کار در کلاس، سؤال ۱محیط هر شکل را برحسب xx بهدست آورید و آن را ساده کنید. (x>0)(x>0)[شکل: مثلثی با اضلاع 2x\frac{2}{x}، 4x\frac{4}{x} و 3x\frac{3}{x}؛ مستطیلی با طول xx+1\frac{x}{x+1} و عرض 3x+2\frac{3}{x+2}]جواب گامبهگامگام ۱: مثلث. محیط برابر مجموع سه ضلع است. مخرجها یکسان هستند، پس صورتها را جمع میکنیم:2x+4x+3x=2+4+3x=9x\frac{2}{x}+\frac{4}{x}+\frac{3}{x}=\frac{2+4+3}{x}=\frac{9}{x}گام ۲: مستطیل، نوشتن محیط. محیط مستطیل برابر 2(طول+عرض)2(\text{طول}+\text{عرض}) است:2(xx+1+3x+2)2\left(\frac{x}{x+1}+\frac{3}{x+2}\right)گام ۳: مخرج مشترک. مخرج مشترک (x+1)(x+2)(x+1)(x+2) است:xx+1+3x+2=x(x+2)+3(x+1)(x+1)(x+2)=x2+2x+3x+3(x+1)(x+2)=x2+5x+3(x+1)(x+2)\frac{x}{x+1}+\frac{3}{x+2}=\frac{x(x+2)+3(x+1)}{(x+1)(x+2)}=\frac{x^2+2x+3x+3}{(x+1)(x+2)}=\frac{x^2+5x+3}{(x+1)(x+2)}گام ۴: ضرب در ۲. عبارت x2+5x+3x^2+5x+3 تجزیهپذیر نیست و چیزی ساده نمیشود:2×x2+5x+3(x+1)(x+2)=2(x2+5x+3)(x+1)(x+2)2\times\frac{x^2+5x+3}{(x+1)(x+2)}=\frac{2(x^2+5x+3)}{(x+1)(x+2)}جواب نهاییمحیط مثلث: 9x\dfrac{9}{x}محیط مستطیل: 2(x2+5x+3)(x+1)(x+2)\dfrac{2(x^2+5x+3)}{(x+1)(x+2)} (یا 2x2+10x+6x2+3x+2\dfrac{2x^2+10x+6}{x^2+3x+2})
کار در کلاس، سؤال ۲مساحت مستطیل زیر را برحسب xx بهدست آورید. (x>2)(x>2)[شکل: مستطیلی با طول x2+3x+2x^2+3x+2 و عرض x−2x+1\frac{x-2}{x+1}]جواب گامبهگامگام ۱: مساحت مستطیل برابر است با حاصلضرب طول در عرض:S=(x2+3x+2)×x−2x+1S=(x^2+3x+2)\times\frac{x-2}{x+1}گام ۲: عبارت x2+3x+2x^2+3x+2 را تجزیه میکنیم:x2+3x+2=(x+1)(x+2)x^2+3x+2=(x+1)(x+2)گام ۳: جایگذاری و سادهکردن (چون x>2x>2، پس x+1≠0x+1\neq 0):S=(x+1)(x+2)(x−2)x+1=(x+2)(x−2)S=\frac{(x+1)(x+2)(x-2)}{x+1}=(x+2)(x-2)گام ۴: با اتحاد مزدوج:S=x2−4S=x^2-4جواب نهایی2) S=(x+2)(x−2)=x2−4S=(x+2)(x-2)=x^2-4
تمرین ۱ضرب و تقسیمهای زیر را انجام دهید. (در همهٔ تمرینها مخرج کسرها مخالف صفر فرض شده است)الف) a2−16a+4×a+2a2−8a+16\dfrac{a^2-16}{a+4} \times \dfrac{a+2}{a^2-8a+16}ب) m2−49m+1÷7−mm2−1\dfrac{m^2-49}{m+1} \div \dfrac{7-m}{m^2-1}ج) x2−4x+44x2y−8xy÷x2+x−66x+18\dfrac{x^2-4x+4}{4x^2y-8xy} \div \dfrac{x^2+x-6}{6x+18}د) 1−c2b3×b21−2c+c2\dfrac{1-c^2}{b^3} \times \dfrac{b^2}{1-2c+c^2}جواب گامبهگامگام ۱: الف) صورت و مخرج را تجزیه میکنیم: a2−16=(a−4)(a+4)a^2-16=(a-4)(a+4) و a2−8a+16=(a−4)2a^2-8a+16=(a-4)^2. پس(a−4)(a+4)a+4×a+2(a−4)2=a+2a−4\frac{(a-4)(a+4)}{a+4}\times\frac{a+2}{(a-4)^2}=\frac{a+2}{a-4}گام ۲: ب) تقسیم را به ضرب وارونه تبدیل میکنیم و تجزیه میکنیم: m2−49=(m−7)(m+7)m^2-49=(m-7)(m+7) و m2−1=(m−1)(m+1)m^2-1=(m-1)(m+1). پس(m−7)(m+7)m+1×(m−1)(m+1)7−m\frac{(m-7)(m+7)}{m+1}\times\frac{(m-1)(m+1)}{7-m}چون m−77−m=−1\dfrac{m-7}{7-m}=-1 و m+1m+1 ساده میشود، داریم:−(m+7)(m−1)-(m+7)(m-1)گام ۳: ج) تجزیه میکنیم: x2−4x+4=(x−2)2x^2-4x+4=(x-2)^2، 4x2y−8xy=4xy(x−2)4x^2y-8xy=4xy(x-2)، x2+x−6=(x+3)(x−2)x^2+x-6=(x+3)(x-2) و 6x+18=6(x+3)6x+18=6(x+3). پس(x−2)24xy(x−2)×6(x+3)(x+3)(x−2)=64xy=32xy\frac{(x-2)^2}{4xy(x-2)}\times\frac{6(x+3)}{(x+3)(x-2)}=\frac{6}{4xy}=\frac{3}{2xy}گام ۴: د) تجزیه میکنیم: 1−c2=(1−c)(1+c)1-c^2=(1-c)(1+c) و 1−2c+c2=(1−c)21-2c+c^2=(1-c)^2. پس(1−c)(1+c)b3×b2(1−c)2=1+cb(1−c)\frac{(1-c)(1+c)}{b^3}\times\frac{b^2}{(1-c)^2}=\frac{1+c}{b(1-c)}جواب نهاییالف) a+2a−4\dfrac{a+2}{a-4}ب) −(m+7)(m−1)-(m+7)(m-1)ج) 32xy\dfrac{3}{2xy}د) 1+cb(1−c)\dfrac{1+c}{b(1-c)}