Mathématiques

الأعداد الطبيعية والأعداد الناطقة والحساب على الجذور الحساب على الجذور

عمليات على الجذور

🔊 La maîtresse lit pour toi
أرض مربّعة مساحتها 72 مترا مربّعا، فتكتب أن طول ضلعها ⁦√72⁩، وفي التصحيح تجد الجواب مكتوبا ⁦6√2⁩. فهل الكتابتان تدلّان على العدد نفسه ؟ وكيف نبسّط جذرا تربيعيا ؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • معرفة قاعدة جذر جداء عددين موجبين واستعمالها لتبسيط جذر
  • معرفة قاعدة جذر حاصل قسمة عددين موجبين واستعمالها
  • تجنّب الخطأ الشائع: الجذر لا يتوزّع على الجمع ولا على الطرح
  • جعل مقام كسر عددا ناطقا عندما يكون فيه جذر تربيعي
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • معنى الجذر التربيعي لعدد موجب، وأن مربّعه يعيد العدد نفسه
  • المربّعات الكاملة الأولى وتفكيك عدد إلى جداء عاملين
  • الحساب على الكسور: الاختزال، وضرب البسط والمقام في نفس العدد
كل قواعد هذا الدرس تقوم على شيء واحد: الجذر التربيعي يتعامل جيّدا مع الضرب والقسمة، ولا يتعامل أبدا مع الجمع والطرح. احفظ هذه الجملة، وستعرف متى تُطبَّق القاعدة ومتى تُمنع.

معارف — جذر جداء عددين موجبين

جذر جداء عددين موجبين يساوي جداء جذريهما. هذه القاعدة تُقرأ في الاتجاهين: من اليسار إلى اليمين لتفكيك جذر إلى جذرين، ومن اليمين إلى اليسار لجمع جذرين في جذر واحد.

جذر الجداء
√(a × b) = √a × √b
aعدد حقيقي موجب أو معدومbعدد حقيقي موجب أو معدوم

وإذا كان أحد العاملين مربّعا كاملا خرج من تحت الجذر عددا صحيحا، لأن جذر مربّع عدد موجب هو العدد نفسه. هذه هي الحيلة التي تُبسّط كل جذر تقريبا.

جذر مربّع عدد موجب

شرط أن يكون a موجبا: الجذر التربيعي عدد موجب دائما، فلا يمكن أن يعيد عددا سالبا.

√(a²) = a
aعدد حقيقي موجب أو معدوم
إخراج عامل من تحت الجذر
√(a² × b) = a√b
aالعامل الذي يخرج، وهو موجبbما يبقى تحت الجذر، وهو موجب
لتبسيط جذر، ابحث عن أكبر مربّع كامل يقسم العدد، لا عن أيّ مربّع. فالعدد 72 يقبل القسمة على 4 وعلى 9 وعلى 36، والأخير هو الأكبر: به تنتهي في خطوة واحدة.

معارف — جذر حاصل قسمة عددين موجبين

وما صحّ على الضرب يصحّ على القسمة: جذر حاصل قسمة عددين موجبين يساوي حاصل قسمة جذريهما، بشرط أن يكون المقام مخالفا للصفر.

جذر حاصل القسمة
√(ab) = √a√b
aبسط الكسر، وهو عدد موجب أو معدومbمقام الكسر، وهو عدد موجب تماما
القاعدة تخدم في الاتجاهين أيضا: أحيانا يكون الكسر تحت الجذر أسهل بعد الاختزال، وأحيانا يكون كل من البسط والمقام مربّعا كاملا فينتهي الحساب فورا.

معارف — الجمع والطرح: الجذر لا يتوزّع

هنا يقع أكثر الأخطاء شيوعا في هذا الدرس. لا توجد قاعدة تفكّ جذر مجموع أو جذر فرق: جذر المجموع لا يساوي مجموع الجذرين، وجذر الفرق لا يساوي فرق الجذرين. والمثال المضاد الواحد يكفي لإثبات أن القاعدة لا وجود لها.

جذر المجموع لا يساوي مجموع الجذرين
√(a + b) ≠ √a + √b
aعدد موجبbعدد موجب
جذر الفرق لا يساوي فرق الجذرين
√(a − b) ≠ √a − √b
aعدد موجب أكبر من bbعدد موجب
انتبه إلى ما تقوله هذه العلامة بالضبط: الطرفان ليسا متساويين في الحالة العامة. فلا تكتب أبدا أن جذر مجموع يساوي مجموع الجذرين، ولو بدا الحساب أسهل بذلك.

