۱۰۰ هزار تومان هدیهٔ ثبت‌نام، تا ۱ میلیونبا ثبت‌نام گردونهٔ هدیه را بچرخان: دست‌کم ۱۰۰٬۰۰۰ تومان و تا ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ تومان اعتبار هدیه، بدون کارت بانکیگردونهٔ هدیه۱ میلیون برای تو، ۱ میلیون برای دوستتدوستانت را دعوت کن: برای هر دوستی که فعال شود ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ تومان اعتبار هدیه می‌گیری و خودش هم ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ تومانجوایز
1xAi
ریاضی هفتم · فصل ۳

خلاصه درس فصل ۳ ریاضی هفتم؛ درسنامه و نکات مهم

«جبر و معادله»، فصل ۳ کتاب ریاضی هفتم، صفحهٔ ۲۷ تا ۴۰، پایهٔ هفتم: ۵ درس، هر کدام با توضیح مفاهیم، مثال حل‌شده و نکات مهم.

این درسنامه را هوش مصنوعی 1xAi از روی صفحه‌های همان درس در کتاب درسی نوشته است (برچسب «تولید هوش مصنوعی»). کنار توضیح‌ها شمارهٔ صفحهٔ کتاب آمده تا با کتاب مقایسه کنی، و مثال حل‌شدهٔ هر درس یک بار دیگر جداگانه حل و بررسی شده؛ مثالی که درست درنیامده حذف شده است.

نمونه سوال این فصل با جواب

درس ۱ · صفحهٔ ۲۷ تا ۳۱ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

الگوهای عددی

در این درس یاد می‌گیری با کمک متغیرها، قانون الگوهای عددی و رابطه‌های سادهٔ روزمره را به‌صورت عبارت جبری بنویسی و از آن‌ها استفاده کنی.

پیش از شروع

اگر تعداد چوب‌کبریت‌های شکل‌ها به‌ترتیب 3,5,7,…3,5,7,\ldots باشد، چطور می‌توانی تعداد چوب‌کبریت‌های شکل صدم را بدون رسم‌کردن شکل‌های قبلی پیدا کنی؟

می‌توانی قانونی پیدا کنی که شمارۀ هر شکل را به تعداد چوب‌کبریت‌هایش وصل کند. در این الگو، تعداد چوب‌کبریت‌ها یکی بیشتر از دو برابر شمارۀ شکل است؛ پس برای شکل صدم، 2×100+1=2012\times100+1=201 چوب‌کبریت داریم.

یک حرف، به‌جای اندازه‌های مختلف

فرض کن می‌خواهی برای چند تشک مربعی با اندازه‌های متفاوت، دوردوزی تهیه کنی. لازم نیست برای هر اندازه یک قانون تازه بسازی: محیط همیشه چهار برابر ضلع است. اگر اندازۀ ضلع را با aa نشان دهیم، محیط می‌شود P=4aP=4a.

حرف aa نام یک عدد مشخص و همیشگی نیست؛ می‌تواند اندازۀ ضلع هرکدام از تشک‌ها باشد. به چنین حرفی متغیر می‌گوییم. نوشتن 4a4a هم یعنی 4×a4\times a، نه جمع عدد چهار با aa.

وقتی یک موقعیت واقعی، مثل اندازۀ دور تشک یا هزینۀ کرایۀ اتوبوس، را با عددها، حروف و عمل‌های ریاضی بیان می‌کنیم، داریم برای آن مدل ریاضی می‌سازیم.

کتاب درسی، صفحهٔ ۲۸

از شمارۀ جمله تا مقدار آن

در یک الگوی عددی، دو چیز را از هم جدا کن: شمارۀ جمله و مقدار جمله. در الگوی 2,4,6,8,…2,4,6,8,\ldots، شمارۀ جمله‌ها 1,2,3,4,…1,2,3,4,\ldots است، اما مقدار هر جمله دو برابر شمارۀ آن است. پس جملۀ nnام برابر با 2n2n می‌شود.

برای چوب‌کبریت‌های 3,5,7,…3,5,7,\ldots هم هر بار دو چوب اضافه می‌شود؛ ولی قانون 2n2n کافی نیست، چون جملۀ اول را درست نمی‌دهد. اینجا مقدار هر جمله یکی بیشتر از دو برابر شماره‌اش است: 2n+12n+1.

قانون پیشنهادی‌ات را با چند جملۀ آغازین امتحان کن. فقط دانستن مقدار افزایش کافی نیست؛ باید ببینی الگو از چه عددی شروع شده است. این روش کمک می‌کند مستقیم سراغ یک جملۀ دور بروی.

