حاسبة القيمة المطلقة

حل معادلات ومتباينات القيمة المطلقة مع حلول خطوة بخطوة مدعومة بالذكاء الاصطناعي
|x - 3| = 5
|2x + 1| < 7
|3x - 6| >= 9
|x^2 - 4| = 3

ما هي القيمة المطلقة؟

القيمة المطلقة لعدد حقيقي xx، وتُكتب ∣x∣|x|، هي بُعده عن 00 على خط الأعداد:

∣x∣={xif x≥0−xif x<0|x| = \begin{cases} x & \text{if } x \geq 0 \\ -x & \text{if } x < 0 \end{cases}

الخصائص الأساسية:

  • ∣x∣≥0|x| \geq 0 لكل xx، مع المساواة إذا وفقط إذا كان x=0x = 0.
  • ∣xy∣=∣x∣∣y∣|xy| = |x||y| (الخاصية الضربية).
  • ∣x+y∣≤∣x∣+∣y∣|x + y| \leq |x| + |y| (متباينة المثلث).
  • ∣x∣2=x2|x|^2 = x^2، إذًا ∣x∣=x2|x| = \sqrt{x^2}.

التفسير الهندسي: ∣a−b∣|a - b| هي المسافة بين العددين aa و bb على خط الأعداد. لهذا السبب تُترجم متباينات القيمة المطلقة بسلاسة إلى عبارات مسافة.

تمتد القيمة المطلقة إلى الأعداد المركبة (∣a+bi∣=a2+b2|a + bi| = \sqrt{a^2 + b^2}) وإلى المتجهات (المعيار الإقليدي)، لكننا هنا نركز على الحالة الحقيقية المستخدمة في معظم الواجبات.

كيفية حل مسائل القيمة المطلقة

النوع 1: معادلة القيمة المطلقة

∣f(x)∣=c|f(x)| = c حيث cc ثابت.

  • إذا كان c<0c < 0: لا يوجد حل (القيمة المطلقة لا يمكن أن تكون سالبة أبدًا).
  • إذا كان c=0c = 0: حل f(x)=0f(x) = 0.
  • إذا كان c>0c > 0: قسّم إلى حالتين: f(x)=cf(x) = c أو f(x)=−cf(x) = -c. حل كل حالة، واحتفظ بجميع الحلول الصحيحة.

مثال: ∣2x−3∣=7|2x - 3| = 7 تنقسم إلى 2x−3=72x - 3 = 7 أو 2x−3=−72x - 3 = -7، مما يعطي x=5x = 5 أو x=−2x = -2.

النوع 2: متباينة أقل من

∣f(x)∣<c|f(x)| < c (أو ≤\leq) حيث c>0c > 0.

مكافئة لـ: −c<f(x)<c-c < f(x) < c (متباينة مركبة، AND).

المعنى الهندسي: f(x)f(x) يقع ضمن مسافة cc من 00.

مثال: ∣2x+1∣<7|2x + 1| < 7 تصبح −7<2x+1<7-7 < 2x + 1 < 7، مما يعطي −4<x<3-4 < x < 3.

إذا كان c≤0c \leq 0، فلا يوجد حل (أو فقط f(x)=0f(x) = 0 إذا كان c=0c = 0).

النوع 3: متباينة أكبر من

∣f(x)∣>c|f(x)| > c (أو ≥\geq) حيث c≥0c \geq 0.

مكافئة لـ: f(x)<−cf(x) < -c أو f(x)>cf(x) > c (فصل، OR).

مثال: ∣3x−6∣≥9|3x - 6| \geq 9 تصبح 3x−6≤−93x - 6 \leq -9 أو 3x−6≥93x - 6 \geq 9، مما يعطي x≤−1x \leq -1 أو x≥5x \geq 5.

إذا كان c<0c < 0، فإن كل عدد حقيقي يحقق المتباينة.

