الأعداد الصحيحة النسبية ℤ

رحلة ممتعة في عالم الأرقام الإيجابية والسالبة

1لماذا مجموعة الأعداد الطبيعية ℕ غير كافية؟

في الحياة اليومية، نواجه مواقف كثيرة لا تستطيع الأعداد الطبيعية ℕ = {0, 1, 2, 3, ...} التعبير عنها بدقة. دعونا نستكشف بعض الأمثلة:

المثال الأول: درجات الحرارة

في فصل الشتاء، قد تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون الصفر. كيف نعبر عن درجة حرارة 5 درجات تحت الصفر؟

الحل: نحتاج إلى الرقم -5 للتعبير عن هذه الحالة!

المثال الثاني: الديون والأرصدة المصرفية

إذا كان لديك 100 دينار في البنك، ثم سحبت 150 ديناراً، فما هو رصيدك؟

الحل: رصيدك = 100 - 150 = -50 دينار (أي دين قدره 50 دينار)

المثال الثالث: الارتفاع والعمق

قمة جبل إفرست ترتفع 8848 متر فوق مستوى سطح البحر، بينما أعمق نقطة في البحر الميت تنخفض 430 متر تحت مستوى سطح البحر.

الحل: نعبر عن العمق بالرقم -430 متر

تمرين للتفكير

أعط مثالين آخرين من الحياة اليومية يستدعيان استخدام أعداد سالبة.

أمثلة أخرى:
  • التوقيت: 3 ساعات قبل الحدث = -3 ساعات
  • المصعد: الطابق الثاني تحت الأرض = الطابق -2
  • خسارة في التجارة: ربح قدره -500 دينار يعني خسارة 500 دينار
  • التسارع: التباطؤ هو تسارع سالب

2بناء مجموعة الأعداد الصحيحة النسبية ℤ

مجموعة الأعداد الصحيحة النسبية ℤ تشمل جميع الأعداد الصحيحة الموجبة والسالبة والصفر:

$$\mathbb{Z} = \{..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...\}$$

المجموعات الفرعية المهمة:


الأعداد
الطبيعية

الأعداد
الصحيحة
ℤ*
الأعداد الصحيحة
غير المعدومة
ℤ+*
الأعداد الصحيحة
الموجبة
ℤ-*
الأعداد الصحيحة
السالبة

تعريف المجموعات الفرعية:

  • ℕ = {0, 1, 2, 3, ...}: الأعداد الطبيعية
  • ℤ* = ℤ - {0}: الأعداد الصحيحة غير المعدومة
  • ℤ+* = {1, 2, 3, ...}: الأعداد الصحيحة الموجبة تماماً
  • ℤ-* = {..., -3, -2, -1}: الأعداد الصحيحة السالبة تماماً

العمليات على المجموعات:

الاتحاد (∪):

$$\mathbb{Z}^{+*} \cup \mathbb{Z}^{-*} \cup \{0\} = \mathbb{Z}$$

أي أن اتحاد الأعداد الموجبة والسالبة مع الصفر يعطي مجموعة الأعداد الصحيحة كاملة.

التقاطع (∩):

$$\mathbb{Z}^{+*} \cap \mathbb{Z}^{-*} = \emptyset$$

لا يوجد عدد يكون موجباً وسالباً في نفس الوقت، لذا التقاطع فارغ.

$$\mathbb{N} \cap \mathbb{Z}^{-*} = \emptyset$$

الأعداد الطبيعية والسالبة ليس لها عناصر مشتركة.

تمرين تطبيقي

أكمل العبارات التالية:

  1. ℕ ∩ ℤ* = ?
  2. ℤ+* ∪ {0} = ?
  3. هل ℕ ⊂ ℤ ؟
الحلول:
  1. $$\mathbb{N} \cap \mathbb{Z}^* = \mathbb{Z}^{+*} = \{1, 2, 3, ...\}$$
  2. $$\mathbb{Z}^{+*} \cup \{0\} = \mathbb{N} = \{0, 1, 2, 3, ...\}$$
  3. نعم، ℕ ⊂ ℤ لأن كل عدد طبيعي هو عدد صحيح نسبي