کتاب درسی، صفحهٔ ۲۸

قانون‌هایی برای عددهای گوناگون

حروف فقط برای شکل‌ها نیستند؛ می‌توانند کار یک دستگاه عددساز را هم توضیح دهند. دستگاهی را تصور کن که به هر ورودی، هفت واحد اضافه می‌کند. اگر ورودی aa باشد، خروجی a+7a+7 است. دستگاهی که ورودی را چهار برابر می‌کند، برای ورودی bb، خروجی 4b4b دارد.

همین توانایی حروف، نوشتن قانون‌های آشنای حساب را هم آسان می‌کند. تساوی a+b=b+aa+b=b+a می‌گوید جابه‌جاکردن دو عدد در جمع، حاصل را عوض نمی‌کند. همچنین a+0=aa+0=a یعنی افزودن صفر تغییری در عدد نمی‌دهد و 1×a=a1\times a=a یعنی یک برابر هر عدد، خود آن عدد است.

پس یک نوشتۀ کوتاه با حروف می‌تواند قانونی را بیان کند که برای عددهای گوناگون درست است.

کتاب درسی، صفحهٔ ۲۹

ترجمۀ دقیق مسئله به عبارت

برای نوشتن عبارت یک مسئلۀ روزمره، اول مشخص کن چه چیزی ثابت است و چه چیزی تکرار می‌شود. در چاپ کارت، قیمت پایه فقط یک‌بار پرداخت می‌شود؛ اما هزینۀ هر کارت به تعداد کارت‌ها تکرار می‌شود. بنابراین هزینۀ چاپ nn کارت، برابر با 3000+1000n3000+1000n تومان است.

ترتیب کارها را هم باید درست نگه داریم. «اول سه برابر کن، بعد دو واحد اضافه کن» با «اول دو واحد اضافه کن، بعد سه برابر کن» فرق دارد. برای ورودی xx، اولی 3x+23x+2 و دومی 3(x+2)3(x+2) است.

پرانتز نشان می‌دهد که در حالت دوم، تمام مقدار x+2x+2 باید سه برابر شود. پیش از نوشتن عبارت، عملیات مسئله را به زبان خودت و به‌ترتیب بگو.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۰

خواندن عبارت‌های جبری

نوشته‌هایی مثل 2n+12n+1 و 4a4a را عبارت جبری می‌نامیم. در این عبارت‌ها، حروف نقش عددها را دارند و عمل‌های حساب روی آن‌ها انجام می‌شود. برای نمونه، محیط مربع را می‌توان a+a+a+aa+a+a+a نوشت؛ چون چهار بار همان اندازۀ ضلع تکرار شده، شکل کوتاه آن 4a4a است.

در نوشتن عبارت‌های جبری، معمولاً علامت ضرب میان عدد و حرف یا میان دو حرف را حذف می‌کنیم: abab یعنی a×ba\times b. این کار کمک می‌کند علامت ضرب با حرف انگلیسی xx اشتباه نشود.

دقت کن که abab با a+ba+b یکی نیست: اولی حاصل‌ضرب دو مقدار است و دومی مجموع آن‌ها. مثلاً مساحت مستطیلی با طول aa و عرض bb با abab بیان می‌شود.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۱

مثال حل‌شده

تعداد چوب‌کبریت‌های شکل‌های اول، دوم و سوم به‌ترتیب 33، 55 و 77 است و در هر مرحله دو چوب‌کبریت اضافه می‌شود. قانون تعداد چوب‌کبریت‌های شکل nnام را بنویس و تعداد چوب‌کبریت‌های شکل بیستم را پیدا کن.

  1. شماره‌ها و تعدادها را کنار هم قرار می‌دهیم: 1→31\rightarrow3، 2→52\rightarrow5 و 3→73\rightarrow7.

  2. دو برابر شماره‌ها، 22، 44 و 66 است؛ هر تعداد واقعی، یکی بیشتر از این مقدار است.

  3. پس قانون تعداد چوب‌کبریت‌ها در شکل nnام برابر با 2n+12n+1 است.

  4. قانون را برای شکل سوم می‌سنجیم: 2×3+1=72\times3+1=7؛ با الگو سازگار است.

  5. برای شکل بیستم، به‌جای nn عدد بیست می‌گذاریم: 2×20+1=412\times20+1=41.

جواب: شکل بیستم 4141 چوب‌کبریت دارد.

