الرياضيات - الأعداد الصحيحة النسبية

سلسلة تمارين شاملة مع الحلول المفصلة
قاعدة المقارنة الأساسية

لمقارنة تعبيرين جبريين A و B، نحسب الفرق A - B ونحدد إشارته:

إذا كان $$A - B > 0$$ فإن $$A > B$$
إذا كان $$A - B < 0$$ فإن $$A < B$$
إذا كان $$A - B = 0$$ فإن $$A = B$$

سلسلة تمارين حول المقارنة في مجموعة الأعداد الصحيحة النسبية

تمرين 1
المقارنة المباشرة للأعداد

قارن الأعداد التالية:

$$-78$$ و $$-103$$ ; $$15$$ و $$-1$$ ; $$-17$$ و $$0$$ ; $$-5$$ و $$-3$$
الحل المفصل
المقارنة الأولى: $$-78$$ و $$-103$$

نحسب الفرق: $$(-78) - (-103) = -78 + 103 = 25 > 0$$

النتيجة: $$-78 > -103$$

المقارنة الثانية: $$15$$ و $$-1$$

نحسب الفرق: $$15 - (-1) = 15 + 1 = 16 > 0$$

النتيجة: $$15 > -1$$

المقارنة الثالثة: $$-17$$ و $$0$$

نحسب الفرق: $$(-17) - 0 = -17 < 0$$

النتيجة: $$-17 < 0$$

المقارنة الرابعة: $$-5$$ و $$-3$$

نحسب الفرق: $$(-5) - (-3) = -5 + 3 = -2 < 0$$

النتيجة: $$-5 < -3$$

قاعدة هامة: بين عددين سالبين، الأكبر هو الأقرب إلى الصفر
تمرين 2
إيجاد الأعداد الصحيحة المجاورة
أ. ما هو أكبر عدد صحيح نسبي أصغر من $$-10$$؟
ب. ما هو أصغر عدد صحيح نسبي أكبر من $$-21$$؟
الحل المفصل
الجزء أ: أكبر عدد صحيح أصغر من $$-10$$

نبحث عن أكبر عدد صحيح $$n$$ بحيث $$n < -10$$

الأعداد الصحيحة الأصغر من $$-10$$ هي: $$..., -13, -12, -11$$

الإجابة: $$-11$$

مثال توضيحي:

على خط الأعداد: $$... -13 < -12 < -11 < -10$$

$$-11$$ هو أكبر عدد صحيح يقع يسار $$-10$$

الجزء ب: أصغر عدد صحيح أكبر من $$-21$$

نبحث عن أصغر عدد صحيح $$m$$ بحيث $$m > -21$$

الأعداد الصحيحة الأكبر من $$-21$$ هي: $$-20, -19, -18, ...$$

الإجابة: $$-20$$

مثال توضيحي:

على خط الأعداد: $$-21 < -20 < -19 < -18 < ...$$

$$-20$$ هو أصغر عدد صحيح يقع يمين $$-21$$

تمرين 3
ترتيب الأعداد الصحيحة النسبية
أ. رتب تصاعديا الأعداد الصحيحة النسبية التالية:
$$-11$$, $$+561$$, $$0$$, $$+7$$, $$+14$$, $$-3$$, $$25$$, $$+18$$
ب. رتب تنازليا الأعداد الصحيحة النسبية التالية:
$$-7$$, $$+13$$, $$+6$$, $$6$$, $$+27$$, $$23$$, $$+15$$, $$20$$
الحل المفصل
الجزء أ: الترتيب التصاعدي

الطريقة: نفصل الأعداد إلى مجموعات ونرتب كل مجموعة

تصنيف الأعداد:

أعداد سالبة: $$-11, -3$$

الصفر: $$0$$

أعداد موجبة: $$+561, +7, +14, 25, +18$$

ترتيب الأعداد السالبة: $$-11 < -3$$ (الأكبر مقدارا أصغر قيمة)

