تجاوز إلى المحتوى الرئيسي
تابعنا على تيليجرامانضم

الاقترانات المتشعبة

الاقترانات والمقادير الجبرية · الرياضيات

آخر تحديث:

محتويات الموضوع (١٤)

شرح الموضوع

يُسمّى الاقتران المعرّف بقواعد مختلفة عند أجزاء مختلفة في مجاله اقترانًا متشعبًا .

الاقترانات المتشعّبة

  • تعرّف الاقتران المتشعب واقتران القيمة المطلقة وتمثيلهما بيانيًّا، وتحديد مجال كلّ منهما ومداه.

لماذا لا تكفي معادلة واحدة لثمن المياه؟

يبيّن الجدول المجاور تعرفة ثمن المياه للاستهلاك المنزلي في الدورة الواحدة لبعض شرائح الاستهلاك.

شرائح الاستهلاك مقرّبة إلى أقرب m3\text{m}^3التعرفة ⁦JD/⁩m3\text{m}^3
0 – 180.361
19 – 360.450
37 – 540.550
55 – 721.000
أكثر من 721.200

الاقتران المتشعب

  • لا يُمكن كتابة معادلة واحدة بدلالة كمية المياه المستهلكة xx يمكن من خلالها حساب ثمن المياه لأي قِيَم xx.
  • نحتاج إلى معادلة خاصّة بكلّ واحدة من شرائح الاستهلاك.

فكيف نحسب قيمة اقتران متشعب ونرسمه؟

مثال 1

كيف نحسب قيمة اقتران متشعب ونرسمه؟

xx−3-311
y=f(x)=−2x+1y = f(x) = -2x+17−1-1
(x,y)(x, y)(−3,7)(-3, 7)(1,−1)(1, -1)
تمثيل الجزء الأول من الاقتران بيانيًّا
تمثيل الجزء الأول من الاقتران بيانيًّا
xx123
y=f(x)=x2y = f(x) = x^2149
(x,y)(x, y)(1,1)(1, 1)(2,4)(2, 4)(3,9)(3, 9)
تمثيل الاقتران المتشعّب بيانيًّا
تمثيل الاقتران المتشعّب بيانيًّا
الدعم البياني: التمثيل في جيوجبرا
الدعم البياني: التمثيل في جيوجبرا

إذا كان: f(x)={3x+2,x<25,x=22x−1,x>2f(x) = \begin{cases} 3x+2 & , x < 2 \\ 5 & , x = 2 \\ 2x-1 & , x > 2 \end{cases} (a) أُحدّد مجال f(x)f(x) (b) أجد قيمة كلّ من f(5)f(5) ، f(2)f(2) (c) أُمثّل الاقتران f(x)f(x) بيانيًّا، وأُحدّد مداه.

من الرسم إلى القاعدة: ثلاثة أجزاء

  • يُمكنني أيضًا أن أجد قاعدة الاقتران المتشعّب؛ إذا أُعطيتُ تمثيله البياني.

مثال 2

التمثيل البياني للاقتران المتشعّب في المثال 2
التمثيل البياني للاقتران المتشعّب في المثال 2
التمثيل البياني للاقتران
التمثيل البياني للاقتران

أكتبُ قاعدة الاقتران f(x)f(x) الممثّل بيانيًّا في الشكل المجاور.

كيف نكتب اقتران أجرة العامل؟

  • يُمكن نمذجة كثير من المواقف الحياتية باستعمال الاقترانات المتشعّبة.

مثال 3 : من الحياة

عدد الساعاتالأجرة
0≤x≤400 \le x \le 404x4x
x>40x > 404(40)+6(x−40)4(40) + 6(x - 40)

زادت شركة رواتب موظفيها الشهرية وفق الأسس الآتية: الرواتب التي تقلّ عن 400 دينار زيدت بنسبة 15%، والرواتب من 400 دينار إلى أقلّ من 600 دينار زيدت بنسبة 10%، مع علاوة ثابتة بقيمة 20 دينارًا، والرواتب من 600 دينار وأكثر زيدت 80 دينارًا. أكتبُ اقترانًا متشعّبًا لحساب الراتب الجديد لموظفي الشركة.