نکات مهم

  • متغیر حرفی است که به‌جای عدد نامعلوم یا مقدار غیرمشخص به کار می‌رود.
  • برای نوشتن جملۀ nnام، رابطۀ شمارۀ جمله با مقدار آن را پیدا کن و قانونت را با چند جمله بسنج.
  • در عبارت جبری، abab نشانۀ ضرب است و پرانتز کمک می‌کند ترتیب انجام کارها روشن باشد.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

درس ۲ · صفحهٔ ۳۱ تا ۳۴ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

عبارت‌های جبری

در این درس یاد می‌گیری عبارت‌های جبری را بنویسی، با ترکیب جمله‌های متشابه و باز کردن پرانتز ساده کنی و با جای‌گذاری، مقدار عددی آن‌ها را به دست آوری.

پیش از شروع

اگر قیمت هر سیب را با aa و قیمت هر گلابی را با bb نشان بدهیم، چرا هزینهٔ سه سیب و دو گلابی را نمی‌توان همیشه 5a5a نوشت؟

چون معلوم نیست قیمت سیب و گلابی یکسان باشد؛ پس باید سهم هر میوه را جدا نگه داریم و بنویسیم 3a+2b3a+2b. حروف کمک می‌کنند حتی وقتی قیمت‌ها را نمی‌دانیم، رابطهٔ درست را بنویسیم.

حروف به جای مقدارها

گاهی مقدار یک عدد را نمی‌دانیم، اما می‌توانیم درباره‌اش حرف بزنیم؛ مثلاً طول ضلع یک مربع یا قیمت یک میوه. به جای آن مقدار، حرفی مثل aa می‌گذاریم که متغیر نام دارد. ترکیب عددها، متغیرها و عمل‌ها یک عبارت جبری می‌سازد.

برای محیط مربع، طول چهار ضلع یکسان را جمع می‌کنیم: a+a+a+a=4aa+a+a+a=4a. نوشتن 4a4a یعنی 4×a4\times a، نه اینکه دو نماد را مثل رقم‌های یک عدد کنار هم بخوانیم. به همین شکل، xyxy یعنی حاصل‌ضرب xx و yy.

عبارت جبری زبان کوتاه رابطه‌هاست. «هشت واحد بیشتر از یک عدد» را می‌توان x+8x+8 نوشت. هنگام ترجمه، اول مشخص کن حرف نمایندهٔ چیست؛ بعد عملی را که جمله توصیف می‌کند بنویس.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۱

فقط هم‌نوع‌ها را ترکیب کن

در عبارت 3a+2b3a+2b، بخش‌های 3a3a و 2b2b را جمله می‌نامیم. در عبارت 3a−2b3a-2b، علامت منفی هم همراه جملهٔ دوم است؛ پس جملهٔ دوم −2b-2b است. عددی که در متغیر ضرب شده، ضریب آن است؛ مثلاً ضریب 3a3a برابر 33 است و aa همان 1a1a است.

جمله‌هایی که بخش حرفی یکسان دارند، متشابه هستند. برای نمونه، aa و 3a3a متشابه‌اند، اما aa و bb نیستند. مثل خرید میوه: تعداد سیب‌ها را می‌توان یک‌جا شمرد، ولی نباید تعداد سیب و گلابی را تعداد سیب نامید!

برای ساده کردن، ضریب جمله‌های متشابه را جمع یا تفریق می‌کنیم و بخش حرفی را نگه می‌داریم. عددهای بدون متغیر هم با یکدیگر ترکیب می‌شوند. هنگام جابه‌جا کردن جمله‌ها، علامت هر جمله را همراهش ببر.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۲

ضرب به همهٔ جمله‌ها می‌رسد

دو مستطیل هم‌ارتفاع را تصور کن که کنار هم قرار گرفته‌اند. اگر ارتفاع آن‌ها aa و عرض‌هایشان 22 و 33 باشد، می‌توان مساحت کل را از جمع مساحت دو قسمت یا از ضرب ارتفاع در عرض کل پیدا کرد. پس a(2+3)=2a+3aa(2+3)=2a+3a.

این رابطه نمونه‌ای از خاصیت توزیع‌پذیری است: عامل بیرون پرانتز باید در تک‌تک جمله‌های داخل آن ضرب شود، نه فقط جملهٔ اول. این قاعده برای تفریق هم برقرار است؛ یعنی k(a−b)=ka−kbk(a-b)=ka-kb.

