دليل المساعدة لتمارين الجبر والحساب

تتضمن هذه التمارين مفاهيم الجبر المتعلقة بتبسيط العبارات الجبرية، حل المعادلات، والتعامل مع الجذور التربيعية والمقلوبات. إليك الشرح:

تمارين في الجبر والحساب

المستوى: 9 أساسي محور: الحساب في IR
تمرين

تبسيط عبارة جبرية وتطبيقاتها

نعتبر العبارة: $A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2x\sqrt{2}-14$ حيث $x$ عدد حقيقي.

  1. بيّن أنّ $A=(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7)$.
  2. أوجد $x$ بحيث $A=0$.
    1. احسب $A$ في حالة $x=5$.
    2. استنتج مقلوب العدد $(5\sqrt{2}-7)$.
    3. استنتج حساب $\frac{1}{5\sqrt{2}-7} + \frac{1}{5\sqrt{2}+7}$.
    1. احسب $\sqrt{5\sqrt{2}-7}\sqrt{5\sqrt{2}+7}$.
    2. ما هو مقلوب العدد $\sqrt{5\sqrt{2}-7}$؟

لم تبدأ بعد

💡 مؤشر للحل

  • للسؤال 1: حاول تفكيك الجزء الثاني من العبارة $2x\sqrt{2}-14$ للعثور على عامل مشترك مع الجزء الأول.
  • للسؤال 2: تذكر أن جداء يساوي صفرا إذا كان أحد عوامله على الأقل يساوي صفرا. استخدم الصيغة المبسطة لـ $A$.
  • للسؤال 3.ب: مقلوب عدد $y$ هو $\frac{1}{y}$. استخدم نتيجة السؤال 3.أ لإيجاد علاقة بين $(5\sqrt{2}-7)$ و مقلوبه.
  • للسؤال 4.أ: تذكر القاعدة $\sqrt{a} \times \sqrt{b} = \sqrt{a \times b}$ والجداء المعتبر $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$.

📝 طريقة الحل

  1. لتبسيط A:

    لاحظ أن $2x\sqrt{2}-14 = 2(x\sqrt{2}-7)$.

    أصبح لدينا $A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2(x\sqrt{2}-7)$.

    الآن، ضع $(x\sqrt{2}-7)$ كعامل مشترك. سيتبقى لك $(x\sqrt{2}+5)+2$.

    بسط ما بين القوسين لتحصل على الشكل المطلوب.

  2. لحل المعادلة A=0:

    استخدم الشكل المبسط: $(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7) = 0$.

    هذا يعني أن $x\sqrt{2}-7=0$ أو $x\sqrt{2}+7=0$. حل كل معادلة على حدة لإيجاد قيم $x$.

  3. للحسابات في حالة x=5:

    أ) عوض $x=5$ في الصيغة المبسطة لـ $A$. ستحصل على $A = (5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)$. استخدم الجداء المعتبر $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$ للحساب.

    ب) من السؤال 3.أ، ستجد أن $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)=1$. بما أن جداء العددين يساوي 1، فإن أحدهما هو مقلوب الآخر.

    ج) لتوحيد المقامات، اضرب الكسر الأول في مقام الثاني، والثاني في مقام الأول. المقام المشترك هو $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)$ الذي حسبته سابقا.

  4. للحسابات بالجذور:

    أ) طبق القاعدة $\sqrt{a}\sqrt{b} = \sqrt{ab}$. ستحصل على $\sqrt{(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)}$. لقد حسبت ما بداخل الجذر في السؤال 3.أ.

    ب) من نتيجة السؤال 4.أ، لديك جداء عددين يساوي 1. هذا يعني مباشرة أن أحدهما مقلوب الآخر.

الحل الكامل والمفصل

1. تبيين أن $A=(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7)$:

لدينا $A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2x\sqrt{2}-14$.

نلاحظ أن الجزء الثاني من العبارة يمكن تفكيكه: $2x\sqrt{2}-14 = 2(x\sqrt{2}-7)$.

نعوض هذا في العبارة A:

$A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+5)+2(x\sqrt{2}-7)$

نضع $(x\sqrt{2}-7)$ كعامل مشترك:

$A = (x\sqrt{2}-7) \left[ (x\sqrt{2}+5) + 2 \right]$

نبسط ما بين المعكوفين:

$A = (x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7)$

وهذا هو المطلوب. (نلاحظ أنه على شكل الجداء المعتبر $(a-b)(a+b)$ حيث $a=x\sqrt{2}$ و $b=7$).

2. إيجاد x بحيث A=0:

$A=0$ يعني $(x\sqrt{2}-7)(x\sqrt{2}+7) = 0$.

جداء يساوي صفر يعني أن أحد عوامله يساوي صفر:

  • إما $x\sqrt{2}-7 = 0 \implies x\sqrt{2} = 7 \implies x = \frac{7}{\sqrt{2}} = \frac{7\sqrt{2}}{2}$.
  • أو $x\sqrt{2}+7 = 0 \implies x\sqrt{2} = -7 \implies x = \frac{-7}{\sqrt{2}} = \frac{-7\sqrt{2}}{2}$.

إذن، مجموعة الحلول هي $S = \{ \frac{-7\sqrt{2}}{2} , \frac{7\sqrt{2}}{2} \}$.

3. أ) حساب A في حالة x=5:

نعوض $x=5$ في الصيغة المبسطة لـ $A$:

$A = (5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)$

باستخدام الجداء المعتبر $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$:

$A = (5\sqrt{2})^2 - 7^2 = (25 \times 2) - 49 = 50 - 49 = 1$.

إذن، عندما $x=5$ فإن $A=1$.

3. ب) استنتاج مقلوب العدد $(5\sqrt{2}-7)$:

من السؤال السابق، وجدنا أن $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7) = 1$.

بما أن جداء العددين يساوي 1، فإن كل واحد منهما هو مقلوب الآخر.

إذن، مقلوب العدد $(5\sqrt{2}-7)$ هو $(5\sqrt{2}+7)$.

3. ج) استنتاج حساب $\frac{1}{5\sqrt{2}-7} + \frac{1}{5\sqrt{2}+7}$:

لدينا $\frac{1}{5\sqrt{2}-7} = 5\sqrt{2}+7$ (من السؤال 3.ب).

و بالمثل، $\frac{1}{5\sqrt{2}+7} = 5\sqrt{2}-7$.

إذن، المجموع يصبح:

$(5\sqrt{2}+7) + (5\sqrt{2}-7) = 5\sqrt{2} + 5\sqrt{2} + 7 - 7 = 10\sqrt{2}$.

4. أ) حساب $\sqrt{5\sqrt{2}-7}\sqrt{5\sqrt{2}+7}$:

باستخدام القاعدة $\sqrt{a}\sqrt{b} = \sqrt{ab}$:

$\sqrt{5\sqrt{2}-7}\sqrt{5\sqrt{2}+7} = \sqrt{(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7)}$

من السؤال 3.أ، نعلم أن $(5\sqrt{2}-7)(5\sqrt{2}+7) = 1$.

إذن، الحساب يصبح $\sqrt{1} = 1$.

4. ب) ما هو مقلوب العدد $\sqrt{5\sqrt{2}-7}$؟

من السؤال 4.أ، وجدنا أن $\sqrt{5\sqrt{2}-7} \times \sqrt{5\sqrt{2}+7} = 1$.

بما أن جداء العددين يساوي 1، فإن مقلوب العدد $\sqrt{5\sqrt{2}-7}$ هو العدد $\sqrt{5\sqrt{2}+7}$.