متطابقات جبرية أساسية

هذه ساحة مخصصة لعرض مسائل وتمارين ونظريات في أساسيات مسابقات أولمبياد الرياضيات

المشرفون: المراقبون, مدربي أولمبياد الرياضيات المرحلة 3, مدربات أولمبياد الرياضيات المرحلة 3

قوانين المنتدى
  • هذا القسم مخصص لأساسيات المسابقات (مسائل تأسيس + صيغ ونظريات وقوانين).
  • أفضلية حل المسائل للمتدربين والمتدربات وأن توضع الأجوبة مخفية قدر الإمكان.
  • يحق لصاحب السؤال أو غيره وضع تلميح إذا طال العهد بالسؤال.
  • فقط الصيغ والنظريات الرياضية التي تعود بالفائدة على متدربي المسابقات هي المسموح بكتابتها وتكون في مواضيع مستقلة بذاتها.

متطابقات جبرية أساسية

مشاركةبواسطة المحترف » الأربعاء يناير 19, 2011 1:38 am

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هذا الموضوع النظري الأول .. توكلنا على الله


1 متطابقات المجموع والفرق Sum and Difference Identities
\begin{array}{l}
 a^2  - b^2  = (a - b)(a + b) \\ 
 a^3  - b^3  = (a - b)(a^2  + ab + b^2 ) \\ 
 a^3  + b^3  = (a + b)(a^2  - ab + b^2 ) \\ 
 a^4  - b^4  = (a - b)(a + b)(a^2  + b^2 ) \\ 
 a^2  + b^2  = a^2  + b^2  \\ 
 a^4  + b^4  = a^4  + b^4  \\ 
 \end{array}

\left( {\frac{{a + b}}{2}} \right)^2  - \left( {\frac{{a - b}}{2}} \right)^2  = ab

a^4  + 4b^4  = (a^2  + 2ab + 2b^2 )(a^2  - 2ab + 2b^2 )


نظرية ذات الحدين Binomial Theorem: إذا كان x,y عددين و n \ge 0 عدد صحيح فإن

(x + y)^n  = \left( \begin{array}{c}
 n \\ 
 0 \\ 
 \end{array} \right)x^n  + \left( \begin{array}{c}
 n \\ 
 1 \\ 
 \end{array} \right)x^{n - 1} y^1  + \left( \begin{array}{c}
 n \\ 
 2 \\ 
 \end{array} \right)x^{n - 2} y^2  +  \cdots  + \left( \begin{array}{c}
 n \\ 
 n \\ 
 \end{array} \right)y^n


حيث \left( \begin{array}{c}
 n \\ 
 k \\ 
 \end{array} \right) = \frac{{n(n - 1)(n - 2) \cdots (n - k + 1)}}{{k(k - 1)(k - 2) \cdots 1}}..


حالات خاصة من نظرية ذات الحدين وذلك عندما n = 2,3,4

\begin{array}{l}
 (x + y)^2  = x^2  + 2xy + y^2 , \\ 
 (x - y)^2  = x^2  - 2xy + y^2 , \\ 
 (x + y)^3  = x^3  + 3x^2 y + 3xy^2  + y^3 , \\ 
 (x - y)^3  = x^3  - 3x^2 y + 3xy^2  - y^3 , \\ 
 (x + y)^4 \: = \:x^4 \, + \,4x^3 y\, + \,6x^2 y^2 \, + \,4xy^3 \, + \,y^4 , \\ 
 (x - y)^4 \: = \:x^4 \, - \,4x^3 y\, + \,6x^2 y^2  - \,4xy^3 \, + \,y^4 . \\ 
 \end{array}


2 متطابقات في ثلاثة متغيرات 3-Variables Identities

\begin{array}{l}
 (a + b + c)^2  = a^2  + b^2  + c^2  + 2ab + 2bc + 2ca \\ 
 (a + b + c)^3  = a^3  + b^3  + c^3  + 3(a + b)(b + c)(c + a) \\ 
 \end{array}

\begin{array}{*{20}c}
   {\left( {a + b} \right)\left( {b + c} \right)\left( {c + a} \right)} \hfill & { = ab(a + b) + bc(b + c) + ca(c + a) + 2abc} \hfill  \\
   {} \hfill & { = \left( {a + b + c} \right)\left( {ab + bc + ca} \right) - abc} \hfill  \\
\end{array}

\begin{array}{*{20}c}
   {a^3  + b^3  + c^3  - 3abc} \hfill & { = \left( {a + b + c} \right)\left( {a^2  + b^2  + c^2  - ab - bc - ca} \right)} \hfill  \\
   {} \hfill & { = \frac{1}{2}\left( {a + b + c} \right)\left( {(a - b)^2  + (b - c)^2  + (c - a)^2 } \right)} \hfill  \\
\end{array}


