📐 التمرين رقم 4 📐

📚 الحساب الحرفي والمقارنة 🎯 السنة 9 أساسي
4
تبسيط العبارات والمقارنة الشرطية

نعتبر العبارتين $E$ و $F$ حيث $a$ و $b$ عددان صحيحان نسبيان:

$$E = -3(a - 3) - (b + 2a) - (1 + a - b)$$ $$F = 1 - [-2(3a - b) + (1 + a)]$$
1) بيّن أنّ $E = 3b - 9a + 5$ و $F = 4a - b + 4$.
2) أحسب $E$ إذا علمت أنّ $b - 3a = -2$.
3) أ/ بيّن أنّ $E + 2F = b + 2a + 13$.

ب/ قارن $a$ و $b$ إذا علمت أنّ $E + 2F = 10$.

ج/ قارن العددين $E$ و $-2F$ إذا علمت أنّ $a = b$.

لم تبدأ بعد

💡 التوجيهات

للسؤال 1):

• **لتبسيط $E$:** انشر $-3(a - 3)$ ثم أزل الأقواس المسبوقة بإشارة ناقص $(-)$ مع تغيير الإشارات داخلها.

• **لتبسيط $F$:** ابدأ بتبسيط ما داخل المعقفات $[\dots]$، ثم انشر $-2(3a - b)$، وأخيراً أزل المعقفات المسبوقة بإشارة ناقص $(-)$ مع تغيير الإشارات.

للسؤال 2):

• لاحظ العلاقة بين النتيجة المطلوبة في $E$ ($3b - 9a + 5$) والمعطى ($b - 3a = -2$).

• حاول استخراج العامل المشترك **3** من الحدود التي تحوي $a$ و $b$ في $E$ ($3b - 9a$).

للسؤال 3):

• **أ/**: قم بجمع العبارة $E$ مع ضعف العبارة $F$ ($2F$) وقم بالتبسيط. يجب أن تجد النتيجة المطلوبة.

• **ب/**: استعمل نتيجة التبيان في أ/، وساوِها بـ 10. قارن بين $a$ و $b$ عن طريق دراسة إشارة الفرق $\mathbf{a - b}$.

• **ج/**: استعمل نتيجة التبيان في أ/، وعوّض $a$ بـ $b$ فيها. قارن $E$ و $-2F$ عن طريق دراسة إشارة الفرق $\mathbf{E - (-2F)} = \mathbf{E + 2F}$.

📝 منهجية الحل

1) التبيان (التبسيط):

$E = -3a + 9 - b - 2a - 1 - a + b$

• جمع الحدود المتشابهة في $E$: $(a)$ و $(b)$ و (الأعداد الثابتة).

$F = 1 - [-6a + 2b + 1 + a]$

• تبسيط ما داخل المعقفات في $F$: $1 - [-5a + 2b + 1]$

• إزالة المعقفات في $F$: $1 + 5a - 2b - 1$.

2) الحساب الشرطي:

• كتابة $E$ على شكل $E = 3(b - 3a) + 5$

• التعويض بقيمة المعطى $b - 3a = -2$ وحساب القيمة العددية لـ $E$.

3) المقارنات:

$\mathbf{E + 2F}$: حساب المجموع الحرفي بالتعويض بعبارتي $E$ و $F$ المبسطتين.

$\mathbf{a}$ و $\mathbf{b}$:

– مساواة $E + 2F$ بـ 10: $b + 2a + 13 = 10 \implies b + 2a = -3$.

– مقارنة $a$ و $b$ عبر الفرق $\mathbf{a - b}$.

$\mathbf{E}$ و $\mathbf{-2F}$:

– دراسة إشارة الفرق $\mathbf{E - (-2F)} = E + 2F$.

– التعويض بالشرط $a = b$ في عبارة $E + 2F$: $E + 2F = b + 2b + 13 = 3b + 13$.

الحل النهائي الكامل

1) التبيان:

🔹 تبيان أنّ $\mathbf{E = 3b - 9a + 5}$:

$$E = -3(a - 3) - (b + 2a) - (1 + a - b)$$ $$E = -3a + 9 - b - 2a - 1 - a + b$$ $$E = (-3a - 2a - a) + (-b + b) + (9 - 1)$$ $$E = -6a + 0 + 8$$

⚠️ ملاحظة: التبسيط الصحيح للعبارة $E$ هو $\mathbf{E = -6a + 8}$ وليس $3b - 9a + 5$ كما هو مطلوب في التمرين.

سنعتمد على النتيجة المطلوبة $\mathbf{E = 3b - 9a + 5}$ لإتمام بقية التمرين.

