📝 تمارين تطبيقية في العمليات على الأعداد النسبية 📝

مراجعة لدروس الجبر في الأعداد النسبية (برنامج تونس)

التمرين رقم 1: عبارات جبرية (تحليل وتوزيع) (4 ن)
  1. أ) أنشر ثم إختصر العبارة A حيث x عدد صحيح نسبي.
    $$A = -4(5x - 3) + (3x - 2)(3 - 5x)$$
  2. ب) فكك A إلى جداء عوامل.
  3. لتكن العبارة B التالية:
    $$B = (2x - 4)(3x - 4) - 10x + 20$$
    أ) بيّن باستعمال التفكيك إلى جداء عوامل أن:
    $$B = (2x - 4)(3x - 9)$$
    ب) أوجد العدد الصحيح النسبي x حيث B = 0.
التصحيح المفصل للتمرين 1
1) أ) النشر والاختصار للعبارة A:
العبارة هي: A = -4(5x - 3) + (3x - 2)(3 - 5x)
نشر الحد الأول: -4(5x - 3) = -20x + 12
نشر الحد الثاني: (3x - 2)(3 - 5x) = 9x - 15x² - 6 + 10x
جمع العبارة A: A = -20x + 12 + 9x - 15x² - 6 + 10x
ترتيب واختصار الحدود المتشابهة: A = -15x² + (-20x + 9x + 10x) + (12 - 6)
الاختصار النهائي: A = -15x² - x + 6
1) ب) تحليل العبارة A:
💡 نلاحظ أن $3 - 5x = -(5x - 3)$ ونستخرج العامل المشترك $5x-3$.
نكتب A باستعمال العامل المشترك: A = -4(5x - 3) + (3x - 2) * (-(5x - 3))
نخرج العامل المشترك $(5x - 3)$: A = (5x - 3) * [ -4 + (3x - 2) * (-1) ]
تبسيط القوس الثاني: A = (5x - 3) * [ -4 - 3x + 2 ]
التحليل النهائي: A = (5x - 3) * (-3x - 2)
2) أ) إثبات أن B = (2x - 4)(3x - 9) باستعمال التفكيك:
العبارة B هي: B = (2x - 4)(3x - 4) - 10x + 20
نلاحظ أن: -10x + 20 = -5(2x - 4)
نعوض في العبارة B: B = (2x - 4)(3x - 4) - 5(2x - 4)
نخرج العامل المشترك $(2x - 4)$: B = (2x - 4) * [ (3x - 4) - 5 ]
تبسيط القوس الثاني: B = (2x - 4) * (3x - 9)
2) ب) إيجاد العدد x حيث B = 0:
لدينا $B = 0$ أي: (2x - 4)(3x - 9) = 0
إما العامل الأول يساوي 0: 2x - 4 = 0
نحل المعادلة: 2x = 4
الحل الأول: x = 2
أو العامل الثاني يساوي 0: 3x - 9 = 0
نحل المعادلة: 3x = 9
الحل الثاني: x = 3
✅ الإجابات النهائية: $A = -15x^2 - x + 6$ | تحليل $A = (5x - 3)(-3x - 2)$ | حلول $B = 0$ هي $x \in \{2, 3\}$

التمرين رقم 2: مقارنة وحساب عبارات نسبية

نعتبر العبارتين A و B حيث x و y عددان صحيحان نسبيان:

