# جذاذات الرياضيات للسنة الأولى إعدادي
## 1. نبذة تاريخية حول تطور الأعداد والعمليات
استخدمت مختلف الحضارات قديماً رموزاً وطرقاً خاصّة للتعبير عن الأرقام؛ حيث استعمل الفراعنة الحروف الهيروغليفية، واليونانيون الحروف اليونانية، بينما استخدم الصينيون الحروف الغبارية. ويعود الفضل للعرب في ظهور وتمثيل الأرقام بالشكل الحالي، والمساهمة في نشر كتابة الأعداد في نظام العد العشري عبر إضافة الصفر واستعمال الكتابة الوضعية. كما ابتكر العرب العمليات الحسابية وخصوصاً الضرب الذي يعتمد على الوضع والاحتفاظ، متجاوزين الطرق الأقدم التي اعتمدت على الجموع الجزئية.
## 2. التوجيهات التربوية والكفايات المستهدفة والمكتسبات القبلية
* **المكتسبات القبلية:** تعامل التلميذ بالتعليم الابتدائي مع الأعداد الصحيحة الطبيعية والأعداد العشرية الكسرية الموجبة، ممّا يستحسن عدم إعادة تقديمها بالمستوى نفسه.
* **الأهداف والكفايات المستهدفة:**
* التحسيس باستعمال الحروف في الحساب الجبري اعتباراً لدوره المتزايد في شتى مجالات الحياة، وتوظيفه تدريجياً في تبسيط كتابة التعابير الجبرية.
* التأكيد على الأسبقية في إنجاز العمليات.
* حساب مجموع، فرق، جداء، وخارج عددين عشريين، وتأطير خارج عددين عشريين.
* توظيف خاصيتي النشر والتعميل واستيعاب واستعمال المصطلحات الرياضية الأساسية (حد، مجموع، عامل، جداء، خارج...).
* حساب المجاميع الجبرية بدون وبأقواس، واستعمال المحسبة.
## 3. قواعد إنجاز العمليات الحسابية وترتيبها
* **العمليات بدون أقواس:** يُبدأ بإنجاز الضرب والقسمة أولاً، ثم تُتبع بالجمع والطرح.
* **العمليات بالأقواس:** تُعطى الأسبقية لما بين الأقواس (العادية والمربعة)، بدءاً من الأقواس الداخلية نحو الخارجية إلى أن يصبح التعبير بدون أقواس، مع ضبط مواقع الأقواس بدقة لضمان الصحة الرياضية.
* **حساب التعبيرات العددية:** إنجاز حسابات دقيقة لسلاسل عمليات تتضمن العمليات الأربع.
## 4. النشر، التعميل والحساب الحرفي
* **النشر (تعويض الجداء بمجموع أو فرق يساويه / الكتابة على شكل مجموع):**
لأعداد عشرية وحرفية $a$ و $b$ و $k$:
* $k \times (a + b) = ak + kb$
* $k \times (a - b) = ak - bk$
* **التعميل (تعويض المجموع أو الفرق بجداء يساويه / الكتابة على شكل جداء):**
* استخراج العامل المشترك لتحويل المجاميع الحرفية إلى جداءات (مثل $ak + kb = k \times (a + b)$ و $ak - bk = k \times (a - b)$، ومثالهما $A = 6X + 6Y$ و $B = 2,5ab - 12,5xy$).
* **تبسيط التعبيرات الجبرية:** اختزال المجاميع الجبرية المتضمنة لمتغيرات متشابهة (مثل الحروف $a, t, y, z, m$) عبر جمع وطرح معاملاتها العددية بدقة.
* **ملاحظات ترميزية:** يمكن تبسيط كتابة الجداء بحذف رمز الضرب ($\times$) وتعويضه بنقطة (.) أو بفراغ (مثل $(a+b)(a-b)$ أو $ka$ أو $k.a$).