حالة صعبة: القيمة المطلقة على الطرفين

∣f(x)∣=∣g(x)∣|f(x)| = |g(x)| تنقسم إلى f(x)=g(x)f(x) = g(x) أو f(x)=−g(x)f(x) = -g(x).

التحقق من الحلول

عوّض دائمًا في المعادلة الأصلية. التربيع أو التقسيم قد يُدخل حلولًا دخيلة في بعض السياقات.

أخطاء شائعة يجب تجنبها

  • إسقاط الحالة السالبة: ∣x∣=5|x| = 5 لها حلان، x=5x = 5 و x=−5x = -5. غالبًا ما يكتب المبتدئون الحل الموجب فقط.
  • استخدام AND مقابل OR بشكل معكوس: ∣x∣<c|x| < c تستخدم AND (بين −c-c و cc)؛ ∣x∣>c|x| > c تستخدم OR (أقل من −c-c أو أكبر من cc). تبديلهما يعطي إجابات خاطئة.
  • نسيان أن cc يجب أن يكون غير سالب: ∣f(x)∣=−3|f(x)| = -3 ليس لها حل لأن ∣f(x)∣≥0|f(x)| \geq 0 دائمًا.
  • خلط الإشارات في الحالة السالبة: ∣2x−3∣=7|2x - 3| = 7 تعطي 2x−3=−72x - 3 = -7، وليس −(2x)−3=7-(2x) - 3 = 7. اعكس إشارة التعبير الكامل المساوي لـ −c-c.
  • إغفال الحلول الدخيلة: بعد الحل، عوّض دائمًا في المعادلة الأصلية. إذا كان هيكل القيمة المطلقة يعتمد على أن يكون f(x)f(x) غير سالب، فتحقق من ذلك.

Examples

Step 1: قسّم إلى حالتين: x−3=5x - 3 = 5 أو x−3=−5x - 3 = -5
Step 2: الحالة 1: x=8x = 8
Step 3: الحالة 2: x=−2x = -2
Step 4: كلاهما يتحقق في المعادلة الأصلية
Answer: x=8x = 8 أو x=−2x = -2

Step 1: متباينة أقل من: أعد كتابتها كمتباينة مركبة
Step 2: −7<2x+1<7-7 < 2x + 1 < 7
Step 3: اطرح 1: −8<2x<6-8 < 2x < 6
Step 4: اقسم على 2: −4<x<3-4 < x < 3
Answer: −4<x<3-4 < x < 3، أو بصيغة الفترة (−4,3)(-4, 3)

Step 1: أكبر من أو يساوي: قسّم إلى فصل
Step 2: 3x−6≤−93x - 6 \leq -9 أو 3x−6≥93x - 6 \geq 9
Step 3: الحالة 1: 3x≤−33x \leq -3، إذًا x≤−1x \leq -1
Step 4: الحالة 2: 3x≥153x \geq 15، إذًا x≥5x \geq 5
Answer: x≤−1x \leq -1 أو x≥5x \geq 5

Frequently Asked Questions

القيمة المطلقة دائمًا غير سالبة (≥ 0)، لذا لا يمكن أن تساوي عددًا سالبًا أبدًا. المعادلة ليس لها حل حقيقي.

|x - a| هي المسافة بين x و a على خط الأعداد. لذا فإن |x - 3| < 5 تعني أن 'x ضمن 5 وحدات من 3'، وهو ما يُترجم إلى -2 < x < 8.

|x| < c تعني أن 'x ضمن c من 0' — فترة واحدة (AND). |x| > c تعني أن 'x أبعد من c عن 0' — فترتان منفصلتان (OR). الهندسة تفرض الرابط المنطقي.

قسّم إلى حالتين: x = 2x - 3 (تعطي x = 3) أو x = -(2x - 3) (تعطي x = 1). تحقق دائمًا من كلا الحلين المرشحين في المعادلة الأصلية.

Related Solvers

Related Guides

Try AI-Math for Free

Get step-by-step solutions to any math problem. Upload a photo or type your question.

Start Solving