3 متطابقات فرق ومجموع قوى Power Identities

إذا كان n > 1 عدد صحيح فإن
\begin{array}{*{20}c}
   {x^n  - y^n } \hfill & { = (x - y)(x^{n - 1}  + x^{n - 2} y +  \cdots  + xy^{n - 2}  + y^{n - 1} )} \hfill  \\
   {x^n  - 1} \hfill & { = (x - 1)(x^{n - 1}  + x^{n - 2}  +  \cdots  + x + 1)} \hfill  \\
   {a^m ^n  - 1} \hfill & { = (a^m  - 1)(a^m ^{(n - 1)}  + a^m ^{(n - 2)}  +  \cdots  + a^m  + 1)} \hfill  \\
\end{array}


المتطابقة الثانية تنتج من الأولى بوضع y = 1 والثالثة تنتج من الثانية بوضع x = a^m .

إذا كان n > 1 عدد فردي فإن
\begin{array}{l}
 x^n  + y^n  = (x + y)(x^{n - 1}  - x^{n - 2} y +  \cdots  - xy^{n - 2}  + y^{n - 1} ) \\ 
 x^n  + 1\,\,\,\, = (x + 1)(x^{n - 1}  - x^{n - 2}  +  \cdots  - x + 1) \\ 
 \end{array}


حيث المتطابقة الثانية ناتجة من الأولى بوضع y = 1.

إذا كان n > 1 عدد صحيح فإن
(x + a)(x^2  + a^2 )(x^{2^2 }  + a^{2^2 } ) \cdots (x^{2^n }  + a^{2^n } ) = \frac{{x^{2^{n + 1} }  - a^{2^{n + 1} } }}{{x - a}}


مجاميع Summations

\begin{array}{l}
 \sum\limits_{i = 1}^n 1  = n \\ 
 \sum\limits_{k = 1}^n k  = \frac{{n(n + 1)}}{2} \\ 
 \sum\limits_{k = 1}^n {k^2 }  = \frac{{n(n + 1)(2n + 1)}}{6} \\ 
 \sum\limits_{k = 1}^n {k^3 }  = \left( {\frac{{n(n + 1)}}{2}} \right)^2  = \left( {1 + 2 +  \cdots  + n} \right)^2  \\ 
 \end{array}

\begin{array}{l}
 \sum\limits_{i = 0}^{n - 1} {x^i }  = \frac{{1 - x^n }}{{1 - x}} \\ 
 \sum\limits_{i = 0}^{n - 1} i x^i  = \frac{{x - nx^n  + (n - 1)x^{n + 1} }}{{(1 - x)^2 }} \\  \end{array}



>>>>>>>>>>>>>> يتبع

تم تقديم الشكر لـ المحترف:
youcef16 (الأربعاء مارس 20, 2013 3:36 pm) • مها خالدعبدالله عباديsmartboy
صورة العضو الشخصية
المحترف
مدير الموقع
 
مشاركات: 2472
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 1:24 pm
مكان: الكرة الأرضية - آسيا - السعودية - الحجاز -داخل ملابسي
تلقى الشكر: 44 مرة

Re: متطابقات جبرية أساسية

مشاركةبواسطة المحترف » الخميس يناير 20, 2011 12:49 am

4 متطابقات في ثلاثة متغيرات 3-Variables Identities
\begin{array}{l}
 (a + b + c)^2  = a^2  + b^2  + c^2  + 2ab + 2bc + 2ca, \\ 
 (a + b + c)^3  = a^3  + b^3  + c^3  + 3(a + b)(b + c)(c + a), \\ 
 \end{array}

\begin{array}{*{20}c}
   {\left( {a + b} \right)\left( {b + c} \right)\left( {c + a} \right)} \hfill & { = ab(a + b) + bc(b + c) + ca(c + a) + 2abc} \hfill  \\
   {} \hfill & { = \left( {a + b + c} \right)\left( {ab + bc + ca} \right) - abc} \hfill  \\
\end{array},

\begin{array}{*{20}c}
   {a^3  + b^3  + c^3  - 3abc} \hfill & { = \left( {a + b + c} \right)\left( {a^2  + b^2  + c^2  - ab - bc - ca} \right)} \hfill  \\
   {} \hfill & { = \frac{1}{2}\left( {a + b + c} \right)\left( {(a - b)^2  + (b - c)^2  + (c - a)^2 } \right).} \hfill  \\
\end{array}