## 5. الحساب الذهني، المحسبة والصعوبات الشائعة
* **الحساب الذهني واستعمال المحسبة:** يعتمد الحساب الذهني على تفكيك الأعداد لتسهيل الحساب؛ أمثلة:
* حساب $4.25 \times 101 = 4.25 \times 100 + 4.25 \times 1 = 425 + 4.25 = 429.25$
* حساب $2.13 \times 99 = 2.13 \times (100 - 1) = 2.13 \times 100 - 2.13 = 213 - 2.13 = 210.87$
كما يتطلب الاستعمال السليم للآلة الحاسبة إنجاز العمليات والتعامل مع القسمة غير المضبوطة وتحديد الباقي.
* **الصعوبات والأخطاء الشائعة:** تتمثل في التعامل مع الأعداد العشرية والعمليات عليها، أخطاء حساب المجاميع الجبرية بالأقواس وبدونها، والصعوبات المرتبطة بالنشر والتعميل واستعمال الصيغ في وضعيات محددة.
## 6. المسائل والوضعيات التطبيقية
* **مسألة الأعمار:** صياغة سلسلة عمليات رياضية تعبر عن وضعية مقترحة حول حساب العمر بناءً على مجموع أرجل الحيوانات المملوكة (كلاب، قطط، حمامات).
* **مسألة بطولة كرة القدم:**
* **قاعدة التنقيط:** منح 3 نقط للفريق المنتصر خارج ملعبه، نقطة واحدة في حالة التعادل، و0 نقطة في حالة الهزيمة.
* **استثمار الجدول:** إتمام بيانات جدول البطولة الرياضية (عدد المباريات، الانتصارات داخل وخارج الملعب، التعادلات، الهزائم، والمجموع الإجمالي للنقاط).
* **تحديد الفائز:** استخراج الفريق الفائز بالبطولة بناءً على مجموع النقاط المحصل عليها مع تقديم التعليل الرياضي المناسب.
### تقديم ومقارنة الأعداد العشرية النسبية
#### 1. تقديم ومقارنة الأعداد العشرية النسبية
**أ- العدد العشري النسبي:**
* **الأعداد العشرية الموجبة:** أعداد مثل: $0$ ؛ $1$ ؛ $2$ ؛ $1,4$ ؛ $3,14$ ؛ $11$ ؛ $2,5$.
* **الأعداد العشرية السالبة:** أعداد مثل: $0$ ؛ $-2$ ؛ $-1$ ؛ $-0,44$ ؛ $-12$ ؛ $-2,5$.
* **ملاحظات أساسية:**
* العدد $0$ هو عدد عشري موجب وسالب في آن واحد.
* الأعداد مثل: $0$ ؛ $1$ ؛ $-2,8$ ؛ $14$ ؛ $-1$ ؛ $5$ ؛ $-51$ ؛ $11...$ تسمى أعدادا صحيحة نسبية.
* العدد مثل $-2,5$ أو $-14,12$ هو عدد عشري نسبي وليس بعدد صحيح نسبي.
**ب- المستقيم المدرج:**
* **وحدة التدريج:** تدريج مستقيم يعني اختيار نقطتين منه $O$ و $I$ وإسناد العدد $0$ للنقطة $O$ والعدد $1$ للنقطة $I$، ومنه فإن وحدة التدريج هي $[OI]$.
* **خصائص المستقيم المدرج:**
* تسمى النقطة $O$ أصل المستقيم المدرج، ويسمى طول $[OI]$ وحدة التدريج.
* يُمثّل كل عدد عشري نسبي بنقطة واحدة من المستقيم المدرج.
* العدد الذي يمكن إسناده لكل نقطة يُسمى **أفصولها**.
* أفصول النقطة $A$ هو $3$، وأفصول النقطة $B$ هو $-2$.
* مسافة العدد $3$ عن الصفر هي مسافة القطعة $[OA]$ وتساوي $3$، ومسافة العدد $-5$ عن الصفر هي مسافة القطعة $[OP]$ وتساوي $5$.
* **المقابل:** العدد $2$ هو مقابل العدد $-2$ (والعدد $-2$ هو مقابل العدد $2$)، ويقال إن العددين $-2$ و $2$ متقابلان.
**ج- مقارنة عددين عشريين نسببين:**
* **مقارنة عددين مختلفين في الإشارة:** كل عدد عشري موجب أكبر من كل عدد عشري سالب غير منعدم (مثال: $-9 < 2$ ؛ $-25,44 < 1000$).