ترتيب الأعداد الموجبة: $$+7 < +14 < +18 < 25 < +561$$

الترتيب النهائي:
$$-11 < -3 < 0 < +7 < +14 < +18 < 25 < +561$$
الجزء ب: الترتيب التنازلي

نلاحظ أن $$+6 = 6$$ (نفس العدد بصيغتين مختلفتين)

تصنيف الأعداد:

أعداد سالبة: $$-7$$

أعداد موجبة: $$+13, +6, +27, 23, +15, 20$$

ترتيب الأعداد الموجبة تنازليا: $$+27 > 23 > 20 > +15 > +13 > +6$$

الترتيب النهائي:
$$+27 > 23 > 20 > +15 > +13 > +6 > -7$$

تمارين المقارنة مع المتغيرات

تمرين 4
مقارنة التعبيرات الجبرية

ليكن $$x$$ عدد صحيح نسبي. قارن معللا جوابك في كل مرة:

أ. $$x + 13$$ و $$x + 5$$
ب. $$x + 9$$ و $$x - 2$$
ج. $$-4 - x$$ و $$3 - x$$
الحل المفصل
الجزء أ: مقارنة $$x + 13$$ و $$x + 5$$

نحسب الفرق: $$(x + 13) - (x + 5) = x + 13 - x - 5 = 8$$

بما أن $$8 > 0$$، فإن $$x + 13 > x + 5$$

مثال عددي:

إذا كان $$x = 10$$: $$(10 + 13) = 23$$ و $$(10 + 5) = 15$$

فعلا $$23 > 15$$ ✓

الجزء ب: مقارنة $$x + 9$$ و $$x - 2$$

نحسب الفرق: $$(x + 9) - (x - 2) = x + 9 - x + 2 = 11$$

بما أن $$11 > 0$$، فإن $$x + 9 > x - 2$$

مثال عددي:

إذا كان $$x = -5$$: $$(-5 + 9) = 4$$ و $$(-5 - 2) = -7$$

فعلا $$4 > -7$$ ✓

الجزء ج: مقارنة $$-4 - x$$ و $$3 - x$$

نحسب الفرق: $$(-4 - x) - (3 - x) = -4 - x - 3 + x = -7$$

بما أن $$-7 < 0$$، فإن $$-4 - x < 3 - x$$

مثال عددي:

إذا كان $$x = 2$$: $$(-4 - 2) = -6$$ و $$(3 - 2) = 1$$

فعلا $$-6 < 1$$ ✓

قاعدة عامة: عند إضافة نفس العدد لطرفي مقارنة، تبقى المقارنة صحيحة
إذا كان $$a > b$$ فإن $$a + c > b + c$$ لأي عدد $$c$$
تمرين 5
مقارنة مع شرط مسبق

ليكن $$a$$ و $$b$$ عددان صحيحان نسبيان بحيث $$a > b$$. قارن معللا جوابك في كل مرة:

أ. $$b + 8$$ و $$a + 8$$
ب. $$b - 17$$ و $$a - 17$$
ج. $$7 - b$$ و $$7 - a$$
د. $$5 - b$$ و $$3 - a$$
ه. $$b - 2$$ و $$a + 14$$
الحل المفصل
الجزء أ: مقارنة $$b + 8$$ و $$a + 8$$

نحسب الفرق: $$(a + 8) - (b + 8) = a + 8 - b - 8 = a - b$$

بما أن $$a > b$$، فإن $$a - b > 0$$

النتيجة: $$a + 8 > b + 8$$

قاعدة: إذا أضفنا نفس العدد لطرفي مقارنة، فإن اتجاه المقارنة يبقى كما هو
الجزء ب: مقارنة $$b - 17$$ و $$a - 17$$

نحسب الفرق: $$(a - 17) - (b - 17) = a - 17 - b + 17 = a - b$$

بما أن $$a > b$$، فإن $$a - b > 0$$

النتيجة: $$a - 17 > b - 17$$

الجزء ج: مقارنة $$7 - b$$ و $$7 - a$$

نحسب الفرق: $$(7 - b) - (7 - a) = 7 - b - 7 + a = a - b$$

بما أن $$a > b$$، فإن $$a - b > 0$$

النتيجة: $$7 - b > 7 - a$$

ملاحظة هامة: عند طرح عددين من نفس العدد، فإن اتجاه المقارنة ينعكس
إذا كان $$a > b$$ فإن $$c - a < c - b$$
الجزء د: مقارنة $$5 - b$$ و $$3 - a$$

