2</math> ו-<math>5</math> שווה <math>b</math>: <math>(-3)=(-5)+2</math>
}}
 
==השלבים למציאת טרינום==
ראשית,* נרשום את כל המכפלות של '''שני''' מספרים אשר נותנות אתהשווים <math>c</math> , האבר החופשי (במקרה שלנו <math>-10</math>).
 
<center>
שורה 49 ⟵ 45:
</center>
 
* נחפש ברשימה זוג איברים אשר סכומם הוא שווה למקדם <math>b</math>. במקרה שלנו <math>-3</math> .
שנית, נחפש זוג (אשר מופיע בשורה) אשר סכום המספרים בו הוא <math>-3</math> כי זהו המקדם של האבר בו x מופיע ללא חזקה, והוא זה שעבורו מחפשים את הסכום.
 
===דוגמה===
ניתן דוגמא נוספת. הפעם ניקח את הטרינום
נפרק את תלת איבר הריבועי : <math>x^2-20x+99</math>
 
כאן המספרים יותר גדולים ולכן יקשה עלינו לנסות לנחש את הפתרון. נשתמש בסדר הפעולות שקבענו קודם. עלינו ראשית לפרק את 99 לגורמים.
* נרשום את כל המכפלות של שני מספרים השווים <math>c</math>
<center>
{| border=1 style="text-align: center"
שורה 85 ⟵ 82:
| <math>-20</math>
|}
* נחפש ברשימה זוג איברים אשר סכומם הוא שווה למקדם <math>b</math>. במקרה שלנו הזוג <math>- 11</math> ו-<math>- 9</math>.
</center>
 
כעת נסכם וננסה לקבל <math>-20</math> . הזוג היחיד שמתאים הוא הזוג שבשורה האחרונה. לכן זה הזוג הנכון, והתשובה המתקבלת היא ש-
* לפיכך <center><math>x^2-20x+99=(x-9)(x-11)</math></center>
כפי שנדרש.
 
==<math>a\ne1</math>==
במצב בו המקדם <math>a\ne1</math> כמו למשל תלת האיבר הריבועי <math>3x^2+9x+6</math> עלינו להוציא את הגורם <math>a</math> דהינו לבצע <math>a\left(x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a}\right)</math> בכדי שהמקדם לנעלם ממעלה ראשונה יהיה אחד. עתה נקבל <math>3(x^2+3x+2)</math> ונחפש עבור האיברים בסוגרים טרינום שהינו <math>3(x+1)(x+2)</math>
נזכר כי עדיין לא פתרנו את הבעיה עבור טרינום אשר בו המקדם של <math>x^2</math> כלומר <math>a\ne1</math>. לדוגמא, בטרינום הזה, <math>3x^2+9x+6</math> הוא תוצר של המכפלה
<math>3(x+1)(x+2)</math> , לכן,* הגורמים שלו הם: <math>3</math> , <math>(x+1)</math> ו- <math>(x+2)</math> .
* שורשי הטרינום הם <math>-2</math> ו- <math>-1</math> .
 
נדון בדרך למציאת הטרינום כאשר <math>a\ne1</math> במקרה זה עלינו להוציא אותו מחוץ לסוגריים לכל הטרינום ולהמשיך את הפעולות כרגיל על הטרינום בתוך הסוגריים. מקבלים במקרה זה
<center><math>a\left(x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a}\right)</math></center>
 
במקרה הכללי הפירוק של <math>c</math> לא יתן תשובה אשר סכומה הוא באמת <math>b</math> והפעולה תיכשל. במקרה זה עדיין לעתים ניתן לפרק טרינום זה אך נושא זה קשור לנושא אחר, אשר בו נידון שוב בפרק [[מתמטיקה תיכונית/אלגברה תיכונית/משוואות|משוואות]] והוא נקרא נוסחאות וייטה.
 
===דוגמא למקרה בו <math>a\ne1</math>===
בכדי לפרק לגורמים את הטרינום <math>7x^2-7x-42</math> , תחילה, עלינו להוציא את <math>a</math> , המקדם של <math>x^2</math> , מחוץ לסוגריים:
<center><math>7x^2-7x-42=7\left(\frac{\not7x^2}{\not7}-\frac{\not7x}{\not7}-\frac{42}{7}\right)=7(x^2-x-6)</math></center>
שורה 130 ⟵ 122:
<center><math>x^2-x-6=(x+2)(x-3)\ \Rightarrow\ 7(x^2-x-6)=7(x+2)(x-3)</math></center>
 
==נוסחת ויטא==
במידה ולא נמצא טרינום עבור ניתן לבצע פירוק באמצעות [[מתמטיקה תיכונית/אלגברה תיכונית/משוואות/נוסחאות ויאטה|נוסחאות וייטה]].
 
{{תוכן|