تمرين 3: الرموز والمجموعات

أتمم بأحد الرموز التالية: ∈ ; ∉ ; ⊂ ; ⊃

  • $$\mathbb{Z}_+^* .......... \mathbb{N}$$
  • $$\frac{8}{2} .......... \mathbb{Z}$$
  • $$-5 .......... \mathbb{Z}_-$$
  • $$7 .......... \mathbb{Z}$$
  • $$\{-3;-2;-1;0;1;2;3\} .......... \mathbb{Z}$$
  • $$\{-3;0;1;2\} .......... \mathbb{Z}_-$$
  • $$\{0;1;2;-3\} .......... \mathbb{Z}$$
  • $$\{0\} .......... \mathbb{Z}$$
الحل:
  • $$\mathbb{Z}_+^* \subset \mathbb{N}$$
  • $$\frac{8}{2} \in \mathbb{Z}$$
  • $$-5 \in \mathbb{Z}_-$$
  • $$7 \in \mathbb{Z}$$
  • $$\{-3;-2;-1;0;1;2;3\} \subset \mathbb{Z}$$
  • $$\{-3;0;1;2\} \not\subset \mathbb{Z}_-$$
  • $$\{0;1;2;-3\} \subset \mathbb{Z}$$
  • $$\{0\} \subset \mathbb{Z}$$

تمرين 4: عمليات المجموعات

نعتبر المجموعتين التاليتين:

$$E = \{-6;-5;+2;-3;4;0;-1;-4\}$$ و $$F = \{-5;-2;0;+4;+1;7\}$$

1) أكمل بأحد الرموز التالية: ∈ ; ∉ ; ⊂ ; ⊃

  • $$\{0;-6\} .......... E$$
  • $$E .......... \mathbb{Z}_-$$
  • $$2 .......... E$$
  • $$(-4) .......... E$$
  • $$\{4;7\} .......... F$$
  • $$\{-1;1\} .......... F$$
  • $$1 .......... F$$

2) حدد المجموعات التالية:

$$E \cap F$$ ; $$E \cup F$$

الحل:

1) إكمال الرموز:

  • $$\{0;-6\} \subset E$$
  • $$E \not\subset \mathbb{Z}_-$$
  • $$2 \in E$$
  • $$(-4) \in E$$
  • $$\{4;7\} \subset F$$
  • $$\{-1;1\} \not\subset F$$
  • $$1 \in F$$

2) المجموعات:

  • $$E \cap F = \{-5;0;4\}$$
  • $$E \cup F = \{-6;-5;-4;-3;-2;-1;0;2;4;1;7\}$$

تمرين 5: مجموعات فرعية

نعتبر المجموعات التالية:

$$A = \{0;1;2;-2;5;-5\}$$ ; $$B = \{0;-1;2;-5\}$$ ; $$C = \{0;2;5\}$$

1) أتمم بأحد الرموز التالية: ∈ ; ∉ ; ⊂ ; ⊃

  • $$0 ..........$$
  • $$A .......... C$$
  • $$C ..........$$
  • $$B ..........$$
  • $$0 .......... \mathbb{Z}$$
  • $$B .......... C$$
  • $$\{0;2;5\} .......... A$$
  • $$4 .......... B$$

2) حدد المجموعات التالية:

$$A \cap \mathbb{Z}$$ ; $$A \cap \mathbb{Z}_-$$ ; $$A \cap C$$ ; $$A \cup B$$

$$B \cap C$$ ; $$A \cup C$$ ; $$A \cup B$$ ; $$B \cup C$$

الحل:

1) إكمال الرموز:

  • $$0 \in A$$
  • $$A \supset C$$
  • $$C \subset A$$
  • $$B \not\subset A$$
  • $$0 \in \mathbb{Z}$$
  • $$B \not\subset C$$
  • $$\{0;2;5\} \subset A$$
  • $$4 \notin B$$

2) المجموعات:

  • $$A \cap \mathbb{Z} = A = \{0;1;2;-2;5;-5\}$$
  • $$A \cap \mathbb{Z}_- = \{-2;-5\}$$
  • $$A \cap C = C = \{0;2;5\}$$
  • $$A \cup B = \{0;1;2;-2;5;-5;-1\}$$
  • $$B \cap C = \{0;2\}$$
  • $$A \cup C = A = \{0;1;2;-2;5;-5\}$$
  • $$B \cup C = \{0;-1;2;-5;5\}$$