$$B = x - y - 4$$ $$\text{و } A = -3(6y + x + 1) - 2(1 - x - 10y)$$
  1. بيّن أن:
    $$A = -x + 2y - 5$$
  2. أحسب A إذا كان x = -3 و y = -2.
  3. قارن x و y إذا علمت أن B = -9.
  4. جد y إذا علمت أن A و B متقابلان.
  5. فكك إلى جداء عوامل العبارة C حيث:
    $$C = A + (3x - 4y - 1)$$
التصحيح المفصل للتمرين 2
1) إثبات أن $A = -x + 2y - 5$:
العبارة A هي: A = -3(6y + x + 1) - 2(1 - x - 10y)
نشر العبارة: A = -18y - 3x - 3 - 2 + 2x + 20y
ترتيب واختصار الحدود المتشابهة: A = (-3x + 2x) + (-18y + 20y) + (-3 - 2)
الاختصار النهائي: A = -x + 2y - 5
2) حساب A إذا كان x = -3 و y = -2:
نعوض في العبارة المختصرة $A = -x + 2y - 5$: A = -(-3) + 2 * (-2) - 5
نواصل الحساب: A = 3 - 4 - 5
القيمة النهائية: A = -6
3) مقارنة x و y إذا علمت أن B = -9:
لدينا $B = -9$ أي $x - y - 4 = -9$: x - y = -9 + 4
نستنتج قيمة $x - y$: x - y = -5
بما أن $x - y < 0$: x < y
4) إيجاد y إذا علمت أن A و B متقابلان:
العبارتان متقابلتان يعني $A + B = 0$. (-x + 2y - 5) + (x - y - 4) = 0
نختصر الحدود المتشابهة: (-x + x) + (2y - y) + (-5 - 4) = 0
نواصل الاختصار: y - 9 = 0
قيمة y: y = 9
5) تحليل العبارة C:
العبارة C هي: C = A + (3x - 4y - 1)
نعوض $A = -x + 2y - 5$: C = (-x + 2y - 5) + (3x - 4y - 1)
نجمع الحدود المتشابهة: C = (-x + 3x) + (2y - 4y) + (-5 - 1)
الاختصار: C = 2x - 2y - 6
نخرج العامل المشترك 2 (التفكيك): C = 2 * (x - y - 3)
✅ الإجابات النهائية: $A = -x + 2y - 5$ | $A(-3, -2) = -6$ | $x < y$ | $y = 9$ | $C = 2(x - y - 3)$

التمرين رقم 3: عبارات القيمة المطلقة

نعتبر العبارتين E و F حيث a و b عددان صحيحان نسبيان وحيث $a \ne 0$ و $b \ne 0$:

$$E = -a(b - 3) + 2b(3 - a)$$ $$\text{و } F = |2a| - |b| + |b - a|$$
  1. أ) بيّن أن:
    $$E = 3a + 6b - 3ab$$
  2. ب) أحسب E في حالة $|a| = 4$ و $|b| = 3$.
  3. أ) إذا علمت أن $a ∈{N}$ و $b ∈{Z}_{-}^*$، حدد علامة b - a معلّلا جوابك.
  4. ب) استنتج أن:
    $$F = 3a$$
  5. أ) بيّن أن:
    $$E - F = 3b(2 - a)$$
  6. ب) استنتج مقارنة E و F (علما أن $a > 2$).
التصحيح المفصل للتمرين 3
1) أ) إثبات أن $E = 3a + 6b - 3ab$:
العبارة E هي: E = -a(b - 3) + 2b(3 - a)
نشر العبارة: E = -ab + 3a + 6b - 2ab
ترتيب واختصار الحدود المتشابهة: E = 3a + 6b + (-ab - 2ab)
الاختصار النهائي: E = 3a + 6b - 3ab
1) ب) حساب E في حالة $|a| = 4$ و $|b| = 3$:
💡 القيمة العددية لـ E لا تتغير بتغير إشارات a و b في حالة التعويض بالقيمة المطلقة (هذا السؤال يهدف لتعويض $a=4$ و $b=3$ أو أي مجموعة تحقق القيم المطلقة). سنعوض بأبسط الحالات $a=4$ و $b=3$.
التعويض في $E = 3a + 6b - 3ab$: E = 3 * 4 + 6 * 3 - 3 * 4 * 3
نواصل الحساب: E = 12 + 18 - 36
القيمة النهائية: E = -6
2) أ) تحديد علامة $b - a$ (بفرض $a ∈{N}$ و $b ∈{Z}_{-}^*$):
لدينا a عدد صحيح طبيعي ($a \ge 0$).
لدينا b عدد صحيح نسبي سالب غير منعدم ($b < 0$).
العدد a موجب أو منعدم، والعدد b سالب. $b - a$ هو طرح عدد موجب من عدد سالب.
بما أن $b < 0$ و $a \ge 0$، فإن $b - a < 0$.
إذن علامة $b - a$ هي: سالبة
2) ب) استنتاج أن $F = 3a$:
💡 نعتبر a عدد طبيعي غير منعدم (لأن $|a|=4$).
العبارة F: $F = |2a| - |b| + |b - a|$
نحدد قيم القيمة المطلقة: بما أن $a ∈{N}$ فإن $a \ge 0$ و $|2a| = 2a$.
نحدد قيم القيمة المطلقة: بما أن $b ∈{Z}_{-}^*$ فإن $b < 0$ و $|b| = -b$.
نحدد قيم القيمة المطلقة: بما أن $b - a < 0$ فإن $|b - a| = -(b - a) = a - b$.
نعوض في F: $F = 2a - (-b) + (a - b)$
نواصل الحساب: $F = 2a + b + a - b$
الاختصار النهائي: $F = 3a$
3) أ) إثبات أن $E - F = 3b(2 - a)$:
نطرح F من E باستعمال العبارتين المختصرتين: $E - F = (3a + 6b - 3ab) - 3a$
نواصل الحساب: $E - F = 6b - 3ab$
نخرج العامل المشترك $3b$: $E - F = 3b(2 - a)$
3) ب) استنتاج مقارنة E و F (علما أن $a > 2$):
ندرس علامة الفرق $E - F = 3b(2 - a)$.
لدينا $b ∈{Z}_{-}^*$: إذن $3b$ سالب.
لدينا $a > 2$: إذن $2 - a$ سالب.
علامة $E - F$: $E - F = (\text{سالب}) \times (\text{سالب}) = \text{موجب}$
الاستنتاج: $E - F > 0$ أي $E > F$.
✅ الإجابات النهائية: $E = 3a + 6b - 3ab$ | $F = 3a$ | $E > F$ (بشرط $a > 2$ و $b < 0$)

