في البداية نقوم بإخراج س3 كعامل مشترك. سنتعلم في هذا الدرس تحليل المقدار الجبري على صورة فرق بين مكعبين تحليل المقدار الجبري على صورة مجموع مكعبين. الفرق بين مكعبين. حسب قانون الفرق بين مكعبين فإن. س3 ص3 س صس2س صص2 إذا س3 27 س 3 س23س 9. س³ ص³ س صس² س ص ص² يكون الناتج.
قانون الفرق بين مكعبين يعتبر المكعب من الأشكال الهندسية، التي تتشابه أوجهه الأربعة، بحث تكون مربعة الشكل، ويمثل (ل) طول ضلع المكعب، وبالتالي حجمه (ل3)، ولإيجاد الفرق بين مكعبين، سيلزم وجود مكعبين، بحيث يكون طول ضلع المكعب الأول (س)، وبالتالي حجمه (س3)، وطول ضلع المكعب الثاني (ص)، وبالتالي حجمه (ص3)، وبناءً على هذه المعطيات، فإن قانون الفرق بين مكعبين هو (س3 - ص3). تحليل قانون الفرق بين مكعبين يتم حساب مقدار الفرق بين مكعبين، من خلال التحليل إلى قوسين مضروبين في بعضهما، بحيث يحتوي القوس الأول على حدين وهما (س - ص)، ويحتوي القوس الثاني على ثلاثة حدود وهي (مربع الجذر التكعيبي للحد الأول + الجذر التكعيبي للحدّ الأول× الجذر التكعيبي للحد الثاني+ مربع الجذر التكعيبي للحد الثاني)، ومن خلال التعبير الرياضي العام، من الممكن تمثيل تحليل الفرق بين مكعبين كالآتي: س3–ص3= (س–ص) (س2+س ص+ص2). أمثلة على قانون الفرق بين مكعبين المثال (1): حلل المقدار س3 – 27؟ الحل: من خلال تحليل المعطيات حسب قانون الفرق بين مكعبين فإنّ: س3 – ص3 = (س – ص)×( س2+س ص+ص2)، إذاً س3 – 27 = (س – 3) (س2+3س+ 9). المثال (2): حلل المقدار س3-125؟ الحل: س3- 125= (س-5) (س2+5س+25).
نكتب في القوس الأول إشارة طرح، وفي القوس الثاني إشارتين جمع. نكتب الحد الأول في القوس الأول وحده، بدون إشارة التكعيب قبل إشارة الطرح، لتصبح بهذا الشكل: (س-) × ( + +). نكتب الحد الثاني بدون تكعيب بعد إشارة الطرح في القوس الثاني، لتصبح بهذا الشكل: (س-ص) × ( + +). بهذا نكون انتهينا من الشق الأول في تحليل القانون، أما الشق الثاني أو القوس الثاني، يتم تطبيع الخطوات التالي: يتم تربيع الحد الأول ليصبح (س²) نكتب مربع الحد اول (س²) قبل إشارة الجمع الأولي في القوس الثاني، لتصبح بهذا الشكل: (س- ص) × (س²+ +). نقوم بضرب الحد الأول في الحد الثاني (س × ص)، ثم نقوم بكتابة حاصل الضرب بين اشارتي الجمع الموجودين في القوس الثاني، ليصبح شكل المعادلة بالشكل التالي:(س-ص) × (س² + (س × ص) +). في أخر خطوات تكوين القانون نقوم بوضع مربع الحد الثاني (ص²)، بعد إشارة الجمع بالحد الثاني، ليصبح الشكل النهائي (س-ص) × ( س² +(س × ص)+ص²). وبهذا يكون الشكل النهائي للقانون الخاص بالفرق بين مكعبين و تحليل كالآتي: (س³- ص³) = (س-ص) × (س² +(س × ص)+ص²). من الممكن أن نعبر عن قانون الفرق بين مكعبين بالكلمات بالشكل التالي: مُكعب الحَدِّ الأوّل – مُكعب الحَدِّ الثاني= (الحَدّ الأوّل – الحَدّ الثاني) × (الحَدّ الأوّل تربيع + الحد الأول × الحد الثاني + الحَدّ الثاني تربيع).
