شرح المتطابقات والتحليل الجبري في القدرات الكمي

رغم عنوانه، يدور العرض حول الجبر الأساسي الذي يحتاجه القسم الكمي: المتطابقات الشهيرة (مربع المجموع، مربع الفرق، الفرق بين مربعين)، وتحليل ثلاثية الحدود، والعمليات على الحدود الجبرية (جمع المتشابهة، ضرب وقسمة ذات الأسس، التوزيع)، ثم تطبيقات: إيجاد أ²+ب² أو أب من معادلتين، والتعويض، ومقارنة قيم عددية. في القدرات تأتي هذه المهارات غالبًا في صورة «بسّط» أو «أوجد قيمة المقدار» أو «قارن بين القيمتين»، والحل الأسرع يكون بالمتطابقة لا بالحساب المباشر.

القاعدة الذهبية: قبل أن تحسب، ابحث عن المتطابقة: (أ±ب)²=أ²±2أب+ب² و أ²−ب²=(أ+ب)(أ−ب)؛ ولا تنسَ الحد الأوسط 2أب أبدًا.

طريقة الحل

  1. حدد شكل المقدار: مربع مجموع/فرق، فرق مربعين، ثلاثية حدود، أو حدود تحتاج توزيعًا
  2. طبّق المتطابقة المناسبة أو وزّع الأقواس مع إشاراتها
  3. اجمع الحدود المتشابهة فقط (نفس المتغير ونفس الأس)
  4. في المعادلتين: اجمع أو اطرح لإيجاد المجهولين، أو استعمل المتطابقة مباشرة
  5. اقرأ المطلوب مرة أخيرة: س أم س+ص، أ²+ب² أم أب

خريطة القواعد

المتطابقات الشهيرة

مربع مجموع حدّين (٦ سؤالاً)

فك (أ+ب)² واستعماله في الحساب والمقارنة

القاعدة
مربع مجموع حدين = مربع الأول + مثلي حاصل ضربهما + مربع الثاني: (أ+ب)²=أ²+2أب+ب². مثال العرض: (س+4)²=س²+8س+16.
المقارنة بعد الفك
في «قارن» فك القوس ثم احذف المشترك: (أ+ب)² تزيد على أ²+2أب بمقدار ب²، و (م+3)² تزيد على م²+6م بـ 9.
حساب مربعات الأعداد ذهنيًا
اكتب العدد قريبًا من عدد مدوّر: 51²=(50+1)²=2500+100+1=2601.

تدرّب على أسئلة مربع مجموع حدّين

مربع الفرق بين حدّين (٦ سؤالاً)

فك (أ−ب)² وانتباه إشارة الحد الأوسط

القاعدة
(أ−ب)²=أ²−2أب+ب²: الأوسط سالب والأخير موجب دائمًا. مثال: (س−3)²=س²−6س+9، و (2س−3)²=4س²−12س+9.
تبديل الحدين
(أ−ب)²=(ب−أ)² لأن مربع السالب موجب، و (س−1)² يساوي س²−2س+1 لكل س.

تدرّب على أسئلة مربع الفرق بين حدّين

مربعا المجموع والفرق (٥ سؤالاً)

تبسيط مقادير تجمع (أ+ب)² و (أ−ب)²

طرح المربعين
(أ+ب)²−(أ−ب)²=4أب. لذا (2أ+ب)²−(2أ−ب)²=8أب و 2(أ+ب)²−2(أ−ب)²=8أب.
جمع المربعين
(أ+ب)²+(أ−ب)²=2أ²+2ب² (الحدود الوسطى تُلغى). أي حد إضافي مثل −2س ص يبقى كما هو.

تدرّب على أسئلة مربعا المجموع والفرق

الفرق بين مربعين (٥ سؤالاً)

(أ+ب)(أ−ب)=أ²−ب² في الاتجاهين

الضرب
حاصل ضرب مجموع حدين في الفرق بينهما = مربع الأول − مربع الثاني: (س+5)(س−5)=س²−25.
التحليل
أ²−ب²=(أ+ب)(أ−ب): س²−16=(س+4)(س−4).
اختصار الحساب
53²−47²=100×6=600، و 101×99=100²−1=9999.

تدرّب على أسئلة الفرق بين مربعين

التحليل والعمليات على الحدود

تحليل ثلاثية حدود (٥ سؤالاً)

كتابة س²+ب س+ج على صورة (س+م)(س+ن)

القاعدة
نبحث عن عددين م، ن حيث م+ن=ب و م×ن=ج. مثال: س²+6س+8=(س+2)(س+4)، و س²+7س+10=(س+5)(س+2).
الإشارات
ج موجب ⇐ العددان بإشارة ب نفسها؛ ج سالب ⇐ إشارتان مختلفتان والأكبر يأخذ إشارة ب: س²+س−12=(س+4)(س−3).

تدرّب على أسئلة تحليل ثلاثية حدود

الحدود المتشابهة (٥ سؤالاً)

تمييز الحدود المتشابهة وجمعها

التعريف
تكون الحدود متشابهة إذا كان لها نفس المتغير ونفس الأس، مثل 4س² و −7س².
الجمع والطرح
لا تُجمع ولا تُطرح إلا الحدود المتشابهة، والأس لا يتغير: 3س+5س−2س=6س، 4س²−7س²=−3س².