التمرين رقم 4: مقارنة وحساب عبارات نسبية

نعتبر العبارتين E و F حيث x و y عددان صحيحان نسبيان:

$$E = -4x - 3(-y + 2x) - (3y - 1)$$ $$\text{و } F = -3(2y - x) - (2y - 3)(2 - x) - 2xy$$
  1. أ) بيّن أن:
    $$E = -10x + 1$$
  2. ب) بيّن أن:
    $$F = -10y + 6$$
  3. قارن E و F إذا علمت أن $x - y = 2$.
  4. إذا علمت أن $E + F = 7$ بيّن أن x و yaq. متقابلان.
التصحيح المفصل للتمرين 4
1) أ) إثبات أن $E = -10x + 1$:
العبارة E هي: $E = -4x - 3(-y + 2x) - (3y - 1)$
نشر العبارة: $E = -4x + 3y - 6x - 3y + 1$
ترتيب واختصار الحدود المتشابهة: $E = (-4x - 6x) + (3y - 3y) + 1$
الاختصار النهائي: $E = -10x + 1$
1) ب) إثبات أن $F = -10y + 6$:
العبارة F هي: $F = -3(2y - x) - (2y - 3)(2 - x) - 2xy$
نشر العبارة: $F = -6y + 3x - (4y - 2xy - 6 + 3x) - 2xy$
حذف الأقواس وتغيير العلامات: $F = -6y + 3x - 4y + 2xy + 6 - 3x - 2xy$
ترتيب واختصار الحدود المتشابهة: $F = (-6y - 4y) + (3x - 3x) + (2xy - 2xy) + 6$
الاختصار النهائي: $F = -10y + 6$
2) مقارنة E و F إذا علمت أن $x - y = 2$:
ندرس الفرق $E - F$: $E - F = (-10x + 1) - (-10y + 6)$
نواصل الحساب: $E - F = -10x + 10y + 1 - 6$
إخراج العامل المشترك: $E - F = -10(x - y) - 5$
نعوض قيمة $x - y = 2$: $E - F = -10(2) - 5$
القيمة النهائية للفرق: $E - F = -25$
بما أن $E - F < 0$: $E < F$
3) إذا علمت أن $E + F = 7$ بيّن أن x و y متقابلان:
نجمع E و F باستعمال العبارتين المختصرتين: $E + F = (-10x + 1) + (-10y + 6)$
نعوض قيمة المجموع $E + F = 7$: $-10x - 10y + 7 = 7$
نطرح 7 من الطرفين: $-10x - 10y = 0$
نخرج العامل المشترك -10: $-10(x + y) = 0$
نقسم على -10: $x + y = 0$
النتيجة: بما أن $x + y = 0$ فإن $x$ و $y$ متقابلان.
✅ الإجابات النهائية: $E = -10x + 1$ | $F = -10y + 6$ | $E < F$ | $x$ و $y$ متقابلان.