اگر فقط علامت منفی پشت پرانتز باشد، آن را ضرب در −1-1 در نظر بگیر. در نتیجه علامت همهٔ جمله‌های داخل پرانتز عوض می‌شود. برای ساده کردن یک عبارت، ابتدا پرانتزها را با دقت باز کن و بعد سراغ جمله‌های متشابه برو.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۳

از عبارت به مقدار عددی

تا وقتی مقدار متغیر مشخص نشده، یک عبارت جبری می‌تواند مقدارهای گوناگونی داشته باشد. وقتی مقدار متغیر را می‌دانیم، آن عدد را در همهٔ جاهایی که متغیر آمده قرار می‌دهیم. به این کار جای‌گذاری می‌گوییم و حاصل محاسبه، مقدار عددی عبارت است.

مثلاً در رابطهٔ محیط مربع، P=4aP=4a، اگر طول ضلع معلوم باشد، کافی است مقدار آن را به جای aa بگذاریم. در الگوها نیز اگر تعداد شکل‌ها با عبارتی بر حسب nn بیان شده باشد، شمارهٔ شکل را به جای nn می‌گذاریم.

پس از جای‌گذاری، ترتیب عملیات را رعایت کن: اول پرانتز، سپس ضرب و تقسیم، و بعد جمع و تفریق. برای جای‌گذاری عدد منفی، آن را داخل پرانتز بنویس تا علامت‌ها روشن بمانند. اگر یک متغیر چند بار تکرار شده، در همهٔ آن‌ها همان عدد را قرار بده.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۴

مثال حل‌شده

عبارت 3(2x−1)−x+43(2x-1)-x+4 را ساده کن؛ سپس مقدار آن را برای x=−2x=-2 به دست آور.

  1. ابتدا عامل بیرون پرانتز را در هر دو جمله ضرب می‌کنیم: 3(2x−1)−x+4=6x−3−x+43(2x-1)-x+4=6x-3-x+4.

  2. جمله‌های متشابه را همراه علامتشان کنار هم قرار می‌دهیم: (6x−x)+(−3+4)(6x-x)+(-3+4).

  3. ضریب‌ها و عددهای ثابت را جداگانه جمع می‌کنیم: (6−1)x+1=5x+1(6-1)x+1=5x+1.

  4. اکنون عدد داده‌شده را به جای متغیر می‌گذاریم: 5×(−2)+15\times(-2)+1.

  5. ابتدا ضرب و سپس جمع را انجام می‌دهیم: −10+1=−9-10+1=-9.

جواب: صورت سادهٔ عبارت 5x+15x+1 و مقدار عددی آن برای x=−2x=-2 برابر −9-9 است.

نکات مهم

  • عبارت جبری رابطه‌ها را با عدد، متغیر و عمل‌های ریاضی بیان می‌کند.
  • برای ساده کردن، عامل بیرون پرانتز را در همهٔ جمله‌های داخل آن ضرب می‌کنیم و فقط جمله‌های متشابه را با هم ترکیب می‌کنیم.
  • برای محاسبهٔ مقدار عددی، به جای متغیرها عدد می‌گذاریم و ترتیب عملیات را رعایت می‌کنیم.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

درس ۳ · صفحهٔ ۳۴ تا ۳۷ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

مقدار عددی یک عبارت جبری

در این درس یاد می‌گیری با جای‌گذاری مقدار متغیرها و رعایت ترتیب عملیات، مقدار عددی یک عبارت جبری را پیدا کنی و از ساده‌سازی برای آسان‌تر شدن محاسبه کمک بگیری.

پیش از شروع

اگر تعداد دایره‌های شکل شمارهٔ nn با عبارت 2n+12n+1 مشخص شود، چطور می‌توانی تعداد دایره‌های شکل صدم را بدون کشیدن آن پیدا کنی؟

کافی است شمارهٔ شکل، یعنی 100100، را به‌جای nn بگذاری و عبارت را حساب کنی. این کار «پیدا کردن مقدار عددی عبارت جبری» است؛ یعنی از یک دستور کلی، پاسخی برای یک حالت مشخص می‌گیری.

از حرف به عدد

یک عبارت جبری مثل یک دستور محاسبه است. حرفِ داخل آن، که متغیر نام دارد، جای عددی را نگه می‌دارد که بعداً مشخص می‌شود. وقتی مقدار متغیر معلوم شد، آن عدد را در همهٔ جاهایی که همان حرف آمده می‌نویسیم؛ به این کار جای‌گذاری می‌گوییم. سپس حاصل عبارت را حساب می‌کنیم.