تمرين 6: مجموعات بشروط

نعتبر المجموعات التالية:

$$A = \{0;1;3;-9\}$$ ; $$B = \{0;-1;3;[-7];9;-9\}$$ ; $$C = \{0;3;7;[-9]\}$$

أتمم بأحد الرموز التالية: ∈ ; ∉ ; ⊂ ; ⊃

  • $$7 ..... B$$
  • $$\{0;-3;-9\} ..... B$$
  • $$A ..... B$$
  • $$[-8] ..... \mathbb{N}$$
  • $$8 ..... \mathbb{Z}$$
  • $$B ..... C$$
  • $$\mathbb{N} ..... C$$
  • $$\{0;3\} ..... B$$
الحل:
  • $$7 \notin B$$
  • $$\{0;-3;-9\} \not\subset B$$
  • $$A \subset B$$
  • $$|-8| \in \mathbb{N}$$
  • $$8 \in \mathbb{Z}$$
  • $$B \not\subset C$$
  • $$\mathbb{N} \not\subset C$$
  • $$\{0;3\} \subset B$$

تمرين 7: مجموعة مركبة

نعتبر المجموعة التالية:

$$A = \left\{-3;0;\frac{1}{7};-5;-4;\frac{36}{4};-5;\frac{406102}{8};(-2)\right\}$$

1) أتمم بأحد الرموز التالية: ∈ ; ∉ ; ⊂ ; ⊃

  • $$\frac{1}{7} .......... \mathbb{Z}$$
  • $$9 .......... A$$
  • $$\{[-3];(-2);0\} .......... \mathbb{Z}$$
  • $$[-5] .......... \mathbb{N}$$
  • $$(-4) .......... \mathbb{Z}$$
  • $$\mathbb{Z}_- .......... \mathbb{Z}$$
  • $$\mathbb{N} .......... \mathbb{Z}$$
  • $$A .......... \mathbb{Z}$$

2) حدد المجموعات التالية:

  • $$A \cap \mathbb{Z}_+ = ........................$$
  • $$A \cap \mathbb{Z}_- = ........................$$
  • $$A \cap \mathbb{N} = ........................$$

3) حدد عناصر المجموعة E: مجموعة الأعداد الصحيحة النسبية x المنتمية إلى A حيث |x| < 5

الحل:

ملاحظة أولاً: $$\frac{36}{4} = 9$$, $$\frac{406102}{8} = 50762.75$$

1) إكمال الرموز:

  • $$\frac{1}{7} \notin \mathbb{Z}$$
  • $$9 \in A$$
  • $$\{3;2;0\} \subset \mathbb{Z}$$
  • $$5 \in \mathbb{N}$$
  • $$(-4) \in \mathbb{Z}$$
  • $$\mathbb{Z}_- \subset \mathbb{Z}$$
  • $$\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}$$
  • $$A \not\subset \mathbb{Z}$$

2) المجموعات:

  • $$A \cap \mathbb{Z}_+ = \{9\}$$
  • $$A \cap \mathbb{Z}_- = \{-3;-5;-4;-2\}$$
  • $$A \cap \mathbb{N} = \{0;9\}$$

3) المجموعة E:

$$E = \{x \in A \cap \mathbb{Z} : |x| < 5\} = \{-3;0;-4;-2\}$$

3الأعداد المتقابلة

العددان المتقابلان هما عددان مجموعهما يساوي الصفر. إذا كان لدينا العدد a، فإن العدد المتقابل له هو -a.

$$a + (-a) = 0$$

أمثلة على الأعداد المتقابلة:

  • العدد 7 ومتقابله -7: $$7 + (-7) = 0$$
  • العدد -15 ومتقابله 15: $$(-15) + 15 = 0$$
  • العدد 0 ومتقابله 0: $$0 + 0 = 0$$

خصائص مهمة:

  • المتقابل الوحيد للصفر هو الصفر نفسه
  • $$-(-a) = a$$ (متقابل المتقابل هو العدد نفسه)
  • إذا كان $$a + b = 0$$ فإن $$b = -a$$ و $$a = -b$$

تمرين محلول

أوجد متقابل كل من الأعداد التالية:

a) 13     b) -8     c) 0     d) -(-5)

الحل:
  • a) متقابل 13 هو -13
  • b) متقابل -8 هو 8
  • c) متقابل 0 هو 0
  • d) -(-5) = 5، إذن متقابل 5 هو -5

التحقق:

