خلاصهای از درسنامهی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبتنام
خلاصهی درسنامه
این خلاصهای از درسنامهی کامل است. متن کامل با همهی نکتهها، مثالهای حلشده و جمعبندی، با ثبتنام رایگان در دسترست قرار میگیرد.
فصل سوم: توانهای گویا و عبارتهای جبری
ریشهٔ nادامهٔ فرمول را افقی ببینام
اگر n≥2ادامهٔ فرمول را افقی ببین طبیعی باشد، bادامهٔ فرمول را افقی ببین را ریشهٔ nادامهٔ فرمول را افقی ببیناُم aادامهٔ فرمول را افقی ببین مینامیم هرگاه bn=aادامهٔ فرمول را افقی ببین، یعنی bn=a⟺na=bادامهٔ فرمول را افقی ببین.
وجود و تعداد ریشه:
شرط
تعداد ریشه
a>0ادامهٔ فرمول را افقی ببین، nادامهٔ فرمول را افقی ببین زوج
دو ریشه: ±naادامهٔ فرمول را افقی ببین
a>0ادامهٔ فرمول را افقی ببین، nادامهٔ فرمول را افقی ببین فرد
یک ریشهٔ مثبت
a<0ادامهٔ فرمول را افقی ببین، nادامهٔ فرمول را افقی ببین زوج
وجود ندارد
a<0ادامهٔ فرمول را افقی ببین، nادامهٔ فرمول را افقی ببین فرد
یک ریشهٔ منفی
قرارداد نماد رادیکال: وقتی nادامهٔ فرمول را افقی ببین زوج است، na≥0ادامهٔ فرمول را افقی ببین همیشه ریشهٔ مثبت را نشان میدهد؛ مثلاً 4625=5ادامهٔ فرمول را افقی ببین (نه −5ادامهٔ فرمول را افقی ببین).
قوانین ریشهها:na×nb=nabادامهٔ فرمول را افقی ببین (برای nادامهٔ فرمول را افقی ببین زوج باید a,b≥0ادامهٔ فرمول را افقی ببین)، nbna=na/bادامهٔ فرمول را افقی ببین، (na)m=namادامهٔ فرمول را افقی ببین، و mna=mnaادامهٔ فرمول را افقی ببین.
قضیهٔ مهم:
nan={∣a∣an زوجn فردادامهٔ فرمول را افقی ببین
خطای رایج: x2=xادامهٔ فرمول را افقی ببینغلط است؛ درست: x2=∣x∣ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
جایگاه ریشهها روی محور اعداد: برای تقریب 325ادامهٔ فرمول را افقی ببین، بین دو عدد صحیح متوالی محصورش میکنیم: 23=8<25<27=33⇒2<325<3ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ با دقت بیشتر 2.93=24.389<25⇒325≈2.92ادامهٔ فرمول را افقی ببین. این عدد گنگ است (اعشار نامتناوب نامتناهی).
توانهای گویا
برای a>0ادامهٔ فرمول را افقی ببین و n≥2ادامهٔ فرمول را افقی ببین طبیعی: a1/n=naادامهٔ فرمول را افقی ببین — چون میخواهیم a1/2×a1/2=aادامهٔ فرمول را افقی ببین برقرار بماند.
برای m,nادامهٔ فرمول را افقی ببین طبیعی: am/n=nam=(na)mادامهٔ فرمول را افقی ببین. مثال: 82/3=(38)2=4ادامهٔ فرمول را افقی ببین، 163/4=(416)3=8ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
توان منفی: a−m/n=nam1ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ مثال: 16−1/4=21ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
قوانین توانهای گویا (برای a,b>0ادامهٔ فرمول را افقی ببین، r,s∈Qادامهٔ فرمول را افقی ببین):
ar×as=ar+sasar=ar−s(ar)s=ars(ab)r=arbrادامهٔ فرمول را افقی ببین
مقایسه: برای a>1ادامهٔ فرمول را افقی ببین، r<s⇒ar<asادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ برای 0<a<1ادامهٔ فرمول را افقی ببین برعکس. مثال کنکوری: 20.3ادامهٔ فرمول را افقی ببین با 30.2ادامهٔ فرمول را افقی ببین — با مخرج مشترک ۱۰، 20.3=108ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 30.2=109ادامهٔ فرمول را افقی ببین، پس 20.3<30.2ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
سادهسازی رادیکال:354=327×2=332ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ و برای مقایسهٔ ریشههای با شاخص متفاوت، هر دو را با توان کسری به مخرج مشترک میبریم: 35=12625ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 47=12343ادامهٔ فرمول را افقی ببین، پس 35>47ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
عبارتهای جبری — اتحادها و تجزیه
اتحادهای پایه:
(a±b)2=a2±2ab+b2(a+b)(a−b)=a2−b2ادامهٔ فرمول را افقی ببین
مکعب مجموع و تفاضل (با بسط (a+b)2(a+b)ادامهٔ فرمول را افقی ببین):
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3(a−b)3=a3−3a2b+3ab2−b3ادامهٔ فرمول را افقی ببین
مجموع و تفاضل مکعبها (مهمترین اتحاد فصل، با اثبات مستقیم ضرب):
a3+b3=(a+b)(a2−ab+b2)a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)ادامهٔ فرمول را افقی ببین
نکته: جملهٔ میانی a2∓ab+b2ادامهٔ فرمول را افقی ببین اتحاد مربع نیست چون ضریب abادامهٔ فرمول را افقی ببین برابر ∓1ادامهٔ فرمول را افقی ببین است نه ∓2ادامهٔ فرمول را افقی ببین. مثال تجزیه: 8x3−27=(2x−3)(4x2+6x+9)ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
تجزیهٔ کلی an−bnادامهٔ فرمول را افقی ببین (فراتر از کتاب): برای هر nادامهٔ فرمول را افقی ببین: an−bn=(a−b)(an−1+an−2b+⋯+bn−1)ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ برای nادامهٔ فرمول را افقی ببین فرد، an+bnادامهٔ فرمول را افقی ببین هم به همینشکل تجزیه میشود؛ برای nادامهٔ فرمول را افقی ببین زوج، an+bnادامهٔ فرمول را افقی ببین در اعداد حقیقی تجزیه ندارد.