نحسب الفرق: $$(5 - b) - (3 - a) = 5 - b - 3 + a = 2 + a - b$$

بما أن $$a > b$$، فإن $$a - b > 0$$، وبالتالي $$2 + a - b > 2 > 0$$

النتيجة: $$5 - b > 3 - a$$

مثال عددي:

ليكن $$a = 10$$ و $$b = 3$$ (حيث $$10 > 3$$)

$$(5 - 3) = 2$$ و $$(3 - 10) = -7$$

فعلا $$2 > -7$$ ✓

الجزء ه: مقارنة $$b - 2$$ و $$a + 14$$

نحسب الفرق: $$(a + 14) - (b - 2) = a + 14 - b + 2 = a - b + 16$$

بما أن $$a > b$$، فإن $$a - b > 0$$، وبالتالي $$a - b + 16 > 16 > 0$$

النتيجة: $$a + 14 > b - 2$$

تمرين 6
مقارنة مع شرط على الفرق

ليكن $$x$$ و $$y$$ عددان صحيحان نسبيان بحيث $$x - y = -5$$. قارن معللا جوابك في كل مرة:

أ. $$y$$ و $$x$$
ب. $$y + 1$$ و $$x - 7$$
ج. $$-8 - y$$ و $$-3 - x$$
د. $$y + 1$$ و $$x + 6$$
الحل المفصل
نفكيك المعطى: $$x - y = -5$$

هذا يعني أن $$x = y - 5$$ أو $$y = x + 5$$

بعبارة أخرى: $$y > x$$ (لأن $$y - x = 5 > 0$$)

الجزء أ: مقارنة $$y$$ و $$x$$

نحسب الفرق: $$y - x = -(x - y) = -(-5) = 5 > 0$$

النتيجة: $$y > x$$

الجزء ب: مقارنة $$y + 1$$ و $$x - 7$$

نحسب الفرق: $$(y + 1) - (x - 7) = y + 1 - x + 7 = y - x + 8$$

بما أن $$y - x = 5$$، فإن $$y - x + 8 = 5 + 8 = 13 > 0$$

النتيجة: $$y + 1 > x - 7$$

الجزء ج: مقارنة $$-8 - y$$ و $$-3 - x$$

نحسب الفرق: $$(-8 - y) - (-3 - x) = -8 - y + 3 + x = x - y - 5$$

بما أن $$x - y = -5$$، فإن $$x - y - 5 = -5 - 5 = -10 < 0$$

النتيجة: $$-8 - y < -3 - x$$

الجزء د: مقارنة $$y + 1$$ و $$x + 6$$

نحسب الفرق: $$(y + 1) - (x + 6) = y + 1 - x - 6 = y - x - 5$$

بما أن $$y - x = 5$$، فإن $$y - x - 5 = 5 - 5 = 0$$

النتيجة: $$y + 1 = x + 6$$

التحقق بمثال عددي:

ليكن $$x = 2$$ و $$y = 7$$ (حيث $$x - y = 2 - 7 = -5$$ ✓)

$$(y + 1) = 7 + 1 = 8$$ و $$(x + 6) = 2 + 6 = 8$$

فعلا $$8 = 8$$ ✓

تمرين 7
تبسيط التعبيرات الجبرية

ليكن $$x$$ و $$y$$ عددان صحيحان نسبيان و ليكن المتغيران $$A$$ و $$B$$ حيث:

$$A = -(x - 8 + y) - [x - (5 + y)] + (x - y - 3) + x$$
$$B = (x - 2) - [8 - (x - y) - (3 - x + y)]$$
1. بين أن $$B = x - 7$$ و $$A = 10 - y$$
2. احسب $$A$$ إذا علمت أن $$y = -10$$
الحل المفصل
تبسيط التعبير $$A$$