اقتران القيمة المطلقة

كيف نكتب القيمة المطلقة بدون رمزها؟

  • ومن أمثلته:
  • f(x)=2∣x∣+3f(x) = 2|x| + 3 ، f(x)=∣x2−2x−3∣f(x) = |x^2 - 2x - 3| ، f(x)=∣x+22x−6∣f(x) = \left|\frac{x+2}{2x-6}\right|
  • من أبسط اقترانات القيمة المطلقة الاقتران f(x)=∣x∣f(x) = |x| ، ويُمكن كتابته بصورة اقتران متشعّب.
f(x)=∣x∣={−x,x<0x,x≥0f(x) = |x| = \begin{cases} -x & , x < 0 \\ x & , x \ge 0 \end{cases}
  1. الصفر: ساوِ ما داخل رمز القيمة المطلقة بالصفر، ثم حلّ المعادلة.
  2. الإشارة: عيّن الصفر على خط الأعداد، وحدّد الإشارة على جانبيه.
  3. القاعدتان: اكتب ما بالداخل كما هو عند الإشارة الموجبة، ومضروباً في سالب واحد عند السالبة.
  4. الاقتران: اكتب قاعدة الاقتران المتشعب.

مثال 4

إشارة 2x + 4 على خط الأعداد
إشارة ⁦2x + 4⁩ على خط الأعداد
قاعدتا الاقتران على جانبي الصفر
قاعدتا الاقتران على جانبي الصفر

أُعيد تعريف اقتران القيمة المطلقة: f(x)=∣3x−9∣f(x) = |3x - 9|

تمثيل اقتران القيمة المطلقة بيانيًّا

الرأس ومحور التماثل: ارسم ⁦V⁩ بسرعة

  • التمثيل البياني لاقتران القيمة المطلقة f(x)=a∣x−h∣+kf(x) = a|x{-}h| + k، حيث a≠0a \neq 0، شعاعان على شكل حرف ⁦V⁩ متماثلان حول المحور x=hx = h.
  • يُمكن تمثيل اقتران القيمة المطلقة بيانيًّا باستعمال محور التماثل والرأس.
  1. الرأس: أجد إحداثيي الرأس ومعادلة محور التماثل.
  2. نقطتان: أختار قيمة أكبر وقيمة أقل من محور التماثل، وأجد صورتيهما.
  3. التمثيل: أمثّل النقطتين والرأس، ثم أصل بين النقاط الثلاث بشكل حرف ⁦V⁩.

مثال 5

إحداثيّا نقطة الرأس: (h,k)(h, k)

xx−11
f(x)=∣x∣f(x) = \\|x\\|11
(x,y)(x, y)(−1,1)(-1, 1)(1,1)(1, 1)
التمثيل البياني للاقتران f(x) = |x|
التمثيل البياني للاقتران ⁦f(x) =⁩ |⁦x⁩|
الدعم البياني: |x| في جيوجبرا
الدعم البياني: |⁦x⁩| في جيوجبرا

إحداثيّا نقطة الرأس: (h,k)(h, k)

xx−3−1
f(x)=−∣x+2∣+3f(x) = -\\|x + 2\\| + 322
(x,y)(x, y)(−3,2)(-3, 2)(−1,2)(-1, 2)
التمثيل البياني للاقتران f(x) = −|x + 2| + 3
التمثيل البياني للاقتران ⁦f(x) = −⁩|⁦x + 2⁩| + 3
الدعم البياني: −|x + 2| + 3 في جيوجبرا
الدعم البياني: −|⁦x + 2⁩| + 3 في جيوجبرا

أُمثّل بيانيًّا كلّ اقتران ممّا يأتي، وأحدّد مجاله ومداه:

a) f(x)=2∣x∣f(x) = 2|x| b) f(x)=−2∣x−4∣+3f(x) = -2|x - 4| + 3 c) f(x)=∣x−3∣−2f(x) = |x - 3| - 2

نكتب قاعدة القيمة المطلقة من الرسم

  • يُمكن إيجاد قاعدة اقتران القيمة المطلقة لمقدار خطّي؛ إذا أُعطي تمثيله البياني.

مثال 6

التمثيل البياني في المثال 6
التمثيل البياني في المثال 6

أكتبُ قاعدة اقتران القيمة المطلقة f(x)f(x) الممثّل بيانيًّا في الشكل المجاور.

