الشكل العام للمنحنى التربيعي وطريقة رسمه

يسمى الرسم البياني للمعادلة التربيعية باسم القطع المكافئ (بالإنجليزية: Parabola) أو المنحنى التربيعي، وقد يكون اتجاه القطع المكافئة إما لأعلى أو لأسفل بناء على المعادلة، ولكن الشكل الأساسي لجميع هذه القطوع عبارة عن حرف "U".[١]


ولرسم منحنى تربيعي، يجب تحديد نقطة رأس القطع المكافئ (ل، ع) ويتم هذا بداية بإعادة ترتيب المعادلة من:

ق (س) = أ س^2 + ب س + ج، إلى: ق (س) = أ (س-ل) + ع؛ أي أنّ:[٢]

  • ل = - (ب / 2×أ).
  • ع = ق (ل).


أمثلة على رسم المنحنى التربيعي


السؤال:

ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة التربيعية الآتية:[١]

ص = س^2/2

الحل:

نبدأ من التمثيل البياني للمعادلة ص = س^2، وهي أبسط الرسوم البيانية، وبما أنها مقسومة على 2 فإن الرسم يقل ويتقلص بمقدار النصف، وهذا يعني أنه لكل نقطة على التمثيل البياني للمعادلة ص= س2، فإن علينا رسم نقطة جديدة في منطقة مننصف المسافة من المحور س إلى تلك النقطة، وعليه يكون الرسم البياني للقطع المكافىء لهذه المعادلة هو كالآتي:

أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي






السؤال:

ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة الآتية:[٣]

f(x) = 2x2 − 12x + 16


الحل:
  • بداية من المعطيات، نلاحظ ما يلي:
  • a = 2
  • b = −12
  • c = 16
  • بما أنّ: a موجبة، بالتالي فإن القطع المكافىء (U) يتجه نحو الأعلى.
  • حساب نقطة رأس القطع المكافىء (ل ، ع) على النحو الآتي:
  • ل= -ب / 2×أ = -(−12)/ (2x2) = 3.
  • بالتعويض في المعادلة:
  • ع = ق (ل) = 2(3)2 − 12·3 + 16 = 18 − 36 + 16 = 2-.
  • نقطة رأس القطع المكافىء هي (3، -2)، ورسم المنحنى كالآتي:


أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي



السؤال:

ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة الآتية:[٤]

y = −2(x+5)^2 + 4


الحل:
  • من خلال المعادلة نستطيع إيجاد رأس القطع المكافىء وهو ما تعبر عنه النقطة (h,k) حيث معادلة هذا الاقتران هي على شكل معادلة الرأس كما يأتي:
  • y = −2(x+h)^2 +k
  • لذا فإن الرأس موجود عند النقطة (-5، 4)
  • وبما أن a = −2، فهذا يُعطينا مؤشرًا أنّ القطع المكافىء يتجه نحو الأسفل.
  • نبدأ الرسم البياني بهذه المعطيات كالآتي:
  • أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي
  • ولإكمال هذا الرسم البياني يجب أن نجد نقطة أخرى على المنحنى.
  • لذلك نفترض قيمة لـ x، وهنا افترضنا x = -4
  • وعند التعويض في المعادلة ينتج أنّ:
  • y = -2 (-4 + 5) ^ 2 + 4
  • y = -2 (1) ^ 2 + 4
  • y = -2 + 4
  • y = 2
  • النقطة الثانية على القطع المكافئ وهي (-4،2)
  • نكمل رسم المنحنى التربيعي بالشكل الآتي:


أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي



السؤال:

ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة الآتية: f(x) = x^2 - 6x + 7 وجد رأس القطع المكافئ والأصفار[١]

الحل:
  • نبدأ بإيجاد رأس القطع المكافىء (ل، ع)، حيث:
  • ل = - (ب / 2×أ).
  • ع = ق (ل).
  • ل = 6/2 = 3.
  • ع = ق (ل) = ق (3) =
  • ع = 3×3 - 6×(3) + 7
  • ع = -2
  • نقطة رأس القطع المكافىء هي (3، -2)
  • ولإيجاد أصفار القطع، نساوي f (x) بالصفر بعد كتابته بالصورة القياسية، ونجد x:
  • f(x) = (x - 3)2 - 2
  • x = 3 ± 2
  • للرسم البياني الصحيح علينا إزاحة التمثيل البياني لـ y = x^2 ثلاث وحدات إلى اليمين ووحدتان لأسفل.
  • أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي




السؤال:

ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة الآتية:[٤]

g(x) = x^2 - x - 6

الحل:
  • بداية نجد أصفار الاقتران:
  • g(x) = 0
  • x^2 - x - 6 = 0
  • (x−3)(x+2) = 0​
  • x = -2
  • x = 3
  • أي أن القطع المكافئ يتقاطع مع المحور السيني في نقطتين هما: (-2، 0) و (3، 0) كما يوضح الشكل:


  • أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي
  • لإيجاد رأس القطع المكافئ هنا، بإمكاننا أخذ متوسط ​​-2 و 3 وهو 0.5، وهو الإحداثي x للرأس، وتظهر على الرسم كما يلي:
  • أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي
  • التعويض في المعادلة لإيجاد الإحداثي الصادي لنقطة الرأس:
  • g(0.5) =(0.5)2 −(0.5)−6
  • g(0.5) =0.25−0.5−6
  • g(0.5) = −6.25 ​
  • نقطة رأس القطع المكافئ هي (0.5,−6.25)، وبالتالي فإن الرسم سيكون بهذا الشكل:
  • أسئلة على رسم منحنى الاقتران التربيعي






المراجع

  1. ^ أ ب ت "Quadratic Functions", University of North Carolina Wilmington, Retrieved 7/10/2021. Edited.
  2. "Graphing Quadratic Equations", Math is Fun, Retrieved 8/10/2021. Edited.
  3. "Graphing Quadratic Equations", Math is Fun , Retrieved 7/10/2021. Edited.
  4. ^ أ ب "Graphing quadratics review", Khan Academy, Retrieved 8/10/2021. Edited.