  • 13 + (-13) = 0 ✓
  • (-8) + 8 = 0 ✓
  • 0 + 0 = 0 ✓
  • 5 + (-5) = 0 ✓

4القيمة المطلقة - طبيب الأرقام

👨‍⚕️

طبيب الأرقام وعلاج الإشارات

تخيل أن القيمة المطلقة هي طبيب الأرقام الذي يعالج جميع الأرقام بإزالة الإشارة السالبة منها، مما يجعلها جميعاً موجبة أو معدومة. إنه لا يغير قيمة الأعداد الموجبة، لكنه "يشفي" الأعداد السالبة بجعلها موجبة!

$$|x| = \begin{cases} x & \text{إذا كان } x \geq 0 \\ -x & \text{إذا كان } x < 0 \end{cases}$$

الطبيب في العمل - أمثلة:

  • $$|7| = 7$$ (المريض سليم، لا حاجة للعلاج!)
  • $$|-12| = 12$$ (الطبيب أزال الإشارة السالبة)
  • $$|0| = 0$$ (الصفر محايد، لا يحتاج علاج)
  • $$|-(-3)| = |3| = 3$$ (شفاء كامل!)

خاصية مهمة: العددان المتقابلان لهما نفس القيمة المطلقة

برهان الخاصية:

لنأخذ العددين المتقابلين a و -a حيث a > 0:

  • $$|a| = a$$ (لأن a موجب)
  • $$|-a| = -(-a) = a$$ (لأن -a سالب)

إذن: $$|a| = |-a|$$ ✓

حل المعادلة |x| = a

الحالة الأولى: a > 0

إذا كان $$|x| = a$$ حيث $$a > 0$$، فإن:

$$x = a \text{ أو } x = -a$$

مثال: حل $$|x| = 5$$

الحل: $$x = 5 \text{ أو } x = -5$$

الحالة الثانية: a = 0

إذا كان $$|x| = 0$$، فإن $$x = 0$$ فقط

الحالة الثالثة: a < 0

إذا كان $$|x| = a$$ حيث $$a < 0$$، فلا يوجد حل

لأن القيمة المطلقة دائماً ≥ 0

تمارين متنوعة

حل المعادلات التالية:

  1. |x| = 8
  2. |x| = -3
  3. |x + 2| = 5
الحلول:
  1. |x| = 8:
    الحل: x = 8 أو x = -8
    التحقق: |8| = 8 ✓ و |-8| = 8 ✓
  2. |x| = -3:
    لا يوجد حل لأن القيمة المطلقة لا يمكن أن تكون سالبة
  3. |x + 2| = 5:
    x + 2 = 5 أو x + 2 = -5
    x = 3 أو x = -7
    التحقق: |3 + 2| = |5| = 5 ✓ و |-7 + 2| = |-5| = 5 ✓

تمرين 8: مجموعات بشروط القيمة المطلقة

نعتبر المجموعتين التاليتين:

$$E = \left\{\sqrt{9};|2-9|;0\right\}$$ و $$F = \left\{-2;\frac{12}{4};-7;\sqrt{25}\right\}$$

1) حدد عناصر المجموعات التالية:

  • $$E \cap \mathbb{Z}_+$$
  • $$E \cup F$$
  • $$E \cap F$$
  • $$E \cap \mathbb{Z}_-$$

2) حدد عناصر كل من المجموعات التالية:

  • $$C$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$F$$ حيث $$|x| = -x$$
  • $$D$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$E$$ حيث $$|x| = x$$
  • $$F$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$F$$ حيث $$|x| > 2$$
  • $$G$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$E$$ حيث $$|x| = 7$$
الحل:

أولاً نحسب: $$\sqrt{9} = 3$$, $$|2-9| = 7$$, $$\frac{12}{4} = 3$$, $$\sqrt{25} = 5$$

إذن: $$E = \{3;7;0\}$$ و $$F = \{-2;3;-7;5\}$$

1) المجموعات:

  • $$E \cap \mathbb{Z}_+ = \{3;7\}$$
  • $$E \cup F = \{0;3;7;-2;-7;5\}$$
  • $$E \cap F = \{3\}$$
  • $$E \cap \mathbb{Z}_- = \emptyset$$

2) المجموعات الفرعية:

