משוואות עם מספרים שליליים
שילוב כל מה שלמדנו - אלגברה ומספרים מכוונים יחד
חידת פתיחה
טמפרטורה בחוץ הייתה . היא ירדה ב- מעלות, ועכשיו היא . בכמה מעלות ירדה? נכתוב משוואה: . איך פותרים משוואה כזאת? האם הסימן של ישתנה? זה מה שנגלה.
כשהאלגברה פוגשת את המכוונים
עקרון הפתרון - המאזניים
עיקרון הפתרון: כדי לפתור משוואה, אנו מבודדים את המשתנה בצד אחד. מה שעושים באגף אחד, חייבים לעשות גם באגף השני כדי לשמור על שוויון.
חשבו על משוואה כמאזניים: אם מוסיפים משקל לצד אחד, צריך להוסיף אותו משקל לצד השני כדי לשמור על איזון.
כלל החיבור והחיסור
כלל הכפל והחילוק
דוגמאות פתורות - צעד אחר צעד
דוגמה 1: חיבור פשוט
שלב 1 מתוך 3כדי לבודד את , מחסרים 5 משני האגפים:
דוגמה 2: תוצאה שלילית
שלב 1 מתוך 3מחסרים 4 משני האגפים:
דוגמה 3: משוואה עם חיסור שלילי
שלב 1 מתוך 3קודם כל מפשטים: חיסור של שלילי = חיבור של חיובי:
דוגמה 4: מקדם שלילי למשתנה
שלב 1 מתוך 3זה בעצם . לבודד את דורש חלוקה ב- (או כפל):
דוגמה 5: משוואה דו-שלבית
שלב 1 מתוך 3שלב 1 - מעבירים את הקבוע: מוסיפים 5 לשני האגפים:
דוגמה 6: מקדם שלילי - היזהרו!
שלב 1 מתוך 3מחסרים 3 משני האגפים:
שיטת הפתרון - סיכום
צעדים לפתרון משוואה עם מכוונים
צעד 1: פשוטים
חיסור של שלילי
הופך ל-
הופך ל-
פותחים סוגריים לפני הכל
צעד 2: בודדים
העבירו מספרים
כל מה שלא לצד אחד
כל ה- לצד השני
הפעולה ההפוכה עובדת: +↔-, ×↔÷
צעד 3: בודקים
הציבו חזרה
הציבו את הפתרון
בדקו שהאגפים שווים
אם לא - חפשו טעות סימן
סדנה אינטראקטיבית: לפתור עם מינוסים
ניסוי ידיים
בחרו אחת משש המשוואות, ולחצו צעד הבא כדי לראות את אותה פעולה מתבצעת בו-זמנית בשני האגפים. אריחי +1 בצבע ענבר ואריחי -1 בצבע תכלת. כשמופיע זוג חיובי-שלילי הוא מתאפס. בכפל או חלוקה במספר שלילי כל הסימנים מתהפכים - בדיוק האזור שבו טעויות סימן נולדות.
מהחיים: בעיות אמיתיות
משוואות מהעולם האמיתי
טמפרטורה יורדת
הטמפרטורה הייתה , ירדה ב- מעלות, ועכשיו היא . בכמה ירדה?
משוואה:
פתרון:
הטמפרטורה ירדה ב-8 מעלות.
חשבון בנק משתנה
יתרה של דנה הייתה שקלים (חוב). היא הפקידה שקלים, ועכשיו היתרה היא שקלים. כמה הפקידה?
משוואה:
פתרון:
דנה הפקידה 170 שקלים.
צוללת עולה
צוללת הייתה בעומק מטר. היא עלתה מטרים לדקה במשך דקות והגיעה לעומק . מה המהירות (במ'/דקה)?
משוואה:
פתרון:
הצוללת עלתה במהירות של 10 מ'/דקה.
טעויות נפוצות - הכי חשובות!
מלכודות הסימן - התקלו בהן ולמדו
הטעויות הנפוצות ביותר במשוואות עם שליליים הן טעויות סימן. לכן חשוב מאוד לבדוק את הפתרון בהצבה. הציבו את בחזרה במשוואה המקורית ובדקו ששני האגפים שווים.
- טעות: שוכחים את הסימן של כשמחלקים. במשוואה צריך לחשב : התשובה הנכונה היא , לא .
- טעות: חיסור של שלילי. (שגוי). הנכון: .
- טעות: העברה לאגף השני בלי לשנות סימן. אם , אז (שגוי). הנכון: .
- בדיקה תמיד מגלה טעות! אם לא יוצא שווה - חזרו על החישוב.
נכון מול לא נכון - העברת איברים
טעות נפוצה
פתרון :
"אני מעביר את ה-5":
שגוי!
דוגמה: כשמעבירים מספר - הופכים את הסימן
הדרך הנכונה
פתרון :
מחסרים 5 משני הצדדים:
נכון!
דוגמה: עובר אגף ונהפך ל-. הסימן הופך!
כשאיבר עובר אגף, הסימן שלו מתהפך - כך שומרים על השוויון.
שאלה לחשיבה
אם , מה ?
מחלקים ב-: . בדיקה: . נכון!
כשמחלקים ב-, שימו לב לסימנים: חיובי חלקי שלילי = שלילי.
בהמשך נלמד לפתור משוואות שבהן המשתנה מופיע בשני האגפים, למשל: . הרעיון אותו דבר - מעבירים את כל ה- לצד אחד ואת המספרים לצד שני. עם מספרים שליליים זה הופך לעוד יותר חשוב לשים לב לסימנים.
סיפור מגניב: המתמטיקאי אל-חוואריזמי (במחצית הראשונה של המאה ה-9) - שממנו מגיעה המילה "אלגברה" - לא נהג לעבוד עם מספרים שליליים כפתרונות. משוואה שפתרונה שלילי נחשבה 'בלתי פתירה'. רק במאה ה-17 מתמטיקאים אירופאים קיבלו את הפתרונות השליליים. אתם לומדים עכשיו משהו שלקח לאנושות 800 שנה להבין!