تدرّب على أسئلة الحدود المتشابهة

ضرب وقسمة ذات الأسس (٥ سؤالاً)

ضرب المعاملات وجمع الأسس، وقسمتها وطرح الأسس

الضرب
نضرب المعاملات ونجمع أسس الرموز المتشابهة: 2س³×4س²=8س^5.
القسمة
نقسم المعاملات ونطرح الأسس (أس البسط − أس المقام): (12س^5/3س²)=4س³.

تدرّب على أسئلة ضرب وقسمة ذات الأسس

قاعدة التوزيع (٥ سؤالاً)

توزيع الضرب على الجمع والطرح

القاعدة
الضرب يوزّع على كل حد داخل القوس: 3(س+4)=3س+12.
العامل السالب
السالب يوزّع مع العدد: 3س(س+4)−2(س−1)=3س²+12س−2س+2=3س²+10س+2.

تدرّب على أسئلة قاعدة التوزيع

تطبيقات ومقارنات

قيمة مقدار من معادلتين (٦ سؤالاً)

إيجاد أ²+ب² أو أب من معادلتين خطيتين

الحذف بالجمع أو الطرح
اجمع المعادلتين إذا تعاكس معامل أحد المجهولين، واطرح إذا تساوى. مثال: أ+ب=10، أ−ب=2 ⇐ أ=6، ب=4 ⇐ أ²+ب²=52.
الاختصار بالمتطابقة
أ²−ب²=(أ+ب)(أ−ب) تُحسب مباشرة دون إيجاد أ، ب؛ و أ²+ب²=(أ+ب)²−2أب.

تدرّب على أسئلة قيمة مقدار من معادلتين

التعويض لإيجاد المجهول (٤ سؤالاً)

تعويض قيمة معلومة لإيجاد المجهول الآخر

الطريقة
عوّض القيمة ثم انقل الثابت ثم اقسم على المعامل: 3س+1=13 ⇐ س=4؛ 5س−4=19 ⇐ س=4.6.

تدرّب على أسئلة التعويض لإيجاد المجهول

قيم عددية ومقارنة (٤ سؤالاً)

حساب مقادير عددية ومقارنتها ذهنيًا

الجذور داخل القوس
احسب ما داخل القوس أولًا: (√(25)+√(9))²=(5+3)²=64، وليس 25+9.
المقارنة العددية
احسب كل طرف ثم قارن: 8888−8788=100>88=88×1.

تدرّب على أسئلة قيم عددية ومقارنة

جداول المقارنة

مقارنة المتطابقات الثلاث
المتطابقةالمفكوكالحد الأوسط
(أ+ب)²أ²+2أب+ب²+2أب
(أ−ب)²أ²−2أب+ب²−2أب
(أ+ب)(أ−ب)أ²−ب²لا يوجد

للحسم: إذا رأيت قوسين متطابقين ⇐ مربع (له حد أوسط)؛ قوسين يختلفان في الإشارة فقط ⇐ فرق مربعين (بلا حد أوسط).

مقارنة العمليات على الحدود
العمليةالمعاملاتالأسس
جمع/طرح (متشابهة فقط)تُجمع/تُطرحلا تتغير
ضربتُضربتُجمع
قسمةتُقسمتُطرح

للحسم: الأس لا يتغير إلا في الضرب والقسمة.

إشارات تحليل $س^2+ب س+ج$
إشارة جإشارة بالعددان م، ن
موجبةموجبةموجبان
موجبةسالبةسالبان
سالبةأي إشارةمختلفا الإشارة، والأكبر بإشارة ب

للحسم: افحص الضرب والمجموع معًا قبل اختيار القوسين.

أخطاء شائعة

  • نسيان الحد الأوسط 2أب عند فك (أ±ب)²
  • الخلط بين مربع الفرق (أ−ب)² والفرق بين مربعين أ²−ب²
  • تربيع المتغير ونسيان تربيع معامله: (2س)²=4س²
  • جمع حدود غير متشابهة أو جمع الأسس عند الجمع
  • ضرب الأسس بدل جمعها في ضرب الحدود
  • نسيان توزيع الإشارة السالبة على كل حد داخل القوس
  • التوقف عند قيمة أ أو س بدل المقدار المطلوب

ما يركّز عليه الاختبار

  • فك المتطابقات الشهيرة واستعمالها في «بسّط»
  • (أ+ب)²−(أ−ب)²=4أب وصيغها
  • تحليل ثلاثية الحدود والفرق بين مربعين
  • إيجاد أ²+ب² أو أب من معادلتين
  • مقارنات جبرية بعد الفك وحذف المشترك
  • حساب ذهني باستعمال المتطابقات (99²، 101×99)

ملاحظات على شرائح العرض

  • الشريحة 14: كُتب س^(2+3)=س^8 والصواب س^5 (الناتج النهائي 8س^5 صحيح)
  • الشريحة 17: كُتب (س−ص)²=س²+2س ص+ص² والصواب س²−2س ص+ص²، والجواب 2(س²+ص²) خطأ؛ الصواب 2س²−2س ص+2ص²
  • الشريحة 23: كُتب √(25)=√(9+5)=3 وهو خطأ؛ الصواب √(25)=5 و √(9)=3 (الجواب 64 صحيح)

تدرّب على أسئلة المتطابقات والتحليل الجبري في القدرات الكمي