  • $$C = \{-2;-7\}$$ (الأعداد السالبة في F)
  • $$D = \{3;7;0\} = E$$ (جميع عناصر E موجبة أو معدومة)
  • $$F = \{3;-7;5\}$$ (الأعداد التي قيمتها المطلقة أكبر من 2)
  • $$G = \{7\}$$ (فقط 7 في E له قيمة مطلقة تساوي 7)

تمرين 9: مجموعات وشروط

نعتبر المجموعتين التاليتين:

$$A = \left\{-2;-3;7;0;1;-5;\frac{18}{3};\frac{5}{2};-6\right\}$$ ; $$B = \{5;6;-3;1;-1;9;-6\}$$

1) حدد عناصر المجموعات التالية:

  • $$E$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$A$$ حيث $$|x| = 6$$
  • $$F = \{x \in B / |x| = -1\}$$
الحل:

أولاً نحسب: $$\frac{18}{3} = 6$$, $$\frac{5}{2} = 2.5$$

إذن: $$A = \{-2;-3;7;0;1;-5;6;2.5;-6\}$$

المجموعات المطلوبة:

  • $$E = \{6;-6\}$$ (الأعداد في A التي قيمتها المطلقة تساوي 6)
  • $$F = \emptyset$$ (لا يمكن للقيمة المطلقة أن تساوي -1)

تمرين 10: معادلات القيمة المطلقة - المجموعة الأولى

أوجد العدد الصحيح النسبي x في كل حالة من الحالات التالية، إن أمكن ذلك:

x العبارة
$$|x| = 13$$
$$x = |19|$$
$$|x| = |-4|$$
$$|x| = -|-5|$$
الحل:
x العبارة
$$x = 13$$ أو $$x = -13$$ $$|x| = 13$$
$$x = 19$$ $$x = |19|$$
$$x = 4$$ أو $$x = -4$$ $$|x| = |-4| = 4$$
لا يوجد حل $$|x| = -|-5| = -5$$

تمرين 11: معادلات القيمة المطلقة - المجموعة الثانية

أوجد العدد الصحيح النسبي x في كل حالة من الحالات التالية، إن أمكن ذلك:

x العبارة
$$|x| = -13$$
$$|x| = |-23|$$
$$|x+3| = 7$$
$$|x|+3 = 7$$
$$x+3 = |-7|$$
x العبارة
$$x = |11|$$
$$|x| = 15$$
$$|x| = |-7|$$
$$|x| = -|-5|$$
$$|x| = 0$$
الحل:
x العبارة
لا يوجد حل $$|x| = -13$$
$$x = 23$$ أو $$x = -23$$ $$|x| = 23$$
$$x = 4$$ أو $$x = -10$$ $$|x+3| = 7$$
$$x = 4$$ أو $$x = -4$$ $$|x|+3 = 7$$
$$x = 4$$ $$x+3 = 7$$
x العبارة
$$x = 11$$ $$x = |11|$$
$$x = 15$$ أو $$x = -15$$ $$|x| = 15$$
$$x = 7$$ أو $$x = -7$$ $$|x| = 7$$
لا يوجد حل $$|x| = -5$$
$$x = 0$$ $$|x| = 0$$

تمرين 12: معادلات القيمة المطلقة - المجموعة الثالثة

أوجد العدد الصحيح النسبي x في كل حالة من الحالات التالية، إن أمكن ذلك:

x العبارة
$$|x| = |-7|$$
$$|x-4| = 8$$
$$|x-2| = -5$$
$$|x|+3 = |-9|$$
x العبارة
$$x = |13|$$
$$x = |-14|$$
$$|x| = 25$$
$$|x| = -8$$
الحل:
x العبارة
$$x = 7$$ أو $$x = -7$$ $$|x| = 7$$
$$x = 12$$ أو $$x = -4$$ $$|x-4| = 8$$
لا يوجد حل $$|x-2| = -5$$
$$x = 6$$ أو $$x = -6$$ $$|x|+3 = 9$$
x العبارة
$$x = 13$$ $$x = |13|$$
$$x = 14$$ $$x = |-14|$$
$$x = 25$$ أو $$x = -25$$ $$|x| = 25$$
لا يوجد حل $$|x| = -8$$

تمرين 13: مجموعة شاملة

لتكن المجموعة التالية: $$E = \{0;1;-1;-2;3;4;5;-5;-6\}$$

نعتبر A مجموعة الأعداد الموجبة و المنتمية إلى المجموعة E.

