اختصر العبارات التالية إذا علمت أن a و b أعداد حقيقية:
\( M = (a - \sqrt{2}) - [-\sqrt{2} - (-a + b) + 1] \)
\( N = a - \frac{1}{2} - [-(a - b) - \frac{5}{2} + \pi] - (a - b) \)
1) اختصار العبارات M و N:
بالنسبة لـ M:
\( M = (a - \sqrt{2}) - [-\sqrt{2} + a - b + 1] \)
\( M = a - \sqrt{2} + \sqrt{2} - a + b - 1 \)
$$ M = b - 1 $$بالنسبة لـ N:
\( N = a - \frac{1}{2} - [-a + b - \frac{5}{2} + \pi] - a + b \)
\( N = a - \frac{1}{2} + a - b + \frac{5}{2} - \pi - a + b \)
\( N = (a+a-a) + (-b+b) + (-\frac{1}{2} + \frac{5}{2}) - \pi = a + \frac{4}{2} - \pi \)
$$ N = a + 2 - \pi $$2) إيجاد \( a + b \) (متقابلان):
إذا كان M و N متقابلان، فإن \( M + N = 0 \).
\( (b - 1) + (a + 2 - \pi) = 0 \)
\( a + b + 1 - \pi = 0 \)
$$ a + b = \pi - 1 $$3) إيجاد \( a - b \) (متساويان):
إذا كان M و N متساويان، فإن \( M = N \).
\( b - 1 = a + 2 - \pi \)
\( -1 - 2 + \pi = a - b \)
$$ a - b = \pi - 3 $$4) إيجاد a:
لدينا \( |M - 1| = \frac{5}{2} \). نعوض M بعبارتها المختصرة:
\( |(b - 1) - 1| = \frac{5}{2} \implies |b - 2| = \frac{5}{2} \)
لدينا حالتان:
الحالة 1: \( b - 2 = \frac{5}{2} \implies b = \frac{5}{2} + 2 = \frac{9}{2} \)
الحالة 2: \( b - 2 = -\frac{5}{2} \implies b = -\frac{5}{2} + 2 = -\frac{1}{2} \)
إذن، قيم b الممكنة هي \( \frac{9}{2} \) و \( -\frac{1}{2} \).
5) إيجاد b:
لدينا \( \frac{3}{2} - |b| = 2 \).
\( -|b| = 2 - \frac{3}{2} = \frac{1}{2} \)
\( |b| = -\frac{1}{2} \)
هذا مستحيل لأن القيمة المطلقة لعدد حقيقي هي دائماً موجبة أو تساوي صفر. إذن، لا يوجد حل لـ b في هذه الحالة.
6) إيجاد \( |a - b| \):
لدينا \( M + \sqrt{2} - 1 \) هو مقابل لـ \( N - \pi \). هذا يعني:
\( M + \sqrt{2} - 1 = -(N - \pi) \)
\( (b - 1) + \sqrt{2} - 1 = -(a + 2 - \pi) + \pi \)
\( b + \sqrt{2} - 2 = -a - 2 + \pi + \pi \)
\( b + \sqrt{2} - 2 = -a - 2 + 2\pi \)
نضيف \( a + 2 \) إلى الطرفين:
\( a + b + \sqrt{2} = 2\pi \)