مثلاً در الگوی دایره‌ها، nn شمارهٔ شکل است و 2n+12n+1 تعداد دایره‌های آن را نشان می‌دهد. در رابطهٔ P=4aP=4a هم aa طول ضلع مربع و PP محیط آن است؛ برای پیدا کردن محیط، اندازهٔ ضلع را جای‌گذاری می‌کنیم. یادت باشد 2n2n یعنی 2×n2\times n، نه کنار هم نوشتن دو رقم. اگر عدد منفی جای‌گذاری می‌کنی، آن را داخل پرانتز بنویس تا علامتش گم نشود.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۴

ترتیب، جواب را تعیین می‌کند

بعد از جای‌گذاری، دیگر با یک عبارت عددی روبه‌رو هستیم؛ اما نباید عملیات آن را به هر ترتیبی انجام دهیم. اول داخل پرانتزها را حساب کن و در هر بخش، ضرب و تقسیم را پیش از جمع و تفریق انجام بده. عملیات هم‌اولویت را هم از چپ به راست پیش ببر.

مثلاً در 3(t+27÷s)3(t+27\div s)، بعد از جای‌گذاری باید درون پرانتز، تقسیم را پیش از جمع انجام دهی. بودنِ جمع در سمت چپِ تقسیم، به آن اولویت نمی‌دهد! در عبارت کسری هم صورت و مخرج را مانند دو گروه جداگانه حساب کن و سپس تقسیم نهایی را انجام بده.

یک عادت کمک‌کننده این است: در هر خط فقط یک مرحلهٔ روشن انجام بده و بقیهٔ عبارت را همان‌طور بنویس. این کار به‌ویژه هنگام برخورد با علامت منفی و پرانتز، جلوی اشتباه را می‌گیرد.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۴

دو راه، یک نتیجه

برای پیدا کردن مقدار عددی، همیشه لازم نیست از همان ابتدا عددها را جای‌گذاری کنی. راه دیگر این است که اول عبارت جبری را ساده کنی و بعد مقدار متغیرها را در آن بگذاری. در ساده‌سازی، ضرب را روی جمله‌های داخل پرانتز پخش می‌کنیم و جمله‌های هم‌نوع را با هم جمع می‌کنیم. مراقب باش ضریب منفی هم باید در تک‌تک جمله‌های پرانتز ضرب شود.

اگر ساده‌سازی درست باشد، این دو راه به یک پاسخ می‌رسند؛ چون فقط شکل نوشتن عبارت عوض شده است، نه مقدار آن. راه کوتاه‌تر را می‌توانی انتخاب کنی و از راه دیگر برای بررسی استفاده کنی.

در مسئله‌های روزمره، مانند هزینهٔ خرید چند نوع کتاب، ابتدا یک عبارت برای هزینه می‌نویسیم و سپس تعدادها را جای‌گذاری می‌کنیم. اگر عبارت تکرار یا جمله‌های هم‌نوع داشته باشد، ساده‌سازی می‌تواند محاسبه را آسان‌تر کند.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۵

مثال حل‌شده

مقدار عبارت 3(2x−3y)−5(x−2y)3(2x-3y)-5(x-2y) را به‌ازای x=2x=2 و y=3y=3 پیدا کن؛ سپس با ساده‌سازی، جواب را بررسی کن.

  1. ابتدا هر متغیر را در همهٔ جاها جایگزین می‌کنیم: 3(2×2−3×3)−5(2−2×3)3(2\times2-3\times3)-5(2-2\times3).

  2. ضرب‌های داخل پرانتز را انجام می‌دهیم: 3(4−9)−5(2−6)3(4-9)-5(2-6).

  3. حاصل پرانتزها را پیدا می‌کنیم: 3(−5)−5(−4)3(-5)-5(-4).

  4. ضرب‌ها و سپس تفریق را حساب می‌کنیم: −15−(−20)=−15+20=5-15-(-20)=-15+20=5.

  5. برای بررسی، این بار عبارت اولیه را ساده می‌کنیم؛ ضریب هر پرانتز را در همهٔ جمله‌هایش ضرب می‌کنیم: 6x−9y−5x+10y6x-9y-5x+10y.

  6. جمله‌های هم‌نوع را جمع می‌کنیم: (6x−5x)+(−9y+10y)=x+y(6x-5x)+(-9y+10y)=x+y.

  7. در عبارت ساده‌شده جای‌گذاری می‌کنیم: x+y=2+3=5x+y=2+3=5؛ نتیجه با روش مستقیم یکسان است.

جواب: مقدار عددی عبارت برابر با 55 است و هر دو روش همین نتیجه را می‌دهند.

