السؤال I.1: إثبات أن \( a = 2 - \sqrt{3} \) و \( b = 2 + \sqrt{3} \)
أولاً: تبسيط a
1
تبسيط الجذور
\[ \sqrt{75} = \sqrt{25 \times 3} = 5\sqrt{3} \]
\[ \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3} \]
\[ \frac{\sqrt{24}}{\sqrt{6}} = \sqrt{\frac{24}{6}} = \sqrt{4} = 2 \]
2
التعويض
\[ a = 5\sqrt{3} - 3(2\sqrt{3}) + 2 \]
\[ a = 5\sqrt{3} - 6\sqrt{3} + 2 = -\sqrt{3} + 2 = 2 - \sqrt{3} \]
∴ \( a = 2 - \sqrt{3} \) ✓
ثانياً: تبسيط b
1
تبسيط الكسر
\[ b = \frac{\sqrt{3} - 3 + 3\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{4\sqrt{3} - 3}{\sqrt{3}} \]
\[ b = \frac{4\sqrt{3}}{\sqrt{3}} - \frac{3}{\sqrt{3}} = 4 - \frac{3\sqrt{3}}{3} = 4 - \sqrt{3} \]
⚠️ تصحيح:
الحساب يعطي \( b = 4 - \sqrt{3} \) وليس \( b = 2 + \sqrt{3} \)
دعونا نعيد التحقق...
2
إعادة الحساب
\[ b = \frac{\sqrt{3} - 3 + 3\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}(1 + 3) - 3}{\sqrt{3}} \]
\[ = \frac{4\sqrt{3} - 3}{\sqrt{3}} = \frac{4\sqrt{3}}{\sqrt{3}} - \frac{3}{\sqrt{3}} \]
\[ = 4 - \frac{3}{\sqrt{3}} \times \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 4 - \frac{3\sqrt{3}}{3} = 4 - \sqrt{3} \]
📝 ملاحظة:
النتيجة المحسوبة \( b = 4 - \sqrt{3} \) تختلف عن المطلوب \( b = 2 + \sqrt{3} \)
قد يكون هناك خطأ في نص السؤال الأصلي.
السؤال I.2: إثبات أن a و b متقلوبان
1
باستخدام القيم المعطاة
\[ a \times b = (2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3}) \]
\[ = 4 - 3 = 1 \]
إذا كانت القيم المعطاة صحيحة، فإن \( a \times b = 1 \) (متقلوبان) ✓
السؤال I.3: حساب \( c \) و \( d \)
1
حساب c
💡 نستخدم:
إذا كان \( ab = 1 \)، فإن \( \frac{1}{a} = b \) و \( \frac{1}{b} = a \)
\[ c = \frac{\sqrt{3}}{a} - \frac{\sqrt{3}}{b} = \sqrt{3}\left(\frac{1}{a} - \frac{1}{b}\right) \]
\[ = \sqrt{3}(b - a) = \sqrt{3}[(2+\sqrt{3}) - (2-\sqrt{3})] \]
\[ = \sqrt{3}(2\sqrt{3}) = 2(3) = 6 \]
∴ \( c = 6 \)
2
حساب d
\[ d = \frac{\sqrt{b}}{\sqrt{a}} = \sqrt{\frac{b}{a}} \]
💡 بما أن \( ab = 1 \):
\[ \frac{b}{a} = b \times \frac{1}{a} = b \times b = b^2 \]
\[ d = \sqrt{b^2} = |b| = b = 2 + \sqrt{3} \]
∴ \( d = 2 + \sqrt{3} \)
السؤال II.1: حساب E عندما \( x = \sqrt{2} \)
1
ترشيد \( \frac{1}{2-\sqrt{3}} \)
\[ \frac{1}{2-\sqrt{3}} \times \frac{2+\sqrt{3}}{2+\sqrt{3}} = \frac{2+\sqrt{3}}{4-3} = 2+\sqrt{3} \]
2
التعويض بـ \( x = \sqrt{2} \)
\[ E = (2+\sqrt{3})[(\sqrt{2})^2 - 1] - 3(2+\sqrt{3}) \]
\[ E = (2+\sqrt{3})(2-1) - 3(2+\sqrt{3}) \]
\[ E = (2+\sqrt{3}) - 3(2+\sqrt{3}) = -2(2+\sqrt{3}) \]
\[ E = -4 - 2\sqrt{3} \]
∴ \( E = -4 - 2\sqrt{3} \) عندما \( x = \sqrt{2} \)
السؤال II.2: إثبات أن \( E = (2+\sqrt{3})(x^2-4) \)
1
تبسيط E
\[ E = (2+\sqrt{3})(x^2-1) - 3(2+\sqrt{3}) \]
\[ E = (2+\sqrt{3})[(x^2-1) - 3] \]
\[ E = (2+\sqrt{3})(x^2 - 4) \]
∴ \( E = (2+\sqrt{3})(x^2-4) \) ✓
السؤال II.3: إيجاد x حيث \( E = 0 \)
1
حل المعادلة
\[ E = 0 \Rightarrow (2+\sqrt{3})(x^2-4) = 0 \]
💡 بما أن \( 2+\sqrt{3} \neq 0 \):
\[ x^2 - 4 = 0 \Rightarrow x^2 = 4 \Rightarrow x = \pm 2 \]
∴ \( x = 2 \) أو \( x = -2 \)