تمرين عدد 2 : (6 نقاط)

1) ضع الرقم المناسب مكان كل نقطة ليكون العدد 4•72• قابلا للقسمة على 2 و 3 و 9 في نفس الوقت (قدم كل الإمكانيات).

تصحيح السؤال الأول

نسمّي a الرقم الذي يعوّض النقطة الأولى و b الرقم الذي يعوّض النقطة الأخيرة. العدد هو إذن 4a72b.

لكي يكون العدد قابلا للقسمة على 2، يجب أن يكون رقم الآحاد زوجيا : b ∈ {0 ; 2 ; 4 ; 6 ; 8}.

لكي يكون العدد قابلا للقسمة على 9 (وبالتالي على 3، لأنّ 9 = 3 × 3)، يجب أن يكون مجموع أرقامه قابلا للقسمة على 9.

مجموع الأرقام المعلومة هو 4 + 7 + 2 = 13، إذن مجموع أرقام العدد هو 13 + a + b.

بما أنّ a و b رقمان، فإنّ 0 ≤ a + b ≤ 18، أي 13 ≤ 13 + a + b ≤ 31. مضاعفات 9 في هذا المجال هي 18 و 27.

  • إذا كان 13 + a + b = 18، فإنّ a + b = 5.
  • إذا كان 13 + a + b = 27، فإنّ a + b = 14.

نضمّ الشرطين : b زوجي، و a + b = 5 أو 14.

  • a + b = 5 مع b زوجي : (a , b) = (5 , 0) أو (3 , 2) أو (1 , 4).
  • a + b = 14 مع b زوجي : (a , b) = (8 , 6) أو (6 , 8). (b = 4 يعطي a = 10، وهو ليس رقما.)

الأعداد الممكنة هي إذن خمسة : 41724 ، 43722 ، 45720 ، 46728 ، 48726.

نتحقق من كلّ واحد منها :

  • 41724 : رقم الآحاد 4 زوجي ✓ ، و 4 + 1 + 7 + 2 + 4 = 18 = 9 × 2 ✓
  • 43722 : رقم الآحاد 2 زوجي ✓ ، و 4 + 3 + 7 + 2 + 2 = 18 = 9 × 2 ✓
  • 45720 : رقم الآحاد 0 زوجي ✓ ، و 4 + 5 + 7 + 2 + 0 = 18 = 9 × 2 ✓
  • 46728 : رقم الآحاد 8 زوجي ✓ ، و 4 + 6 + 7 + 2 + 8 = 27 = 9 × 3 ✓
  • 48726 : رقم الآحاد 6 زوجي ✓ ، و 4 + 8 + 7 + 2 + 6 = 27 = 9 × 3 ✓

🔑 الفكرة : لا نجرّب المائة زوج الممكنة. المعياران يُقرآن معا — أحدهما يخصّ رقم الآحاد وحده، والآخر يخصّ مجموع الأرقام — ثمّ نأخذ ما يحقّقهما في نفس الوقت. ولا ننسى المضاعف 27 : الاكتفاء بـ 18 يُفقد حلّين.

2) إذا علمت أن 488 = 27 × 17 + 29، حدد خارج وباقي القسمة الإقليدية للعدد 488 على 17.

تصحيح السؤال الثاني

لدينا العلاقة: المقسوم = (القاسم × الخارج) + الباقي، حيث الباقي أصغر من القاسم.

المعطى هو 488 = 27 × 17 + 29.

هنا، القاسم هو 17، والخارج الظاهري هو 27، والباقي الظاهري هو 29.

لكن الباقي (29) أكبر من القاسم (17)، لذا يجب إجراء قسمة أخرى للباقي على القاسم.

29 ÷ 17 = 1 والباقي 29 - 17 = 12.

إذن، يمكن كتابة 29 على الصورة: 29 = 1 × 17 + 12.

نعوض هذا في العلاقة الأصلية:

488 = 27 × 17 + (1 × 17 + 12)

488 = 27 × 17 + 1 × 17 + 12

488 = (27 + 1) × 17 + 12

488 = 28 × 17 + 12.

الآن، الباقي (12) أصغر من القاسم (17).

إذن, خارج القسمة الإقليدية للعدد 488 على 17 هو 28، وباقي القسمة هو 12.

3) أ) فكك كلًا من العددين 392 و 162 إلى جداء عوامل أولية.

تصحيح السؤال الثالث أ)

تفكيك العدد 392 إلى جداء عوامل أولية:

  • 392 ÷ 2 = 196
  • 196 ÷ 2 = 98
  • 98 ÷ 2 = 49
  • 49 ÷ 7 = 7
  • 7 ÷ 7 = 1

إذن، 392 = 2 × 2 × 2 × 7 × 7 = \(2^3 \times 7^2\).

تفكيك العدد 162 إلى جداء عوامل أولية:

  • 162 ÷ 2 = 81
  • 81 ÷ 3 = 27
  • 27 ÷ 3 = 9
  • 9 ÷ 3 = 3
  • 3 ÷ 3 = 1

إذن، 162 = 2 × 3 × 3 × 3 × 3 = \(2 \times 3^4\).

3) ب) استنتج تفكيكا إلى جداء عوامل أولية للعدد \(162 \times 392^2\).

تصحيح السؤال الثالث ب)

لدينا من الجزء أ): <\(162 = 2 \times 3^4\)

ولدينا: <\(392 = 2^3 \times 7^2\)

إذن، \(392^2 = (2^3 \times 7^2)^2 = (2^3)^2 \times (7^2)^2 = 2^{3 \times 2} \times 7^{2 \times 2} = 2^6 \times 7^4\).

بالتالي، <\(162 \times 392^2 = (2 \times 3^4) \times (2^6 \times 7^4)\).

نجمع قوى العوامل الأولية المتشابهة:

\(162 \times 392^2 = 2^{1+6} \times 3^4 \times 7^4 = 2^7 \times 3^4 \times 7^4\).

إذن، التفكيك إلى جداء عوامل أولية للعدد \(162 \times 392^2\) هو \(2^7 \times 3^4 \times 7^4\).

3) ج) بيّن أن العدد \(162 \times 392\) هو مربع كامل.

تصحيح السؤال الثالث ج)

لدينا من الجزء أ): <\(162 = 2^1 \times 3^4\)

ولدينا: <\(392 = 2^3 \times 7^2\)

إذن، <\(162 \times 392 = (2^1 \times 3^4) \times (2^3 \times 7^2)\).

نجمع قوى العوامل الأولية المتشابهة:

\(162 \times 392 = 2^{1+3} \times 3^4 \times 7^2 = 2^4 \times 3^4 \times 7^2\).

لكي يكون العدد مربعا كاملا، يجب أن تكون جميع أسس العوامل الأولية في تفكيكه أعدادا زوجية.

في تفكيك \(162 \times 392\)، الأسس هي 4 (للعامل 2)، 4 (للعامل 3)، و 2 (للعامل 7). جميع هذه الأسس أعداد زوجية.

بالتالي، العدد \(162 \times 392\) هو مربع كامل.

يمكننا كتابته على شكل مربع: \(2^4 \times 3^4 \times 7^2 = (2^2)^2 \times (3^2)^2 \times 7^2 = (2^2 \times 3^2 \times 7)^2 = (4 \times 9 \times 7)^2 = (252)^2\).