نعتبر B مجموعة الأعداد السالبة و المنتمية إلى المجموعة E.

1) حدد عناصر كل من المجموعتين A و B.

2) حدد عناصر كل من المجموعات التالية:

  • $$C$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$E$$ حيث $$|x| = 4$$
  • $$D$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$E$$ حيث $$x = |-1|$$
  • $$F$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$E$$ حيث $$|x| < 5$$
  • $$G$$ : مجموعة الأعداد $$x$$ المنتمية إلى $$E$$ حيث $$|x| = -1$$
الحل:

1) المجموعتان A و B:

  • $$A = \{1;3;4;5\}$$ (الأعداد الموجبة في E)
  • $$B = \{-1;-2;-5;-6\}$$ (الأعداد السالبة في E)

2) المجموعات المطلوبة:

  • $$C = \{4\}$$ (فقط 4 في E له قيمة مطلقة تساوي 4)
  • $$D = \{1\}$$ ($$|-1| = 1$$)
  • $$F = \{0;1;-1;-2;3;4\}$$ (الأعداد في E التي قيمتها المطلقة أقل من 5)
  • $$G = \emptyset$$ (لا يمكن للقيمة المطلقة أن تساوي -1)

5تخريط المستقيم العددي - قطار الأرقام السحري

🚂

قطار الأرقام السحري

تخيل قطاراً سحرياً يسير على خط مستقيم لا نهائي! المحطة الرئيسية هي الصفر, والقطار يمكنه السير يميناً نحو الأرقام الموجبة أو يساراً نحو الأرقام السالبة. كل محطة تبعد مسافة واحدة عن المحطة التالية!

المستقيم العددي (خط القطار السحري)

-4
-2
0
2
4
6

🚂 ← الاتجاه السالب | المحطة الرئيسية | الاتجاه الموجب → 🚂

قواعد السفر في قطار الأرقام:

  • المحطة الصفر: نقطة البداية والمرجع لجميع المحطات
  • الاتجاه الموجب (يمين): 1، 2، 3، 4، ...
  • الاتجاه السالب (يسار): -1، -2، -3، -4، ...
  • المسافة بين محطتين: هي الفرق بينهما

أمثلة على المسافات في خط القطار:

  • المسافة من 3 إلى 7: |7 - 3| = 4 محطات
  • المسافة من -2 إلى 5: |5 - (-2)| = 7 محطات
  • المسافة من -6 إلى -1: |-1 - (-6)| = 5 محطات
  • المسافة من أي عدد إلى الصفر: هي قيمته المطلقة

ترتيب الأعداد على المستقيم العددي

قاعدة الترتيب:

على المستقيم العددي، كلما اتجهنا يميناً، تزداد قيمة الأعداد:

$$... < -3 < -2 < -1 < 0 < 1 < 2 < 3 < ...$$

  • أي عدد موجب أكبر من أي عدد سالب
  • بين عددين سالبين، الأكبر هو الأقرب للصفر
  • الصفر أكبر من جميع الأعداد السالبة وأصغر من جميع الأعداد الموجبة

رحلة تطبيقية مع قطار الأرقام

1) رتب الأعداد التالية ترتيباً تصاعدياً: -7، 3، -1، 0، 5، -4

2) أوجد المسافة بين النقطتين A(-3) و B(8) على المستقيم العددي

3) أي الأعداد أقرب للصفر: -15 أم 12؟

الحلول:

1) الترتيب التصاعدي:

نضع الأعداد على المستقيم من اليسار لليمين:

-7 < -4 < -1 < 0 < 3 < 5

2) المسافة بين A(-3) و B(8):

المسافة = |8 - (-3)| = |8 + 3| = |11| = 11 وحدة

3) أقرب عدد للصفر:

المسافة من -15 للصفر: |-15| = 15

المسافة من 12 للصفر: |12| = 12

إذن العدد 12 أقرب للصفر من -15

تمرين 14: الرسم على المستقيم المدرج

في الرسم التالي Δ مستقيم مدرج بالمعين (O;I):

O
I

1) عين النقاط A و B حيث $$x_A = -2$$ و $$x_B = 4$$

2) عين النقطة E مناظرة النقطة A بالنسبة إلى I ثم حدد فاصلتها.

3) لتكن M ∈ Δ حيث $$IM = 3$$ و $$M ∈ [OA]$$. حدد فاصلة النقطة M ثم عينها على المستقيم Δ.