* **مقارنة عددين لهما نفس الإشارة:**
* إذا كان عددان عشريان سالبين، فإن أكبرهما هو الأقرب من نقطة الصفر (مثال: $-36 < -1$ ؛ $-1 < -2,5$ ؛ $-36 < -0,1$ ؛ $-2,5 < -1$).
* إذا كان عددان عشريان موجبان، فإن أكبرهما هو الأبعد عن نقطة الصفر.
* **الرموز المستعملة:**
* $a \le b$: تعني $a$ أصغر من أو تساوي $b$ (أي $a b$ أو $a = b$).
* أمثلة: $-6 -1$.
---
#### 2. عمليات الحساب على الأعداد العشرية النسبية
**أ- جمع عددين عشريين نسببيين:**
* **قاعدة 1:** مجموع عددين عشريين لهما نفس الإشارة هو عدد عشري لهما نفس الإشارة، ومسافته عن الصفر هي مجموع مسافتيهما عن الصفر (مثال: $(-57,225) + (-514) = - (57,225 + 514)$).
* **قاعدة 2:** لحساب مجموع عددين عشريين مختلفين في الإشارة، نأخذ إشارة العدد الأبعد عن الصفر ثم نحسب فرق مسافتيهما عن الصفر (أمثلة: $-36 + 14,11 = -(36 - 14,11) = -21,89$ ؛ $125 + (-45,5) = 79,5$ ؛ $-31,65 + (-11,5) = -43,15$).
**ب- فرق عددين عشريين نسبيين:**
* **القاعدة:** لحساب فرق عددين عشريين نسبيين، نضيف إلى الحد الأول مقابل الحد الثاني. فإذا كان $a$ و $b$ عددين عشريين نسبيين فإن: $a - b = a + (-b)$.
* **أمثلة:**
* $12 - (-13,55) = 12 + 13,55 = 25,55$
* $-34 - 16 = -34 + (-16) = -(34 + 16) = -50$
**ج- ضرب الأعداد العشرية النسبية:**
* **جداء عددين مختلفين في الإشارة:** هو عدد عشري نسبي سالب (أمثلة: $25,5 \times (-2) = -51$ ؛ $-11,5 \times 50 = -575$).
* **جداء عددين لهما نفس الإشارة:** هو عدد عشري نسبي موجب (أمثلة: $-21 \times (-5) = 105$ ؛ $-0,05 \times (-10) = 0,5$).
**د- قسمة الأعداد العشرية النسبية:**
* **تعريف:** ليكن $a$ و $b$ عددين عشريين نسبيين بحيث $b \neq 0$. العدد $q$ الذي يحقق $b \times q = a$ يسمى خارج $a$ على $b$ ويكتب: $q = \frac{a}{b}$ (مثال: بما أن $(-3) \times (-2) = 6$ فإن $\frac{6}{-2} = -3$).
* **خارج عددين لهما نفس الإشارة:** هو عدد عشري نسبي موجب (مثال: $-807,95 \div (-13) = 62,15$ ؛ $7,81 \div 1,1 = 7,1$).
* **خارج عددين مختلفين في الإشارة:** هو عدد عشري نسبي سالب (مثال: $807,95 \div (-13) = -62,15$ ؛ $-7,81 \div 1,1 = -7,1$).
---
#### 3. القوى
**أ- قوة عدد عشري نسبي:**
* **تعريف:** ليكن $a$ عددا عشريا نسبيا و $n$ عددا صحيحا طبيعيا غير منعدم:
$$a^n = \underbrace{a \times a \times a \times \dots \times a}_{n \text{ من العوامل}}$$
* **ملاحظات وتسميات:**
* يسمى $a$ أساس القوة، ويسمى $n$ أس القوة.
* أمثلة: $5^2 = 5 \times 5 = 25$ ؛ $(-2)^5 = (-2) \times (-2) \times (-2) \times (-2) \times (-2) = -32$.
* لكل عدد عشري نسبي $a$ غير منعدم: $a^1 = a$ و $a^0 = 1$ (أمثلة: $999^1 = 999$ ؛ $4^0 = 1$).
**ب- إشارة قوة أساسها سالب:**
تكون قوة أساسها سالب:
* **موجبة:** إذا كان أسها عددا زوجيا (مثال: إشارة $(-7)^4$ موجبة).
