مسائل رياضيات

حساب القيمة المجهولة باستخدام الجبر (مسألة رياضيات)

لنكن $x، y، z$ أعدادًا حقيقية إيجابية بحيث $x + y + z = X.$ نطرح سؤالًا حول القيمة الدنيا للتالي:
1x+1y+1z.\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z}.

إذا كانت الإجابة المعروفة لهذا السؤال هي 9، فإن قيمة المتغير المجهول $X$ تكون ماذا؟

لنبدأ بحساب القيمة المعطاة. نعلم أن:
1x+1y+1z=9.\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 9.

الآن، دعونا نجمع معاكسات الطرفين للحصول على تعبير جديد:
1x+1y+1z=9\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 9
1x+1y+1z9=0.\Rightarrow \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} – 9 = 0.

الآن، لنقم بتوحيد المقامات عن طريق ضرب الفعل المشترك لجميع المقامات:
yxy+zyz+xzx9=0.\frac{y}{xy} + \frac{z}{yz} + \frac{x}{zx} – 9 = 0.

ثم نجمع الكسور:
y+z+xxyz9=0.\frac{y + z + x}{xyz} – 9 = 0.

وبالتالي:
x+y+zxyz9=0.\frac{x + y + z}{xyz} – 9 = 0.

ونعلم أن $x + y + z = X$، لذلك:
Xxyz9=0.\frac{X}{xyz} – 9 = 0.

الآن، نحل للحصول على قيمة $X$:
Xxyz=9\frac{X}{xyz} = 9
X=9xyz.\Rightarrow X = 9xyz.

لكننا نعلم أيضًا أن $x + y + z = X$، لذلك:
x+y+z=9xyz.x + y + z = 9xyz.

نستخدم الشرط المعطى $x + y + z = X$ للحصول على قيمة $X$:
X=9xyz.X = 9xyz.

إذاً، إن قيمة المتغير المجهول $X$ هي $9xyz$ وفقًا للشروط المعطاة.

المزيد من المعلومات

لنقم بحساب قيمة المتغير المجهول $X$ في المسألة المعطاة، نحتاج إلى استخدام القوانين الرياضية المناسبة وتطبيقها بدقة. سنستخدم الأسلوب الجبري للوصول إلى الحل.

للبداية، لنقم بتمثيل الشروط المعطاة في المسألة بمعادلات رياضية. لدينا:
x+y+z=X.x + y + z = X.
والمعروف أيضًا أن:
1x+1y+1z=9.\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 9.

الآن، دعونا نقوم بإيجاد علاقة بين $X$ و $x، y، z$ باستخدام المعادلة الأولى. إذا كانت $x + y + z = X$، يمكننا تعويض قيمة $X$ في المعادلة الثانية:
1x+1y+1z=9.\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 9.

نعمل على توحيد المقامات وجمع الكسور:
y+z+xxyz=9.\frac{y + z + x}{xyz} = 9.

ثم نستخدم الشروط المعطاة للحصول على المعادلة التالية:
Xxyz=9.\frac{X}{xyz} = 9.

الآن، نقوم بحساب قيمة $X$:
X=9xyz.X = 9xyz.

تمثل هذه المعادلة العلاقة بين المتغير المجهول $X$ والأعداد الواقعة في السؤال.

قوانين الرياضيات المستخدمة في هذا الحل تشمل:

  1. ضرب وجمع الكسور: حيث قمنا بجمع الكسور وتوحيد المقامات.
  2. التعويض: استخدمنا قيمة $X$ المعروفة لتعويضها في المعادلة الأخرى.

هذه الخطوات تعتمد على الجبر والحسابات الأساسية.