5 متطابقات متنوعة Miscellaneous Identities

\begin{array}{l}
 \left( {a^2  - b^2 } \right)^2  + \left( {2ab} \right)^2  = \left( {a^2  + b^2 } \right)^2 , \\ 
 \left( {a^2  - b^2  - c^2 } \right)^2  + \left( {2ab} \right)^2  + \left( {2ac} \right)^2  = \left( {a^2  + b^2  + c^2 } \right)^2 , \\ 
 \left( {a^2  - b^2  - c^2  - d^2 } \right)^2  + \left( {2ab} \right)^2  + \left( {2ac} \right)^2  + \left( {2ad} \right)^2  = \left( {a^2  + b^2  + c^2  + d^2 } \right)^2 . \\ 
 \end{array}



متطابقة براهماغوبتا Brahmagupta Identity

\begin{array}{*{20}c}
   {\left( {a^2  + b^2 } \right)\left( {c^2  + d^2 } \right)} \hfill & { = \left( {ac + bd} \right)^2  + \left( {ad - bc} \right)^2 } \hfill  \\
   {} \hfill & { = \left( {ac - bd} \right)^2  + \left( {ad + bc} \right)^2 .} \hfill  \\
\end{array}



متطابقة لاجرانج Lagrange's identity : إذا كانت a_i ,b_i أعداد حقيقية أو مركبة فإن

(\sum\limits_{k = 1}^n {a_k^2 } )(\sum\limits_{k = 1}^n {b_k^2 } ) - (\sum\limits_{k = 1}^n {a_k } b_k )^2  = \sum\limits_{i = 1}^{n - 1} {\sum\limits_{j = i + 1}^n ( } a_i b_j  - a_j b_i )^2  = \frac{1}{2}\sum\limits_{i = 1}^n {\sum\limits_{j = 1}^n ( } a_i b_j  - a_j b_i )^2 .



......

تم تقديم الشكر لـ المحترف:
عبدالله عباديsmartboysiddigss
صورة العضو الشخصية
المحترف
مدير الموقع
 
مشاركات: 2472
اشترك في: السبت مارس 11, 2006 1:24 pm
مكان: الكرة الأرضية - آسيا - السعودية - الحجاز -داخل ملابسي
تلقى الشكر: 44 مرة

Re: متطابقات جبرية أساسية

مشاركةبواسطة احمدابواليزيد » السبت مارس 10, 2012 9:48 am

لو سمحت انا لسة مبتدئ وعايز اعرف المجاميع واسم الرمز المستخدم وبنستخدمها فين
صورة العضو الشخصية
احمدابواليزيد
ضيف عزيز
 
مشاركات: 1
اشترك في: الأربعاء فبراير 15, 2012 12:17 pm
تلقى الشكر: 0 مرة

Re: متطابقات جبرية أساسية

مشاركةبواسطة mariame » الأحد إبريل 22, 2012 4:05 pm

شكرا
صورة العضو الشخصية
mariame
ضيف عزيز
 
مشاركات: 9
اشترك في: الاثنين إبريل 16, 2012 2:10 am
تلقى الشكر: 1 مرة

Re: متطابقات جبرية أساسية

مشاركةبواسطة عبدالله عبادي » الأحد إبريل 29, 2012 9:59 am

شكرا
نص مخفي:
صورة
صورة العضو الشخصية
عبدالله عبادي
عضو فـعّـال
عضو فـعّـال
 
مشاركات: 734
اشترك في: الجمعة أكتوبر 28, 2011 6:44 pm
تلقى الشكر: 12 مرة


العودة إلى أساسيات المسابقات الدولية

الموجودون الآن

المستخدمون المتصفحون لهذا المنتدى: لا يوجد أعضاء مسجلين متصلين و 2 زائر/زوار

cron