عبارتهای گویا: بهفرم Q(x)P(x)ادامهٔ فرمول را افقی ببین با شرط Q(x)=0ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ سادهسازی با فاکتورگیری از صورت و مخرج، مثل x−2x2−4=x+2ادامهٔ فرمول را افقی ببین (x=2ادامهٔ فرمول را افقی ببین). جمع/تفریق کسرهای جبری هم با مخرج مشترک انجام میشود: x−11+x+12+x2−13=x2−13x+2ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
مثلث خیام (فراتر از کتاب): ضرایب بسط (a+b)nادامهٔ فرمول را افقی ببین از رابطهٔ (kn)=(k−1n−1)+(kn−1)ادامهٔ فرمول را افقی ببین بهدست میآیند؛ برای n=4ادامهٔ فرمول را افقی ببین: ضرایب 1,4,6,4,1ادامهٔ فرمول را افقی ببین یعنی (a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4ادامهٔ فرمول را افقی ببین. فرم کلی: (a+b)n=∑k=0n(kn)an−kbkادامهٔ فرمول را افقی ببین.
گویا کردن مخرج
رادیکال ساده: ضرب در خودِ رادیکال، مثل 32=323ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
مخرج دوجملهای با رادیکال: ضرب در عبارت مزدوج، چون (a+b)(a−b)=a−bادامهٔ فرمول را افقی ببین. مثال کامل: 3+52=3−52(3−5)=5−3ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
مخرج با ریشهٔ سوم (اتحاد مکعب): (3a−3b)(3a2+3ab+3b2)=a−bادامهٔ فرمول را افقی ببین. مثال: 32−11=34+32+1ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
نکات کنکوری تکمیلی
خطاهای رایج: a2+b2=a+bادامهٔ فرمول را افقی ببین و a+b=a+bادامهٔ فرمول را افقی ببین. تکنیک محاسبهٔ سریع با اتحادها: 99×101=(100−1)(100+1)=9999ادامهٔ فرمول را افقی ببین و 1052=(100+5)2=11025ادامهٔ فرمول را افقی ببین. شرط تعریف: برای nf(x)ادامهٔ فرمول را افقی ببین با nادامهٔ فرمول را افقی ببین زوج باید f(x)≥0ادامهٔ فرمول را افقی ببین. سهتاییهای فیثاغورسی مهم: 32+42=52ادامهٔ فرمول را افقی ببین, 52+122=132ادامهٔ فرمول را افقی ببین؛ فرمول کلی برای m>n>0ادامهٔ فرمول را افقی ببین: a=m2−n2,b=2mn,c=m2+n2ادامهٔ فرمول را افقی ببین.
همارزی رادیکالها: با تبدیل به توان کسری و سادهکردن کسر میتوان شاخص رادیکال را عوض کرد: 6a4=a4/6=a2/3=3a2ادامهٔ فرمول را افقی ببین، و 3a=6aادامهٔ فرمول را افقی ببین.
توان جادویی (کاربرد رشد نمایی):(1.01)365≈37.8ادامهٔ فرمول را افقی ببین — یعنی رشد مرکب ۱٪ روزانه در یک سال حدود ۳۸ برابر میشود.
خلاصهٔ فرمولهای کلیدی:
na=a1/n(a>0)am/n=nam=(na)mادامهٔ فرمول را افقی ببینa3±b3=(a±b)(a2∓ab+b2)ادامهٔ فرمول را افقی ببین