نکات مهم

  • برای پیدا کردن مقدار عددی، عدد داده‌شده را به‌جای همهٔ تکرارهای همان متغیر می‌نویسیم.
  • بعد از جای‌گذاری، پرانتزها و اولویت ضرب و تقسیم نسبت به جمع و تفریق را رعایت می‌کنیم.
  • ساده‌سازی درست پیش از جای‌گذاری، جواب را تغییر نمی‌دهد و گاهی محاسبه را کوتاه‌تر می‌کند.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

درس ۴ · صفحهٔ ۳۷ تا ۴۰ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

معادله

در این درس یاد می‌گیری جواب معادله را تشخیص بدهی، با حفظ تساوی آن را حل کنی و برای یک مسئلهٔ ساده معادله بنویسی.

پیش از شروع

دو طرف یک تساوی را مثل دو کفهٔ ترازوی متعادل تصور کن. چطور می‌توانی آن‌ها را تغییر بدهی، اما تعادل را نگه داری و به عدد پنهان برسی؟

اگر به هر دو طرف عددی یکسان اضافه کنی یا از هر دو طرف عددی یکسان کم کنی، تساوی برقرار می‌ماند. ضرب یا تقسیم دو طرف در یک عدد یکسانِ ناصفر هم تعادل را نگه می‌دارد. همین کارهای ساده کمک می‌کنند مجهول را تنها و مقدارش را پیدا کنیم.

مجهول و جواب معادله

در مسئله‌ها همیشه همه‌چیز معلوم نیست. گاهی طول یک ضلع یا قیمت یک کالا را نمی‌دانیم و به‌جای آن حرفی مانند xx می‌نویسیم؛ این حرف نقش مجهول را دارد. وقتی دو عبارت را با علامت مساوی به هم مربوط کنیم و بخواهیم عدد مناسب مجهول را پیدا کنیم، با یک معادله سروکار داریم.

اما هر عددی جواب معادله نیست! جواب معادله عددی است که اگر به‌جای مجهول قرار بگیرد، مقدار دو طرف برابر شود. پس برای بررسی یک جواب پیشنهادی، آن را در همهٔ جایگاه‌های مجهول می‌گذاریم و دو طرف را جداگانه حساب می‌کنیم. دیدن حرف در یک رابطه کافی نیست؛ باید به علامت مساوی و برقرارشدن تساوی هم توجه کنیم.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۷

حدس بزن، آزمایش کن

یک راه پیدا کردن جواب، حدس و آزمایش است: عددی را انتخاب می‌کنیم، به‌جای مجهول می‌گذاریم و می‌بینیم تساوی برقرار می‌شود یا نه. اگر نشد، نتیجهٔ آزمایش می‌تواند به انتخاب حدس بعدی کمک کند. بهتر است حدس‌ها را منظم بنویسی تا یک عدد را چند بار بی‌دلیل امتحان نکنی.

این راه برای بعضی معادله‌های ساده سریع است، اما همیشه بهترین انتخاب نیست؛ به‌ویژه وقتی جواب کسری باشد یا عددهای بزرگ داشته باشیم. نکتهٔ مهم دیگر این است که پیدا کردن یک جواب، لزوماً به معنی پیدا کردن همهٔ جواب‌ها نیست. برای نمونه، در معادله‌ای که مجهول در خودش ضرب شده، باید به امکان جواب منفی هم فکر کنی.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۷

تعادل را نگه دار

برای اینکه وابسته به حدس نباشیم، از ویژگی تساوی کمک می‌گیریم. دو طرف معادله مثل دو کفهٔ متعادل‌اند: می‌توانیم به هر دو طرف عددی یکسان اضافه کنیم یا از هر دو طرف عددی یکسان کم کنیم. همچنین می‌توانیم هر دو طرف را در یک عدد ناصفر ضرب کنیم یا بر آن تقسیم کنیم.

هدف این است که مجهول تنها بماند. معمولاً اول عددی را که با جملهٔ مجهول جمع یا از آن کم شده حذف می‌کنیم؛ بعد ضریب مجهول را با تقسیم کنار می‌زنیم. اگر مجهول در هر دو طرف باشد، با کم‌کردن جملهٔ مجهول یکسان از دو طرف، آن‌ها را در یک طرف جمع می‌کنیم. تغییر علامت هنگام «بردن به طرف دیگر» میان‌بری برای همین عملیات برابر است، نه یک قانون بی‌دلیل.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۸

از داستان به معادله

برای حل یک مسئلهٔ کلامی، مستقیم سراغ حساب‌کردن نرو. اول بپرس: «چه چیزی را نمی‌دانم؟» سپس برای آن حرفی انتخاب کن و معنایش را دقیق بنویس. مثلاً اگر مجهول تعداد صفحه‌های خوانده‌شده در هر ساعت است، نباید در میانهٔ حل آن را تعداد کل صفحه‌ها در نظر بگیری.

