ביטויים אלגבריים — פירוק והרחבה

נוסחה, קוד, ויזואליזציה: שלוש דרכים להבין את אותו מושג

פירוק לגורמים — שלושה ייצוגים של אותו רעיון

ויזואלי — "אני רואה את זה"
6x² + 9x = 3x(2x + 3) 6x² 3x × 2x 9x 3x × 3 3x גורם משותף = 3x 2x 3 = 3x(2x + 3)
נוסחה — "אני מבין את היחס"
שלב 1: מצא גורם משותף
גורם משותף(6, 9) = 3
שלב 2: חלק כל איבר
6x²/3x = 2x , 9x/3x = 3
שלב 3: כתוב בצורה מפורקת
3x(2x + 3)
קוד מפורק — "אני עוקב אחרי השלבים"
# Step 1: GCF of coefficients
g = math.gcd(6, 9)  # g = 3

# Step 2: min power of x
min_pow = min(2, 1)  # = 1

# Step 3: Factor out 3x
# 6x²/3x=2x, 9x/3x=3
result = 3x(2x + 3)
כל שורה = פעולה אחת בלבד

שימו לב: הצבעים עקביים — מקדמים בכחול, גורם משותף בכתום, גורם ראשון בטורקיז, גורם שני בוורוד. אותו צבע בציור, בנוסחה ובקוד.

מיפוי בין ייצוגים

מתמטיקה קוד Python ויזואלי צבע
מקדמיםcoefficients[]שטחי מלבנים
גורם משותףmath.gcd()מימד משותף
החזקה הקטנה של xmin(powers)גורם x משותף
איברים פנימייםcoeff // gמלבנים מחולקים
צורה מפורקתgcf(inner)מכפלת מימדים

מחשבון אינטראקטיבי

בחרו פעולה, שנו ערכים וראו את שלושת הייצוגים מתעדכנים:

ויזואלי
חישוב שלב אחרי שלב

תבניות פירוק נפוצות

ax + ay
= a(x + y)
גורם משותף
a² - b²
= (a+b)(a-b)
הפרש ריבועים
a²±2ab+b²
= (a±b)²
ריבוע שלם
x²+bx+c
= (x+p)(x+q)
תלת-איבר

דוגמאות נפוצות

ביטוי תבנית תוצאה

קוד Python מלא

הקוד נמצא בקובץ algebraic_expression_calculator.py

import math

def factor_gcf(coefficients, variable_powers):
    """Factor out GCF from polynomial."""

    # Step 1: GCF of coefficients
    g = abs(coefficients[0])
    for c in coefficients[1:]:
        g = math.gcd(g, abs(c))

    # Step 2: minimum x power
    min_power = min(variable_powers)

    # Step 3: divide each term
    for coeff, power in zip(coefficients, variable_powers):
        new_coeff = coeff // g
        new_power = power - min_power

זכרו: הקוד הוא תרגום של כללי הפירוק האלגבריים, לא מקור ההבנה. מישהו היה צריך לדעת שהגורם משותף מחלק את כל האיברים כדי לכתוב אותו.