أتدرّب وأحلّ المسائل

تدرّب: قيَم الاقتران، إعادة التعريف، التمثيل

إذا كان f(x)={3x2,x<−14x−3,−1≤x≤42,x>4f(x) = \begin{cases}3x^2 & , x<-1\\ 4x-3 & , -1\le x\le 4\\ 2 & , x>4\end{cases} ، فأجد كلًّا من:

1) f(−2)f(-2) 2) f(−1)f(-1) 3) f(0)f(0) 4) f(4)f(4) 5) f(8)f(8) 6) f(5)f(5)

أُعيد تعريف كلّ من الاقترانين الآتيين:

7) f(x)=∣3x−6∣f(x) = |3x - 6| 8) f(x)=∣7x−5∣+3f(x) = |7x - 5| + 3

أُمثّل كلاًّ من الاقترانات الآتية بيانيًّا، وأُحدّد مجالها ومداها:

9) f(x)={3−2x,x<−16,−1≤x≤3x2,x>3f(x) = \begin{cases}3-2x & , x<-1\\ 6 & , -1\le x\le 3\\ x^2 & , x>3\end{cases} 10) f(x)={3,x=1−x+2,x≠1f(x) = \begin{cases}3 & , x=1\\ -x+2 & , x\ne 1\end{cases} 11) f(x)={x+5,x≠26,x=2f(x) = \begin{cases}x+5 & , x\ne 2\\ 6 & , x=2\end{cases} 12) f(x)={2,x≤3−2,x>3f(x) = \begin{cases}2 & , x\le 3\\ -2 & , x>3\end{cases} 13) f(x)=2∣x+3∣f(x) = 2|x + 3| 14) f(x)=−∣x−4∣+1f(x) = -|x - 4| + 1

شكل التمرين 15
شكل التمرين 15

أكتبُ قاعدة الاقتران المتشعّب الممثّل بيانيًّا في كلّ من الأشكال الآتية:

15) شكل التمرين 15 16) شكل التمرين 16 17) شكل التمرين 17

شكل التمرين 18
شكل التمرين 18

أكتبُ قاعدة اقتران القيمة المطلقة الممثّل بيانيًّا في كلّ من الأشكال الآتية:

18) شكل التمرين 18 19) شكل التمرين 19 20) شكل التمرين 20

خيمة
خيمة

خيمة: يُمثّل منحنى الاقتران f(x)=−1.4 ∣x−2.5∣+3.5f(x) = -1.4\,|x - 2.5| + 3.5 حافتَي الوجه الأمامي لخيمة، ويُمثّل العمود الذي يتوسّط الوجه الأمامي للخيمة محور التماثل، أمّا المحور xx فيُمثّله سطح الأرض.

21) أُمثّل الاقتران بيانيًّا.

22) أجد مجال الاقتران ومداه.

23) أعود إلى مسألة اليوم، وأكتبُ الاقتران المتشعّب الذي يُمكنني استعماله لحساب ثمن المياه لأيّ كمّية مستهلكة.

مهارات التفكير العليا

a)
a)

24) تبرير: أيّ الآتية تُمثّل منحنى الاقتران f(x)=∣2x−5∣f(x) = |2x{-}5|؟ أُبرّر إجابتي:

25) تحدٍّ: أُمثّل الاقتران: g(x)=−∣4−2x∣−3g(x) = -|4 - 2x| - 3 بيانيًّا.

تعريفات أساسية

الاقتران المتشعب

يُسمّى الاقتران المعرّف بقواعد مختلفة عند أجزاء مختلفة في مجاله اقتراناً متشعباً ⁦(piecewise function)⁩

نقطة التشعب

تُسمّى النقطة التي تتغيّر عندها قاعدة الاقتران المُتشعّب نقطة التشعّب

اقتران القيمة المطلقة

اقتران القيمة المطلقة ⁦(absolute value function)⁩ هو اقتران يحتوي على قيمة مطلقة لمقدار جبري

إعادة تعريف اقتران القيمة المطلقة

تُسمّى إعادة كتابة أي اقتران قيمة مطلقة على صورة اقتران متشعب، من دون استعمال رمز القيمة المطلقة، إعادة تعريف اقتران القيمة المطلقة

معاينة موضوع «الاقترانات المتشعبة» من وحدة «الاقترانات والمقادير الجبرية» في مادة الرياضيات. أقسام الشرح: ١٤، التعريفات: ٤.

المصدر: المركز الوطني لتطوير المناهج، الاقترانات المتشعبة (ص ٨–١٨)

موضوعات أخرى في الوحدة

تابع الدراسة