الجذاآت المعتبرة — التمرين 6

📘 السنة 9 أساسي 🏫 المدرسة الإعدادية النموذجية ضفاف البحيرة 👨‍🏫 الأستاذ فوزي الغربي
التمرين 6 فرق مربّعين والحساب الذكي

🧮 نص التمرين

1- بيّن أن \((a+b)^2 - (a-b)^2 = 4ab\)
2- استنتج حساباً للعدد \(1\,000\,001^2 - 999\,999^2\)
3- أحسب \(ab\) إذا علمت أن \(a+b = 18\) و \(a-b = 4\)
4- بيّن أن \((a+1)^2 - (a-1)^2 = 4a\)
5- أحسب \(1001^2 - 999^2\) و \(10001^2 - 9999^2\)
اكتشف الحل على ثلاث مراحل : تلميح ← خطوات ← تصحيح مفصّل

💡 تلميح — أفكار للانطلاق

  • 1) هذا إثبات بالنشر — انشر الطرف الأيسر وبسّط
  • 2) اكتب \(1\,000\,001 = a+b\) و \(999\,999 = a-b\) — ما هو \(a\) وما هو \(b\) ؟
  • 3) من المعادلتين \(a+b\) و \(a-b\)، احسب \(ab\) مباشرة باستعمال نتيجة 1)
  • 4) هو حالة خاصة من 1) حيث \(b = 1\)
  • 5) استعمل 4) : \(1001 = a+1\) و \(999 = a-1\) — ما هو \(a\) ؟

🔢 خطوات الحل — باختصار

1) ننشر الطرفين : \((a+b)^2 = a^2+2ab+b^2\) ، \((a-b)^2 = a^2-2ab+b^2\) الفرق : \(4ab\) ✓

2) \(a+b = 1\,000\,001\) و \(a-b = 999\,999\) → \(a = 1\,000\,000\) و \(b = 1\) → \(4ab = 4 \times 1\,000\,000 \times 1 = 4\,000\,000\)

3) \((a+b)^2 - (a-b)^2 = 4ab\) → \(18^2 - 4^2 = 4ab\) → \(ab = \dfrac{324-16}{4} = 77\)

4) حالة خاصة من 1) بـ \(b=1\) : \((a+1)^2-(a-1)^2 = 4a\)

5) \(1001^2-999^2 = (1001+999)(1001-999) = 2000 \times 2 = 4000\) أو بـ \(a=1000\) : \(4 \times 1000 = 4000\) ✓

✅ التصحيح المفصّل

1) إثبات \((a+b)^2 - (a-b)^2 = 4ab\) :

\[(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\] \[(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\] \[(a+b)^2 - (a-b)^2 = (a^2+2ab+b^2) - (a^2-2ab+b^2) = 4ab \textcolor{#28a745}{\checkmark}\]

أو بالتفكيك المباشر : \[(a+b)^2 - (a-b)^2 = \big[(a+b)+(a-b)\big]\big[(a+b)-(a-b)\big] = (2a)(2b) = 4ab \textcolor{#28a745}{\checkmark}\]

2) حساب \(1\,000\,001^2 - 999\,999^2\) :

نلاحظ : \(1\,000\,001 + 999\,999 = 2\,000\,000\) و \(1\,000\,001 - 999\,999 = 2\)

\[1\,000\,001^2 - 999\,999^2 = (1\,000\,001 + 999\,999)(1\,000\,001 - 999\,999)\] \[= 2\,000\,000 \times 2 = \boxed{4\,000\,000}\]

أو باستعمال نتيجة 1) : \(a = 1\,000\,000\) ، \(b = 1\) \[4ab = 4 \times 1\,000\,000 \times 1 = 4\,000\,000\]

3) حساب \(ab\) إذا \(a+b = 18\) و \(a-b = 4\) :

من نتيجة 1) : \[(a+b)^2 - (a-b)^2 = 4ab\] \[18^2 - 4^2 = 4ab\] \[324 - 16 = 4ab\] \[ab = \dfrac{308}{4} = \boxed{77}\]

4) إثبات \((a+1)^2 - (a-1)^2 = 4a\) :

هو حالة خاصة من 1) بـ \(b = 1\) : \[(a+1)^2 - (a-1)^2 = 4 \times a \times 1 = 4a \textcolor{#28a745}{\checkmark}\]

5) حساب \(1001^2 - 999^2\) :

\(a+1 = 1001\) و \(a-1 = 999\) → \(a = 1000\)

\[1001^2 - 999^2 = 4 \times 1000 = \boxed{4000}\]

حساب \(10001^2 - 9999^2\) :

\(a+1 = 10001\) و \(a-1 = 9999\) → \(a = 10000\)

\[10001^2 - 9999^2 = 4 \times 10000 = \boxed{40000}\]

🩺 تذكير وعلاج

تذكّر جيّدا :

  • فرق مربّعين : \(a^2-b^2=(a-b)(a+b)\).
  • متطابقة مفيدة : \((a+b)^2-(a-b)^2 = 4ab\).
  • للحساب الذكي : \(N^2-M^2=(N+M)(N-M)\).
  • من \(a+b\) و \(a-b\) : \(a=\dfrac{(a+b)+(a-b)}{2}\).

⚠️ أخطاء شائعة يجب تجنّبها :

  • الخطأ في تحديد \(a\) و \(b\) انطلاقا من \(a+b\) و \(a-b\).
  • نشر \((a-b)^2\) دون الانتباه للإشارة \(-2ab\).

🎯 تمرين علاجي إضافي : احسب ذهنيّا \(503^2 - 497^2\).
(الإجابة : \((503+497)(503-497)=1000\times 6 = 6000\).)