المثال (2): حلل المقدار س3-125؟ الحل: س3- 125= (س-5) (س2+5س+25). المثال (3): حلّل المقدار 8 س3–27؟ الحل: من خلال تحليل (8س3) إلى 2س×2س×2س، وتحليل (27) إلى 3×3×3، إذاً قيمة المقدار الأول هي (2س)، وقيمة المقدار الثاني هي (3)، وبالتالي حسب قانون الفرق بين مكعبين تحلل المعادلة كالآتي، 8س3-27 = (2س– 3) (4س2+2س×3+9). ا المثال(4): ما هي قيمة س3- أ3؟ الحل: (س3 – أ3= (س – أ)×مقدار لا نعرفه، من خلال قسمة طرفي المعادلة على (س – أ)، (س3- أ3)/ (س- أ) = مقداراً لا نعرفه، وحسب مفهوم القسمة الطويلة نصل إلى الناتج التالي (س2+أ س+ أ2)/ (س- أ)، وعن طريق تحليل الفرق بين مكعبين نجد أن، س3– أ3= (س- أ) (س2+أ س+ أ2). المثال (5): حلّل المقدار (س+3)4-(س+3)؟ الحل: من خلال إخراج (س+3) كعامل مشترك، لتصبح المعادلة كالآتي،(س+3) ((س+3)3-1)، بحيث تمثل (س+3) قيمة المقدار الأول هي ، أما قيمة المقدار الثاني هي (1)، أي أنّ (س+3) ((س+3)3-1)، وبتحليل المقدار ((س+3)3-1) حسب قانون الفرق بين مكعبين، (س+3) ((س+3)-1)((س+3)2+(س+3)+1)). المثال (6): حلّل -5 س3 ص3+49 ع3 -14 ع3+7 س3ص3+62س3ص3-99 ع3؟ الحل: من خلال النظر إلى المقدار السابق، نستنتج أنه من الممكن تبسيطه إلى 64 س3ص3- 64ع3 = 64 (س3ص3-ع3)= 64 (س ص-ع)(س2ص2+س ص ع+ع2).
يعد المكعب من أهم وأشهر الأشكال الهندسية، فهو يتكون من أكثر من وجه وكل وجه منه عبارة عن مربع، وحجم المكعب هو (ل³) حيث أن (ل) تعبر عن طول ضلع أحد أضلاع المكعب، وعندما نريد أن نأتي بالفرق بين مكعبين، فإننا نستعين بالقانون المشهور (س³ -ص³). قانون الفرق بين مكعبين يعد هذا القانون من أشهر القوانين المستخدمة في الرياضيات بسبب استخداماته الكثيرة، فالفرق بين مكعبين هي حالة خاصة ضمن حالات ضرب كثيرات الحدود، والصيغة المعبرة عن هذه الحالة هي عبارة عن حدين مكعبين تفصل بينهم علامة طرح، كما هو موضح في القانون التالي: س³ – ص³ = (س – ص)(س² + س ص + ص²). يعد هذا القانون من أكثر القوانين المستخدمة في الرياضيات بسبب استخداماته الكثيرة في حل المسائل الرياضية المختلفة، ومن الممكن أن نحلل الفرق بين مكعبين كما هو واضح في القانون السابق، إلى جزئين، فالجزء الأول في هذه الحالة يساوي الجذر التكعيبي للحد الأول (س) مطروح منه الجذر التكعيبي للحد الثاني (ص)، أما الجزء الثاني فهو تحليل للجزء الأول الذي يساوي مربع الحد الأول (س) مضاف إليه الحد الأول مضروب في الحد الثاني مضاف إليهم مربع الحد الثاني (ص). تحليل الفرق بين مكعبين حتى نحلل الفرق بين مكعبين، يجب أن نتحقق أولاً من أنه تم كتابة المقدار بالصورة الصحيحة وبالترتيب الصحيح على صورة الصيغة العامة (س³- ص³)، من بعدها يتم تحليله من خلال اتباع بعض الخطوات التالية: تم فتح قوسين، حيث أن تكون العلاقة بين القوسين الضرب، أي أن في النهاية يتم ضرب القوسين في بعضهم البعض () × ().