خطوة 1: نحذف الأقواس تدريجيا

$$A = -(x - 8 + y) - [x - (5 + y)] + (x - y - 3) + x$$

$$A = -(x - 8 + y) - [x - 5 - y] + (x - y - 3) + x$$

خطوة 2: نطبق قانون توزيع العلامة

$$A = -x + 8 - y - x + 5 + y + x - y - 3 + x$$

خطوة 3: نجمع الحدود المتشابهة

تجميع الحدود:

حدود $$x$$: $$-x - x + x + x = 0$$

حدود $$y$$: $$-y + y - y = -y$$

الثوابت: $$8 + 5 - 3 = 10$$

النتيجة: $$A = 10 - y$$ ✓

تبسيط التعبير $$B$$

خطوة 1: نبسط ما بداخل الأقواس المربعة

$$B = (x - 2) - [8 - (x - y) - (3 - x + y)]$$

$$B = (x - 2) - [8 - x + y - 3 + x - y]$$

$$B = (x - 2) - [8 - 3 + (-x + x) + (y - y)]$$

$$B = (x - 2) - [5 + 0 + 0]$$

$$B = (x - 2) - 5$$

خطوة 2: نحذف الأقواس ونبسط

$$B = x - 2 - 5 = x - 7$$

النتيجة: $$B = x - 7$$ ✓

حساب $$A$$ عندما $$y = -10$$

نعوض في الصيغة المبسطة: $$A = 10 - y$$

$$A = 10 - (-10) = 10 + 10 = 20$$

التحقق:

يمكننا التحقق بالتعويض المباشر في التعبير الأصلي

عندما $$y = -10$$ وليكن $$x = 0$$ (أي قيمة)

نجد أن النتيجة هي فعلا $$20$$ ✓

قواعد هامة في التبسيط:
• $$-(a + b) = -a - b$$
• $$-(a - b) = -a + b$$
• $$a - (b + c) = a - b - c$$
• $$a - (b - c) = a - b + c$$

سلسلة تمارين حول الجمع والطرح في مجموعة الأعداد الصحيحة النسبية

تمرين 8
العددان المتقابلان

احسب $$x - y$$ إذا علمت أن $$a$$ و $$b$$ متقابلان

الحل المفصل
تعريف العددين المتقابلين

عددان متقابلان إذا كان مجموعهما يساوي الصفر

إذا كان $$a$$ و $$b$$ متقابلين، فإن $$a + b = 0$$

أي أن $$b = -a$$ أو $$a = -b$$

ملاحظة هامة

السؤال يحتوي على خطأ في الصياغة!

المطلوب هو حساب $$x - y$$ ولكن المعطى يتحدث عن $$a$$ و $$b$$

نفترض أن السؤال يقصد: "احسب $$a - b$$ إذا علمت أن $$a$$ و $$b$$ متقابلان"

الحل الصحيح

إذا كان $$a$$ و $$b$$ متقابلين، فإن $$a + b = 0$$

وبالتالي $$a = -b$$

$$a - b = -b - b = -2b$$

أو $$a - b = a - (-a) = a + a = 2a$$

مثال:

إذا كان $$a = 5$$ و $$b = -5$$ (متقابلان)

فإن $$a - b = 5 - (-5) = 5 + 5 = 10 = 2a$$ ✓

وأيضا $$a - b = 10 = -2(-5) = -2b$$ ✓

تمرين 9
تبسيط تعبيرات معقدة

ليكن المتغيران $$E$$ و $$F$$ حيث $$x$$ و $$y$$ عددان صحيحان نسبيان:

$$E = -(x - 7 + y - 8) + [2 - x - (7 - x - y + 5)]$$
$$F = [24 - x - (y - x) + (17 + y - x)] - (14 - x + y + 24)$$
1. بين أن $$E = 5 - x$$
2. بين أن $$F = 3 - y$$
3. احسب $$F$$ إذا علمت أن $$|y| = 3$$
4. أوجد $$x$$ إذا علمت أن $$E = -5$$
5. احسب $$E + F$$ إذا علمت أن $$x$$ و $$y$$ متقابلان
6. أوجد $$x - y$$ إذا علمت أن $$E$$ و $$F$$ متساويان
الحل المفصل
1. تبسيط التعبير $$E$$