معارف — الكسر الذي مقامه عدد غير ناطق

عندما يكون مقام كسر جذرا تربيعيا، يصعب تقدير قيمة الكسر ومقارنته بغيره. فنحوّله إلى كسر مقامه عدد ناطق: نضرب البسط والمقام في نفس الجذر، فيصير المقام مربّع ذلك الجذر، أي عددا ناطقا. وقيمة الكسر لا تتغيّر، لأن ضرب البسط والمقام في نفس العدد لا يغيّر الكسر.

تنسيب مقام كسر

ضربنا البسط والمقام في ⁦√b⁩، وجداء ⁦√b⁩ في نفسه يساوي b، فصار المقام ناطقا.

a√b = a × √bb
aبسط الكسر، وهو عدد حقيقيbالعدد تحت جذر المقام، وهو ناطق موجب تماما

طرائق — ما يجب أن تعرف كيف تفعله

طريقة 1: كيف نبسّط جذرا تربيعيا؟

نفكّك العدد إلى جداء أكبر مربّع كامل يقسمه في العدد المتبقّي، ثم نفصل الجذرين، ثم نخرج المربّع الكامل من تحت الجذر.

مثال 1: تبسيط جذر عدد ليس مربّعا كاملا

نريد كتابة العدد ⁦√72⁩ في أبسط صورة، أي بأصغر عدد ممكن تحت الجذر.

🎯المطلوب: اختزل كتابة العدد ⁦√72⁩ بإخراج أكبر مربّع كامل من تحت الجذر.

🔹الخطوة 1: تفكيك العدد

أكبر مربّع كامل يقسم 72 هو 36، والعامل المتبقّي هو 2.

72 = 36 × 2
🔹الخطوة 2: فصل الجذرين

نطبّق قاعدة جذر الجداء على العاملين.

√72 = √36 × √2
🔹الخطوة 3: إخراج المربّع الكامل

العدد 36 مربّع كامل لأن ⁦6 × 6 = 36⁩، فجذره 6 ويخرج من تحت الجذر.

√36 = 6
✅النتيجة: أبسط كتابة للعدد
√72 = 6√2
لو أخذت المربّع 4 بدل 36 لوجدت ⁦√72 = 2√18⁩، وهي كتابة صحيحة لكنها ليست الأبسط، لأن 18 يبقى فيه المربّع 9. اختر دائما أكبر مربّع كامل، وإلا اضطررت إلى إعادة الخطوة.

طريقة 2: كيف نضرب جذرين تربيعيين؟

نجمع الأعداد الناطقة في جهة والجذور في جهة، ثم نضرب كلّا على حدة. وإذا تساوى الجذران كان جداؤهما هو العدد الذي تحتهما، لأن مربّع الجذر يعيد العدد.

مثال 2: جداء فيه جذران متساويان

🎯المطلوب: احسب الجداء ⁦3√7 × 2√7⁩ واكتب النتيجة عددا ناطقا.

🔹الخطوة 1: ترتيب العوامل

نرتّب العوامل: الأعداد الناطقة معا والجذور معا، لأن الضرب تبديلي.

3√7 × 2√7=(3 × 2) × (√7 × √7)
🔹الخطوة 2: جداء الجذرين

جداء عدد في نفسه هو مربّعه، ومربّع الجذر يعيد العدد الذي تحته.

√7 × √7 = 7
🔹الخطوة 3: جداء الأعداد الناطقة

نضرب العددين الناطقين.

3 × 2 = 6
✅النتيجة: الجداء عدد ناطق
3√7 × 2√7=6 × 7=42
جداء جذرين متساويين يمحو الجذر تماما. وهذا سبب وجيه لترتيب العوامل قبل الضرب: الجذور التي تتكرّر تختفي، ولا يبقى إلا حساب بسيط على الأعداد الناطقة.

طريقة 3: كيف نبسّط جذر حاصل قسمة؟

نكتب العبارة تحت الجذر على شكل كسر، ثم نفصل جذر البسط عن جذر المقام، ثم نحسب كلا الجذرين إن كانا مربّعين كاملين.

