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
ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة التربيعية الآتية:[١]
ص = س^2/2
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:
- 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:
- 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:
- 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:
ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة الآتية: f(x) = x^2 - 6x + 7 وجد رأس القطع المكافئ والأصفار[١]
- 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.
ارسم المنحنى التربيعي للمعادلة الآتية:[٤]
g(x) = x^2 - x - 6
- 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:
- لإيجاد رأس القطع المكافئ هنا، بإمكاننا أخذ متوسط -2 و 3 وهو 0.5، وهو الإحداثي x للرأس، وتظهر على الرسم كما يلي:
- 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:
المراجع
- ^ أ ب ت "Quadratic Functions", University of North Carolina Wilmington, Retrieved 7/10/2021. Edited.
- ↑ "Graphing Quadratic Equations", Math is Fun, Retrieved 8/10/2021. Edited.
- ↑ "Graphing Quadratic Equations", Math is Fun , Retrieved 7/10/2021. Edited.
- ^ أ ب "Graphing quadratics review", Khan Academy, Retrieved 8/10/2021. Edited.