* **سالبة:** إذا كان أسها عددا فرديا (مثال: إشارة $(-5)^3$ سالبة).
**ج- قواعد الحساب على القوى:**
ليكن $a$ و $b$ عددين عشريين نسبيين، و $n$ و $m$ عددين صحيحين طبيعيين:
* $a^n \times a^m = a^{n+m}$
* $\frac{a^n}{a^m} = a^{n-m}$
* $(a^n)^m = a^{n \times m}$
* $a^n \times b^n = (a \times b)^n$
* $\frac{a^n}{b^n} = \left(\frac{a}{b}\right)^n$
**د- قوى العدد 10:**
لكل عدد صحيح طبيعي $n$:
$$10^n = \underbrace{100 \dots 0}_{n \text{ من الأصفار}}$$
* أمثلة:
* $10^5 = 100000$
* $10^{11} = 100000000000$
* $10^{22} = 10000000000000000000000$
# ملخص درس: النشر والتعميل
## أولاً: النشر
**التعريف:** يُقصد بالنشر كتابة جداء على شكل مجموع أو فرق.
### 1. جداء عدد في مجموع أو فرق (القاعدة الأولى)
لكل أعداد عشرية نسبية $a$ و $x$ و $y$:
* $a(x + y) = ax + ay$
* $a(x - y) = ax - ay$
* بصفة عامة: $n(a + b - c) = na + nb - nc$
* مجموع متكرر: $a + a + a + \dots + a$ ($n$ من الحدود) يُكتب على شكل $na$ حيث $a$ عدد عشري نسبي.
### 2. جداء مجموعين (القاعدة الثانية)
لكل أعداد عشرية نسبية $a$ و $b$ و $x$ و $y$:
$$(a + b)(x + y) = ax + ay + bx + by$$
---
## ثانياً: التعميل
**التعريف:** التعميل هو كتابة مجموع أو فرق على شكل جداء.
* **ملاحظة هامة:** قبل الشروع في التعميل، يُبحث دائماً عن العامل المشترك بين حدود التعبير الرياضي.
---
## ثالثاً: المتطابقات الهامة
لكل عددين عشريين نسبيا $a$ و $b$:
1. **مربع مجموع:**
$$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$$
2. **مربع فرق:**
$$(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$$
3. **جداء مجموع في فرق:**
$$(a - b)(a + b) = a^2 - b^2$$
تُستثمر هذه القواعد في تطبيقات نشر وتطوير التعابير الحرفية، وكذلك في تعميلها وتبسيطها رياضياً.
### المعادلات من الدرجة الأولى بمجهول واحد
#### 1. تعريف المعادلة من الدرجة الأولى بمجهول واحد
تُعرّف المعادلة من الدرجة الأولى بمجهول واحد بأنها كل كتابة على إحدى الصيغتين: $a+x=b$ أو $ax=b$ (حيث $a \neq 0$)، حيث يُمثل كل من $a$ و $b$ عددين عشريين نسبيين، ويُرمز للمجهول بالرمز $x$.
#### 2. حل معادلة
يُقصد بحل المعادلة عملية البحث عن قيمة المجهول $x$. وتنقسم طرائق الحل بناءً على صيغة المعادلة إلى:
* **حل المعادلة من الشكل $x+a=b$:** يُعطى حلها بالعدد العشري النسبي $x = b - a$.
* **حل المعادلة من الشكل $ax=b$ (حيث $a \neq 0$):** يُعطى حلها بالعدد العشري النسبي $x = \frac{b}{a}$.