مثال 3: جذر عبارة فيها قوّة للعدد عشرة

نعتبر العبارة ⁦√(9 × 10⁻²)⁩، وهي مكتوبة بقوّة سالبة للعدد عشرة.

🎯المطلوب: احسب العدد ⁦√(9 × 10⁻²)⁩ واكتبه بصيغة عشرية.

🔹الخطوة 1: كتابة العبارة على شكل كسر

قوّة سالبة للعدد عشرة تعني القسمة: العدد ⁦10⁻²⁩ هو واحد على مائة.

9 × 10−2 = 9100
🔹الخطوة 2: فصل جذر البسط عن جذر المقام

نطبّق قاعدة جذر حاصل القسمة: جذر الكسر هو كسر الجذرين.

√(9100) = √9√100
🔹الخطوة 3: حساب الجذرين

البسط والمقام مربّعان كاملان: ⁦3 × 3 = 9⁩ و ⁦10 × 10 = 100⁩.

√9 = 3 , √100 = 10
✅النتيجة: قيمة العبارة
√(9 × 10−2)=310=0,3
طريق آخر يعطي نفس النتيجة: العدد 9 على 100 هو مربّع الكسر 3 على 10، وجذر المربّع هو العدد نفسه. متى رأيت مربّعا كاملا في البسط وفي المقام معا، فكّر في هذا الطريق.
وإذا كان تحت الجذر كسر قابل للاختزال، فاختزله قبل كل شيء: الكسر 75 على 20 يصير 15 على 4، فيصير جذره ⁦√15⁩ على 2 في خطوة واحدة. الاختزال أوّلا يوفّر عليك تفكيك عددين كبيرين.

طريقة 4: كيف نتأكّد أن الجذر لا يتوزّع على الجمع والطرح؟

لا تُثبَت القواعد بالأمثلة، لكن الأمثلة المضادّة تهدمها. نحسب الطرفين كلّا على حدة بأعداد بسيطة، ثم نقارن: إن اختلفا فالقاعدة المزعومة باطلة.

مثال 4: مثالان مضادّان على الجمع وعلى الطرح

🎯المطلوب: قارن العددين ⁦√(9 + 49)⁩ و ⁦√9 + √49⁩، ثم قارن العددين ⁦√(25 − 16)⁩ و ⁦√25 − √16⁩.

🔹الخطوة 1: جمع العددين تحت الجذر

نبدأ بما تحت الجذر، لأن الجمع يسبق الجذر في ترتيب العمليات.

√(9 + 49) = √58
🔹الخطوة 2: حصر الجذر

العدد 58 محصور بين المربّعين 49 و 64، فجذره محصور بين 7 و 8؛ وبالحاسبة نجد قيمة مقرّبة إلى الجزء من المائة هي 7,62.

49 < 58 < 64 ⟹ 7 < √58 < 8
🔹الخطوة 3: مجموع الجذرين

والآن نحسب الطرف الثاني: كل من 9 و 49 مربّع كامل.

√9 + √49=3 + 7=10
🔹الخطوة 4: التحقّق بالتربيع

ولا حاجة حتى إلى القيمة المقرّبة: لو كان 10 جذرا للعدد 58 لكان مربّعه 58، ومربّعه في الحقيقة 100. فالتساوي مستحيل.

10² = 100 ≠ 58
🔹الخطوة 5: الفرق تحت جذر واحد

ونعيد التجربة نفسها على الطرح.

√(25 − 16)=√9=3
🔹الخطوة 6: فرق الجذرين

ثم نحسب فرق الجذرين.

√25 − √16=5 − 4=1
✅النتيجة: الجذر لا يتوزّع لا على الجمع ولا على الطرح
√(9 + 49) ≠ √9 + √49 , √(25 − 16) ≠ √25 − √16
لاحظ في الحالة الثانية أن الفرق كبير: 3 مقابل 1. لو كانت القاعدة صحيحة لتساوى الطرفان في كل الحالات؛ ومثال مضادّ واحد يكفي لهدمها.

طريقة 5: كيف نجعل مقام كسر عددا ناطقا؟

نضرب البسط والمقام في الجذر الموجود في المقام. فيصير المقام مربّع ذلك الجذر، أي عددا ناطقا، ويبقى الجذر في البسط. ثم نبسّط ما يمكن تبسيطه.

