التمرين 073 — التعداد وقابلية القسمة

🔢 تعداد + قابلية القسمة⭐ التاسعة أساسي📘 تصحيح في 3 مراحل

نص التمرين

1) كم يمكننا الحصول على رقم بطاقة تعريف مدرسية متكوّن من 4 أرقام كلّها مخالفة للصفر؟ 2) كم من كلمة (لها معنى أو لا) يمكننا الحصول عليها من أحرف كلمة «قسمة»؟ (يُستعمل كلّ حرفٍ مرّةً واحدة) 3) نعتبر العدد \(m=\overline{65998b380}\). كيف يمكن اختيار الرقم \(b\) (رقم الآلاف) ليكون \(m\) قابلاً للقسمة على 15 و12 و6 في نفس الوقت؟ (أعطِ جميع الحلول الممكنة) 4) بيّن أنّ العدد \(2\times 25^{359}+5^{720}\) يقبل القسمة على 45.

المرحلة 1: توجيهات للتفكير

1: «مخالفة للصفر» ⟶ من كم رقمٍ نختار؟ وهل يمكن تكرار الرقم في بطاقة تعريف؟ (نعم، لم يُمنع ذلك).

2: عُدَّ حروف كلمة «قسمة». هل هي كلّها مختلفة؟

3: لا تختبر الشروط الثلاثة واحدًا واحدًا. اِبحث عن أصغر مضاعفٍ مشترك لـ15 و12 و6.

4: \(45=9\times 5\). وأساسا القوّتين (25 و5) ليسا مختلفين حقًّا: \(25=5^{2}\). وحّدهما.

المرحلة 2: منهجية الحل

  1. 1) اُحسب عدد الاختيارات لكلّ موضع من المواضع الأربعة، ثمّ اِضرب.
  2. 2) عدد ترتيبات \(n\) حرفًا مختلفًا هو \(n\times(n-1)\times\dots\times 2\times 1\).
  3. 3) اُحسب المضاعف المشترك الأصغر، ثمّ ترجمه إلى معياري قسمة يمكن تطبيقهما على أرقام \(m\).
  4. 4) اُكتب كلّ شيء بأساسٍ واحد هو 5، ثمّ أخرِج العامل المشترك.

المرحلة 3: التصحيح المفصل

1) بطاقة التعريف

الأرقام المسموحة: \(\{1;2;3;4;5;6;7;8;9\}\) ⟶ 9 أرقام لكلّ موضع، والتكرار مسموح.

\(9\times 9\times 9\times 9=9^{4}=\mathbf{6561}\) بطاقة ممكنة.

2) كلمة «قسمة»

حروفها: ق ، س ، م ، ة ⟶ 4 حروفٍ مختلفة.

الحرف الأوّل: 4 اختيارات · الثاني: 3 · الثالث: 2 · الرابع: 1.

\(4\times 3\times 2\times 1=\mathbf{24}\) كلمة.

3) العدد \(m=\overline{65998b380}\)

\(15=3\times 5\) ، \(12=2^{2}\times 3\) ، \(6=2\times 3\).
المضاعف المشترك الأصغر: \(2^{2}\times 3\times 5=\mathbf{60}\).

القسمة على 60 = القسمة على 4 و على 3 و على 5.

على 5: رقم الآحاد هو 0 ⟶ محقّق دائمًا ✓ (مهما كان \(b\))
على 4: آخر رقمين هما 80، و\(80=4\times 20\) ⟶ محقّق دائمًا ✓ (مهما كان \(b\))
على 3: مجموع الأرقام \(=6+5+9+9+8+b+3+8+0=48+b\). و\(48=3\times 16\)، إذن يكفي أن يكون \(b\) مضاعفًا لـ3.

\(b\in\{\,\mathbf{0}\;;\;\mathbf{3}\;;\;\mathbf{6}\;;\;\mathbf{9}\,\}\) — أربعة حلول.

لاحظ ما حدث: شرطان من الثلاثة (5 و4) لا يتعلّقان بـ\(b\) أصلاً، لأنّ \(b\) بعيدٌ عن نهاية العدد. الشرط الوحيد الفعّال هو مجموع الأرقام. موقعُ المجهول في العدد يُقرّر أيّ المعايير له تأثير.

4) \(2\times 25^{359}+5^{720}\)

نوحّد الأساس: \(25=5^{2}\) ⟶ \(25^{359}=\left(5^{2}\right)^{359}=5^{718}\).

\(2\times 25^{359}+5^{720}=2\times 5^{718}+5^{720}=2\times 5^{718}+5^{718}\times 5^{2}\)

\(=5^{718}\,(2+25)=5^{718}\times 27\).

الآن: \(45=9\times 5\). و\(5^{718}\times 27=9\times 5\times\left(3\times 5^{717}\right)=45\times\left(3\times 5^{717}\right)\).

إذن العدد قابلٌ للقسمة على \(\mathbf{45}\). ✓

الحيلة نفسها ظهرت في تمارين سابقة: وحِّد الأساس، ثمّ أخرِج أصغر قوّة. الشكل \(27\times 5^{718}\) يُظهر العوامل 27 و5، ومنهما نبني 45. الشكل الأصليّ كان يُخفيهما تمامًا.