خطوة 1: نبسط ما بداخل الأقواس المربعة

$$E = -(x - 7 + y - 8) + [2 - x - (7 - x - y + 5)]$$

$$E = -(x - 7 + y - 8) + [2 - x - (12 - x - y)]$$

$$E = -(x - 7 + y - 8) + [2 - x - 12 + x + y]$$

$$E = -(x - 7 + y - 8) + [y - 10]$$

خطوة 2: نطبق قانون توزيع العلامة

$$E = -x + 7 - y + 8 + y - 10$$

خطوة 3: نجمع الحدود المتشابهة

$$E = -x + (-y + y) + (7 + 8 - 10) = -x + 0 + 5 = 5 - x$$

النتيجة: $$E = 5 - x$$ ✓

2. تبسيط التعبير $$F$$

خطوة 1: نبسط الأقواس المربعة الأولى

$$F = [24 - x - (y - x) + (17 + y - x)] - (14 - x + y + 24)$$

$$F = [24 - x - y + x + 17 + y - x] - (38 - x + y)$$

$$F = [41 - x] - (38 - x + y)$$

خطوة 2: نحذف الأقواس

$$F = 41 - x - 38 + x - y$$

$$F = (41 - 38) + (-x + x) - y = 3 - y$$

النتيجة: $$F = 3 - y$$ ✓

3. حساب $$F$$ عندما $$|y| = 3$$

إذا كان $$|y| = 3$$، فإن $$y = 3$$ أو $$y = -3$$

الحالتان الممكنتان:

الحالة 1: إذا كان $$y = 3$$

$$F = 3 - y = 3 - 3 = 0$$

الحالة 2: إذا كان $$y = -3$$

$$F = 3 - y = 3 - (-3) = 3 + 3 = 6$$

الإجابة: $$F = 0$$ أو $$F = 6$$

4. إيجاد $$x$$ عندما $$E = -5$$

نعوض في الصيغة المبسطة: $$E = 5 - x$$

$$-5 = 5 - x$$

$$x = 5 - (-5) = 5 + 5 = 10$$

الإجابة: $$x = 10$$

التحقق:

إذا كان $$x = 10$$، فإن $$E = 5 - 10 = -5$$ ✓

5. حساب $$E + F$$ عندما $$x$$ و $$y$$ متقابلان

إذا كان $$x$$ و $$y$$ متقابلين، فإن $$x + y = 0$$، أي $$y = -x$$

$$E + F = (5 - x) + (3 - y)$$

$$E + F = 5 - x + 3 - y = 8 - x - y$$

بما أن $$x + y = 0$$، فإن $$x + y = 0$$ وبالتالي $$-(x + y) = 0$$

$$E + F = 8 - (x + y) = 8 - 0 = 8$$

الإجابة: $$E + F = 8$$

6. إيجاد $$x - y$$ عندما $$E = F$$

إذا كان $$E = F$$، فإن $$5 - x = 3 - y$$

$$5 - x = 3 - y$$

$$5 - 3 = x - y$$

$$x - y = 2$$

الإجابة: $$x - y = 2$$

التحقق بمثال:

ليكن $$x = 5$$ و $$y = 3$$ (حيث $$x - y = 2$$)

$$E = 5 - 5 = 0$$ و $$F = 3 - 3 = 0$$

فعلا $$E = F$$ ✓

ملخص النتائج:
• $$E = 5 - x$$
• $$F = 3 - y$$
• عندما $$|y| = 3$$: $$F = 0$$ أو $$F = 6$$
• عندما $$E = -5$$: $$x = 10$$
• عندما $$x$$ و $$y$$ متقابلان: $$E + F = 8$$
• عندما $$E = F$$: $$x - y = 2$$