مثال 5: كسر بسطه عدد ناطق ومقامه جذر

🎯المطلوب: اكتب الكسر ⁦2/√5⁩ على شكل كسر مقامه عدد ناطق.

🔹الخطوة 1: ضرب البسط والمقام في جذر المقام

المقام هو ⁦√5⁩، فنضرب البسط والمقام فيه؛ وهذا لا يغيّر قيمة الكسر.

2√5=2 × √5√5 × √5
🔹الخطوة 2: حساب المقام الجديد

جداء الجذر في نفسه يعيد العدد الذي تحته، فصار المقام ناطقا.

√5 × √5 = 5
✅النتيجة: كتابة الكسر بمقام ناطق
2√5 = 2√55
تحقّق بالحاسبة: الكتابتان تعطيان نفس القيمة المقرّبة 0,89. فالتنسيب لا يغيّر العدد، وإنما يغيّر صورته لتصير أسهل في المقارنة والحساب.
مثال 6: كسر بسطه مجموع فيه جذر

نعتبر الكسر ⁦(1 + √6)/√3⁩، وبسطه هنا مجموع لا عددا مفردا.

🎯المطلوب: اكتب الكسر ⁦(1 + √6)/√3⁩ على شكل كسر مقامه عدد ناطق، ثم بسّط النتيجة.

🔹الخطوة 1: المقام بعد الضرب

نضرب البسط والمقام في ⁦√3⁩ كما في الحالة السابقة، فيصير المقام ناطقا.

√3 × √3 = 3
🔹الخطوة 2: نشر البسط

ونضرب البسط كاملا في ⁦√3⁩: الضرب يتوزّع على الجمع، فيضرب كل حدّ على حدة.

(1 + √6) × √3 = √3 + √18
🔹الخطوة 3: تبسيط الجذر الناتج

العدد 18 يقبل المربّع الكامل 9، فنخرجه من تحت الجذر كما في الطريقة الأولى.

√18=√(9 × 2)=3√2
✅النتيجة: الكسر بمقام ناطق
1 + √6√3 = √3 + 3√23
انتبه إلى أن الضرب وحده يتوزّع على الجمع؛ أما الجذر فلا. في الخطوة الثانية ضربنا كل حدّ من البسط في ⁦√3⁩، ولم نفكّ أي جذر مجموع.
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في أسئلة حساب من نوع: «اكتب ⁦√72⁩ على الشكل ⁦a√b⁩»، و«بسّط العبارة»، و«اكتب الكسر بمقام ناطق». ثلاثة عناصر جاهزة: ① القاعدتان: ⁦√(a × b) = √a × √b⁩ و ⁦√(a/b) = √a/√b⁩ لعددين موجبين ② التبسيط: أخرج أكبر مربّع كامل من تحت الجذر: ⁦√(a² × b) = a√b⁩، مثل ⁦√72 = √(36 × 2) = 6√2⁩ ③ المقام الناطق: ⁦a/√b = (a × √b)/b⁩، بضرب البسط والمقام في الجذر نفسه، فلا تتغيّر قيمة الكسر. ⛔ والخطأ الشائع: توزيع الجذر على الجمع أو الطرح ؛ ⁦√(a + b) ≠ √a + √b⁩، ومثال مضادّ واحد يكفي: ⁦√(9 + 16) = 5⁩ بينما ⁦√9 + √16 = 7⁩. وخطأ ثانٍ: إخراج مربّع ليس أكبر مربّع كامل، فيبقى الجذر قابلا للتبسيط.
خلاصة: الجذر التربيعي ينسجم مع الضرب والقسمة، ولا ينسجم مع الجمع والطرح. فجذر جداء عددين موجبين هو جداء جذريهما، وجذر حاصل قسمتهما هو حاصل قسمة جذريهما؛ وبهاتين القاعدتين نبسّط أي جذر بإخراج أكبر مربّع كامل من تحته. أما جذر مجموع فلا يساوي مجموع الجذرين، وجذر فرق لا يساوي فرق الجذرين، والمثال المضادّ يثبت ذلك. وإذا كان مقام كسر جذرا، ضربنا البسط والمقام في ذلك الجذر فصار المقام عددا ناطقا دون أن تتغيّر قيمة الكسر.

Page 1/11

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net