حالا رابطهٔ میان داده‌ها را با کلمه‌ها پیدا کن: مقدار مصرف‌شده به‌اضافهٔ مقدار باقی‌مانده، برابر مقدار اولیه است. بعد این رابطه را به زبان جبر بنویس و معادله را حل کن. در پایان، جواب را در رابطهٔ اصلی امتحان کن و با معنای مسئله بسنج. پاسخ نهایی فقط یک عدد نیست؛ باید روشن باشد که آن عدد چه چیزی را نشان می‌دهد.

کتاب درسی، صفحهٔ ۳۹

مثال حل‌شده

باغبان صد بنفشه داشت. تعدادی را در باغچه‌ای به مساحت 6 متر مربع6\ \text{متر مربع} کاشت و چهار گل باقی ماند. به‌طور متوسط در هر 1 متر مربع1\ \text{متر مربع} چند بنفشه کاشته است؟

  1. انتخاب مجهول: xx را میانگین تعداد بنفشه‌های کاشته‌شده در هر 1 متر مربع1\ \text{متر مربع} می‌گیریم؛ پس تعداد گل‌های کاشته‌شده 6x6x است.

  2. تشکیل معادله: گل‌های کاشته‌شده به‌اضافهٔ گل‌های باقی‌مانده برابر همهٔ گل‌هاست؛ بنابراین 6x+4=1006x+4=100.

  3. از دو طرف 44 کم می‌کنیم: 6x+4−4=100−46x+4-4=100-4؛ پس 6x=966x=96.

  4. دو طرف را بر 66 تقسیم می‌کنیم: x=966=16x=\frac{96}{6}=16.

  5. بررسی: با جایگذاری، 6×16+4=1006\times16+4=100 به دست می‌آید؛ پس جواب با تعداد اولیهٔ گل‌ها سازگار است.

جواب: باغبان به‌طور متوسط در هر 1 متر مربع1\ \text{متر مربع}، 1616 بنفشه کاشته است.

نکات مهم

  • جواب معادله عددی است که با جایگذاری آن، مقدار دو طرف برابر شود.
  • برای تنهاکردن مجهول، عملیات یکسان و مجاز را روی هر دو طرف معادله انجام می‌دهیم.
  • در مسئله‌های کلامی، ابتدا مجهول را تعریف می‌کنیم، سپس معادله می‌نویسیم و جواب را بررسی می‌کنیم.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

درس ۵ · صفحهٔ ۴۰ · حدود ۷ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

مرور فصل ۳

در این درس یاد می‌گیری الگوها و عبارت‌های کلامی را جبری بنویسی، عبارت‌ها را ساده و مقدارشان را محاسبه کنی و با تشکیل و حل معادله به مسئله‌ها پاسخ بدهی.

پیش از شروع

چطور می‌توان یک مسئلهٔ چندخطی را به یک تساوی کوتاه تبدیل کرد و بعد مطمئن شد که جوابش درست است؟

کافی است مقدار نامعلوم را با یک حرف نشان بدهیم و رابطهٔ میان مقدارها را به زبان ریاضی بنویسیم. بعد از حل معادله، جواب را در رابطهٔ اولیه می‌گذاریم تا ببینیم دو طرف واقعاً برابر می‌شوند یا نه.

زبان جبر و الگوها

جبر زبانی کوتاه برای بیان رابطه‌هاست. متغیر حرفی است که می‌تواند به جای عدد قرار بگیرد؛ مثلاً در عبارت 3x+23x+2، حرف xx متغیر است. این عبارت می‌گوید «دو واحد بیشتر از سه برابر یک عدد». عبارت جبری به‌تنهایی ادعای برابری دو مقدار را ندارد؛ برای داشتن معادله، به یک تساوی با مقدار نامعلوم نیاز داریم.

در الگوی عددی، باید رابطهٔ شمارهٔ جمله و مقدار آن را پیدا کنیم. مثلاً در الگوی 4,8,12,…4,8,12,\ldots، هر جمله چهار برابر شمارهٔ خود است؛ پس جملهٔ nnام برابر 4n4n است و شماره‌گذاری از n=1n=1 شروع می‌شود.

همین زبان برای شکل‌ها هم کاربرد دارد: اگر طول مستطیل aa و عرض آن bb باشد، محیطش 2(a+b)2(a+b) و مساحتش abab است. به این ترتیب، یک عبارت می‌تواند رابطه‌ای را برای اندازه‌های مختلف بیان کند.

