1. نبدأ بكتابة المعادلة المعطاة: $$d(s) = -s^2 + 4s + m$$ حيث نريد إيجاد قيمة $m$ ومساحة المربع $ص ا م$.
2. نفهم أن المربع موضوع بحيث أحد رؤوسه على محور $s$ (أي $d(s) = 0$ عند هذا الرأس) والرأس المقابل على المنحنى.
3. لإيجاد نقطة تقاطع المنحنى مع محور $s$، نحل المعادلة:
$$-s^2 + 4s + m = 0$$
4. بما أن الرأس على محور $s$ هو أحد رؤوس المربع، وللمربع أضلاع متساوية، طول الضلع $ل$ يساوي المسافة بين نقطة التقاطع على المحور والنقطة على المنحنى.
5. نفترض أن نقطة التقاطع على محور $s$ هي عند $s = a$، إذن:
$$-a^2 + 4a + m = 0$$
6. طول ضلع المربع $ل = a$ (لأن المربع يمتد من $s=0$ إلى $s=a$ على المحور).
7. المساحة $ص ا م = ل^2 = a^2$.
8. لإيجاد $m$، نستخدم أن النقطة المقابلة على المنحنى تقع عند $s = 0$، إذن:
$$d(0) = -0 + 0 + m = m$$
9. بما أن المربع يمتد من $s=0$ إلى $s=a$، وطول الضلع $ل = a$، فإن قيمة $m$ تساوي ارتفاع المنحنى عند $s=0$، أي $m$.
10. نستخدم شرط أن المربع له ضلعان متعامدان ومتساويان، ونستنتج أن:
$$m = a^2$$
11. نحل المعادلة:
$$-a^2 + 4a + m = 0$$
وبالتعويض $m = a^2$:
$$-a^2 + 4a + a^2 = 0 \\ 4a = 0 \\ a = 0$$
12. الحل $a=0$ غير منطقي للمربع، إذن نعيد النظر ونفترض أن المربع له ضلع $ل$، ونستخدم المعادلة:
$$d(l) = l$$ لأن ارتفاع المنحنى عند $s=l$ يساوي طول الضلع.
13. إذن:
$$-l^2 + 4l + m = l$$
14. نبسط:
$$-l^2 + 4l + m - l = 0 \\ -l^2 + 3l + m = 0$$
15. نحل بالنسبة لـ $m$:
$$m = l^2 - 3l$$
16. نستخدم شرط أن المربع يقع بين $s=0$ و $s=l$، وعند $s=0$:
$$d(0) = m$$
17. المساحة:
$$ص ا م = ل^2$$
النتيجة النهائية:
- قيمة $m = l^2 - 3l$
- مساحة المربع $ص ا م = ل^2$ حيث $ل$ هو طول ضلع المربع.
يمكن اختيار $ل$ حسب شروط إضافية أو رسم بياني لتحديد القيمة الدقيقة.
معادلة ربيعية 6A6718
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.