#### 3. خصائص المتساويات وقواعد الحل
تستند عملية حل المعادلات إلى قاعدتين أساسيتين في التعامل مع المتساويات:
* **القاعدة الأولى (الجمع والطرح):** إذا أضفنا أو طرحنا نفس العدد النسبي $k$ إلى طرفي متساوية، فإن المتساوية لا تتغير. وبصيغة أخرى، إذا كان $a = b$ فإن:
* $a + k = b + k$
* $a - k = b - k$
* **القاعدة الثانية (الضرب والقسمة):** إذا ضربنا في نفس العدد أو قسمنا على نفس العدد غير المنعدم $k$ طرفي متساوية، فإن المتساوية لا تتغير. وبصيغة أخرى، إذا كان $a = b$ (مع $k \neq 0$) فإن:
* $a \times k = b \times k$
* $a \div k = b \div k$
#### 4. خطوات حل المعادلات
تتم عملية حل المعادلات التطبيقية وفق الآتي:
1. عزل الأعداد التي لا تحتوي على المجهول $x$ في أحد طرفي المعادلة، والأعداد التي تحتوي على المجهول في الطرف الآخر، مع إضافة مقابل العدد عند نقله من طرف لآخر.
2. تبسيط الطرفين واستخراج القيمة النهائية للمجهول $x$.
#### 5. حالات خاصة
* المعادلة من الشكل $0x = b$ (حيث $b \neq 0$): ليس لها حل.
* المعادلة من الشكل $0x = 0$: جميع الأعداد العشرية النسبية تعتبر حلاً لها.
#### 6. منهجية حل المسائل
تُحل المسائل الرياضية باتباع أربع مراحل متسلسلة:
1. **اختيار المجهول:** تحديد العنصر المراد حسابه ورمزه بـ $x$.
2. **صياغة المعادلة:** تحويل معطيات المسألة إلى معادلة رياضية.
3. **حل المعادلة:** تطبيق قواعد الحل الرياضية لإيجاد قيمة المجهول.
4. **الخلاصة:** تقديم الإجابة النهائية وتفسير النتائج ضمن سياق المسألة.
### ملخص درس: المستقيم وأجزاؤه
#### 1. المستقيم
* **تعريف:** المستقيم هو مجموعة من نقط المستوى، وهو غير محدود.
* **المستقيم المار من نقطتين:** من نقطتين مختلفتين يمر مستقيم وحيد، ويُرمز له بالرمز $(AB)$.
* **ملاحظة:** من نقطة واحدة في المستوى تمر عدة مستقيمات.
#### 2. النقط المستقيمية
* **تعريف:** تكون نقط مستقيمية إذا كانت تنتمي إلى نفس المستقيم.
#### 3. الأوضاع النسبية لمستقيمين في المستوى
* **المستقيمان المتقاطعان:** هما مستقيمان يشتركان في نقطة واحدة.
* **المستقيمان المنطبقان:** هما مستقيمان يشتركان في أكثر من نقطة واحدة.
* **المستقيمان المتوازيان قطعا:** هما مستقيمان لا يشتركان في أية نقطة، ويُكتب: $(D) // (L)$.
#### 4. المستقيمان المتعامدان
* **تعريف:** يكون مستقيمان متعامدين إذا كانا يحددان زاوية قائمة، ويُكتب: $(R) \perp (D)$.
* **خاصية:** من نقطة معلومة يمر مستقيم وحيد عمودي على مستقيم معلوم.
#### 5. نصف المستقيم وأجزاؤه
* **نصف المستقيم:** جزء من مستقيم له أصل ويمتد في جهة واحدة، ويُرمز له بالرمز $[AB)$ (حيث $A$ هو الأصل)، ويمثل المستقيم حاملًا له.
* **نصفا المستقيم المتقابلان:** هما نصفا مستقيم مختلفان لهما نفس الأصل ونفس الحامل (مثل $[AB)$ و $[AC)$).
* **المسقط العمودي لنقطة على مستقيم:** هي نقطة تقاطع المستقيم والمستقيم العمودي عليه المار من تلك النقطة، وتسمى المسافة بين النقطة ومسقطها العمودي بـ "المسافة بين النقطة والمستقيم".
#### 6. القطعة ومفاهيمها
* **القطعة:** جزء محدد من مستقيم له طرفان، ويُرمز لها بالرمز $[AB]$، ويسمى المستقيم $(AB)$ حاملاً لها.
* **منتصف قطعة:** هو نقطة تنتمي إلى القطعة وتكون متساوية المسافة عن طرفيها (أي أن $M \in [AB]$ و $MA = MB$).
* **القطعتان المتقايستان:** تكون قطعتان متقايستين إذا كان لهما نفس الطول، ويُكتب: $AB = CD$.