کتاب درسی، صفحهٔ ۴۰

ساده‌سازی و مقدار عددی

برای ساده کردن عبارت، اول جمله‌های متشابه را بشناس. این جمله‌ها قسمت حرفی یکسان دارند؛ مانند 3x3x و −2x-2x. ضریب‌های آن‌ها جمع یا کم می‌شوند، اما قسمت حرفی تغییر نمی‌کند. در مقابل، 3x3x و 3y3y متشابه نیستند؛ برابر بودن ضریب‌ها کافی نیست.

اگر عددی بیرون پرانتز باشد، باید در همهٔ جمله‌های داخل پرانتز ضرب شود: 2(x+3)=2x+62(x+3)=2x+6. منفیِ پیش از پرانتز هم مانند ضریب −1-1 عمل می‌کند؛ پس باید به علامت تک‌تک جمله‌ها توجه کنی.

برای پیدا کردن مقدار عددی یک عبارت، معمولاً بهتر است ابتدا آن را ساده کنی و سپس عددها را به جای متغیرها بگذاری. هنگام جای‌گذاری عدد منفی، آن را داخل پرانتز بنویس تا علامت‌ها روشن بمانند. ساده‌سازی شکل عبارت را عوض می‌کند، نه مقدار آن را.

کتاب درسی، صفحهٔ ۴۰

از مسئله تا معادله

معادله تساوی‌ای است که مقدار نامعلومی در آن داریم. جواب معادله عددی است که اگر به جای مجهول بگذاریم، تساوی درست شود. می‌توانیم با حدس زدن و بررسی شروع کنیم؛ اما برای حل منظم، دو طرف را مانند دو کفهٔ ترازو در نظر می‌گیریم. اگر به هر دو طرف یک مقدار اضافه کنیم، از هر دو یک مقدار کم کنیم، یا هر دو را در یک عدد ناصفر ضرب یا بر آن تقسیم کنیم، برابری حفظ می‌شود.

برای حل مسئله، اول بنویس مجهول چه چیزی است. سپس رابطهٔ مقدارها را به معادله تبدیل کن، آن را حل کن و جواب را با متن مسئله بسنج. مثلاً اگر مجهول تعداد دفترهاست، جواب باید با شمارش دفترها سازگار باشد.

در پایان، جواب را در معادلهٔ اولیه جای‌گذاری کن. این بررسی کمک می‌کند اشتباه احتمالی در باز کردن پرانتز یا جابه‌جایی علامت‌ها را پیدا کنی.

کتاب درسی، صفحهٔ ۴۰

مثال حل‌شده

معادلهٔ 2x−3x+2(x+2)=142x-3x+2(x+2)=14 را حل کن.

  1. پرانتز را باز می‌کنیم؛ ضریب 22 باید در هر دو جمله ضرب شود: 2x−3x+2x+4=142x-3x+2x+4=14.

  2. جمله‌های متشابه را جمع می‌کنیم: (2−3+2)x+4=14(2-3+2)x+4=14، پس x+4=14x+4=14.

  3. برای تنها ماندن مجهول، از هر دو طرف 44 کم می‌کنیم: x+4−4=14−4x+4-4=14-4.

  4. به دست می‌آوریم: x=10x=10.

  5. جواب را در معادلهٔ اولیه بررسی می‌کنیم: 2(10)−3(10)+2(10+2)=20−30+24=142(10)-3(10)+2(10+2)=20-30+24=14. مقدار سمت چپ با سمت راست برابر است، پس جواب درست است.

جواب: جواب معادله x=10x=10 است.

نکات مهم

  • با متغیرها می‌توان رابطهٔ جمله‌های یک الگو، عبارت‌های کلامی و رابطه‌های هندسی را کوتاه و دقیق نوشت.
  • برای ساده‌سازی، ضرب را روی همهٔ جمله‌های پرانتز انجام می‌دهیم و فقط جمله‌های متشابه را با هم جمع یا از هم کم می‌کنیم.
  • برای حل مسئله، مجهول را مشخص می‌کنیم، معادله می‌سازیم و جواب را با جای‌گذاری در معادلهٔ اولیه بررسی می‌کنیم.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

حالا خودت را بسنج: نمونه سوال این فصل با جواب (فصل ۳ ریاضی هفتم)

درس‌های فصل ۳ را تعاملی بخوان

در پنل یادگیری 1xAi هر کدام از این درس‌ها قدم به قدم پیش می‌رود: بعد از هر بخش یک سوال کوتاه، بعد مثال حل‌شده و در پایان برگهٔ خروج. جوابت ثبت می‌شود و سوال‌های هر درس در روزهای بعد برای مرور برمی‌گردند. درس‌های تعاملی رایگان‌اند؛ فقط تصحیح پاسخ کوتاه سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

فصل ۳ ریاضی هفتم · رایگان