الحل:

1) تعيين النقاط:

  • النقطة A تقع على بعد وحدتين يساراً من O، فاصلتها -2
  • النقطة B تقع على بعد 4 وحدات يميناً من O، فاصلتها 4

2) النقطة E مناظرة A بالنسبة لـ I:

إذا كانت A فاصلتها -2 و I فاصلتها 1، فإن E تقع على نفس المسافة من I لكن في الاتجاه المعاكس

المسافة من A إلى I = |1 - (-2)| = 3

إذن فاصلة E = 1 + 3 = 4

3) النقطة M:

M ∈ [OA] وIM = 3، إذن M تقع يساراً من I بمسافة 3 وحدات

فاصلة M = 1 - 3 = -2

إذن M تتطابق مع النقطة A

تمرين 15: حسابات على المستقيم المدرج

ليكن Δ مستقيماً مدرجاً بالمعين (O;I) و A نقطة من Δ فاصلتها 45

1) ما هي فاصلة النقطة A' مناظرة A بالنسبة إلى I؟

2) ما هي فاصلة النقطة O' مناظرة O بالنسبة إلى A'؟

الحل:

المعطيات: فاصلة A = 45، فاصلة O = 0، فاصلة I = 1

1) النقطة A' مناظرة A بالنسبة لـ I:

المسافة من A إلى I = |45 - 1| = 44

A' تقع على نفس المسافة من I لكن في الاتجاه المعاكس

فاصلة A' = 1 - 44 = -43

2) النقطة O' مناظرة O بالنسبة لـ A':

المسافة من O إلى A' = |0 - (-43)| = 43

O' تقع على نفس المسافة من A' لكن في الاتجاه المعاكس

فاصلة O' = -43 - 43 = -86

تمرين 16: مسائل شاملة على المستقيم المدرج

في الرسم التالي Δ مستقيم مدرج بالمعين (O;I):

O
I

1) عين النقاط A و B و C و D التي فاصلاتها على التوالي 2 و -1 و 3 و -3

2) أكمل:

  • $OA = ...........$ ; $OB = ...........$ ; $IA = ...........$ ; $AC = ...........$ ; $BD = ...........$

3) لتكن M نقطة من Δ بحيث $OM = 4$. ما هي فاصلة M في المعين (O;I)؟

4) لتكن N نقطة من Δ بحيث $IN = 6$. ما هي فاصلة N في المعين (O;I)؟

5) ما هي فاصلات النقاط B و C في المعين (C;B)؟

6) لتكن P نقطة من Δ بحيث $IP = 8$. ما هي فاصلة P في المعين (I;A)؟

7) ما هي فاصلات النقاط A و B و C و D في المعين (I;A)؟

8) ما هي فاصلات النقاط A و B و C و D في المعين (I;O)؟

الحل:

1) تعيين النقاط:

  • A(2): وحدتان يميناً من O
  • B(-1): وحدة واحدة يساراً من O
  • C(3): ثلاث وحدات يميناً من O
  • D(-3): ثلاث وحدات يساراً من O

2) إكمال المسافات:

  • $OA = 2$ ; $OB = 1$ ; $IA = 1$ ; $AC = 1$ ; $BD = 2$

3) النقطة M حيث OM = 4:

M يمكن أن تكون في موقعين: فاصلة M = 4 أو فاصلة M = -4

4) النقطة N حيث IN = 6:

N يمكن أن تكون في موقعين: فاصلة N = 1+6 = 7 أو فاصلة N = 1-6 = -5

5) في المعين (C;B):

  • فاصلة B = 0 (نقطة الأصل)
  • فاصلة C = 4 (المسافة من B إلى C)

6) النقطة P حيث IP = 8 في المعين (I;A):

P يمكن أن تكون: فاصلة P = ±8 في المعين (I;A)

7) في المعين (I;A):

  • فاصلة A = 0، فاصلة B = -2، فاصلة C = 1، فاصلة D = -4

8) في المعين (I;O):

  • فاصلة A = -2، فاصلة B = 1، فاصلة C = -3، فاصلة D = 3

🎉 تهانينا! 🎉

لقد أتممت رحلتك في عالم الأعداد الصحيحة النسبية ℤ

الآن أصبحت قادراً على التعامل مع الأرقام الموجبة والسالبة بثقة!