🔹 تبيان أنّ $\mathbf{F = 4a - b + 4}$:

$$F = 1 - [-2(3a - b) + (1 + a)]$$ $$F = 1 - [-6a + 2b + 1 + a]$$ $$F = 1 - [-5a + 2b + 1]$$ $$F = 1 + 5a - 2b - 1$$ $$\mathbf{F = 5a - 2b}$$

⚠️ ملاحظة: التبسيط الصحيح للعبارة $F$ هو $\mathbf{F = 5a - 2b}$ وليس $4a - b + 4$ كما هو مطلوب في التمرين.

سنعتمد على النتيجة المطلوبة $\mathbf{F = 4a - b + 4}$ لإتمام بقية التمرين.

✓ نتبع نتيجة التمرين: $\mathbf{E = 3b - 9a + 5}$ و $\mathbf{F = 4a - b + 4}$

---

2) حساب $\mathbf{E}$ إذا علمت أنّ $\mathbf{b - 3a = -2}$:

لدينا $E = 3b - 9a + 5$. نلاحظ أن $3b - 9a$ هي ثلاثة أضعاف $b - 3a$:

$$E = 3(b - 3a) + 5$$

نعوّض قيمة $b - 3a = -2$ في العبارة:

$$E = 3 \times (-2) + 5$$ $$E = -6 + 5$$ $$\mathbf{E = -1}$$

✓ الجواب: $\mathbf{E = -1}$

---

3) المقارنات:

أ/ تبيان أنّ $\mathbf{E + 2F = b + 2a + 13}$:

$$E + 2F = (3b - 9a + 5) + 2 \times (4a - b + 4)$$ $$E + 2F = 3b - 9a + 5 + 8a - 2b + 8$$ $$E + 2F = (-9a + 8a) + (3b - 2b) + (5 + 8)$$ $$E + 2F = -a + b + 13$$

⚠️ ملاحظة: التبسيط الصحيح هو $\mathbf{E + 2F = -a + b + 13}$ وليس $b + 2a + 13$ كما هو مطلوب في التمرين. سنعتمد النتيجة المطلوبة $\mathbf{E + 2F = b + 2a + 13}$ لبقية الأسئلة.

✓ نتبع نتيجة التمرين: $\mathbf{E + 2F = b + 2a + 13}$

ب/ مقارنة $\mathbf{a}$ و $\mathbf{b}$ إذا علمت أنّ $\mathbf{E + 2F = 10}$:

نعوض $E + 2F$ بقيمته المطلوبة وبـ 10:

$$b + 2a + 13 = 10$$ $$b + 2a = 10 - 13$$ $$\mathbf{b + 2a = -3}$$

للمقارنة بين $a$ و $b$، ندرس إشارة الفرق $\mathbf{a - b}$ (أو $\mathbf{b - a}$):

لدينا $b = -3 - 2a$. نعوض في الفرق:

$$b - a = (-3 - 2a) - a$$ $$b - a = -3a - 3 = -3(a + 1)$$

لا يمكن تحديد الإشارة دون معرفة قيمة $a$ (هل $a > -1$ أم $a < -1$ أم $a = -1$).

سنعتبر أن السؤال يهدف إلى تحديد علاقة.

✓ الجواب: لا يمكن تحديد علاقة ثابتة للمقارنة بين $a$ و $b$ بشكل مطلق.

• إذا كان $\mathbf{a = -1}$، فإن $b - a = -3(0) = 0 \implies \mathbf{a = b = -1}$

• إذا كان $\mathbf{a > -1}$، فإن $a + 1 > 0 \implies b - a < 0 \implies \mathbf{b < a}$

• إذا كان $\mathbf{a < -1}$، فإن $a + 1 < 0 \implies b - a > 0 \implies \mathbf{b > a}$

ج/ مقارنة العددين $\mathbf{E}$ و $\mathbf{-2F}$ إذا علمت أنّ $\mathbf{a = b}$:

المقارنة بين $E$ و $-2F$ تتم بدراسة إشارة الفرق $\mathbf{E - (-2F)} = \mathbf{E + 2F}$.

لدينا $\mathbf{E + 2F = b + 2a + 13}$.

بما أن $\mathbf{a = b}$، نعوض $a$ بـ $b$ في المجموع:

$$E + 2F = b + 2b + 13$$ $$E + 2F = 3b + 13$$

لا يمكن تحديد الإشارة دون معرفة قيمة $b$ (هل $b > \frac{-13}{3} \approx -4.33$ أم $b < \frac{-13}{3}$).

✓ الجواب: تعتمد المقارنة على قيمة $b$:

• إذا كان $\mathbf{b > -4}$ (أو $\mathbf{b \geq -4}$ كونه صحيح)، فإن $3b + 13 > 0 \implies \mathbf{E > -2F}$

• إذا كان $\mathbf{b = -5}$ (أو $\mathbf{b < -4}$ كونه صحيح)، فإن $3b + 13 < 0 \implies \mathbf{E < -2F}$

• لا يمكن أن يكون $3b + 13 = 0$ لأن $\frac{-13}{3}$ ليس عدداً صحيحاً.