طرق نموذجية — مجموعات الأعداد
النوع 1: التعرف على المجموعة التي ينتمي إليها عدد
متى؟ يُعطى لك عدد ويُطلب منك معرفة ما إذا كان ينتمي إلى N أو Z أو Q أو R، أو يُطلب منك أصغر «صندوق».
- تذكّر التضمين: N⊂Z⊂Q⊂R.
- إذا كان العدد صحيحاً موجباً أو معدوماً ⇒N.
- إذا كان صحيحاً (مع إشارة −) ⇒Z.
- إذا كُتب على شكل كسر ba حيث a,b∈Z و b=0⇒Q. بسّط أولاً (مثال: 39=3).
- إذا احتوى على غير قابل للتبسيط أو π⇒ غير نسبي، إذن R فقط.
مثال سريع: 48=2∈N ؛ 2∈R لكن 2∈/Q.
النوع 2: كتابة مجموعة على شكل مجال
متى؟ يُعطى لك شرط من نوع a≤x<b ويُطلب منك كتابته بالأقواس، أو العكس.
- حدّد الحدّين واتجاههما (اليسار = صغير، اليمين = كبير).
- قوس مغلق [] إذا كانت المتباينة واسعة (≤ أو ≥): الحد مُضمّن.
- قوس مفتوح ][ إذا كانت المتباينة صارمة (< أو >): الحد مستبعد.
- نحو +∞ أو −∞: دائماً قوس مفتوح من جهة اللانهاية.
مثال سريع: −2≤x<5 تُكتب x∈[−2;5[ ؛ x>3 تُكتب x∈]3;+∞[.
النوع 3: تقاطع واتحاد المجالات
متى؟ يُطلب I∩J (و) أو I∪J (أو) لمجالين.
- ارسم مستقيماً مدرّجاً وضع المجالين أحدهما فوق الآخر.
- من أجل ∩: احتفظ بالمنطقة المشتركة بينهما.
- من أجل ∪: احتفظ بـكل ما يغطيه أحدهما أو الآخر.
- عند الحدود المشتركة، تحقق من مفتوح/مغلق: بالنسبة لـ ∩ الحد مُضمّن فقط إذا كان مُضمّناً في كليهما.
- اكتب النتيجة على شكل مجال (أو ∅ إذا لم يكن هناك جزء مشترك).
مثال سريع: [−1;4]∩[2;7]=[2;4] و [−1;4]∪[2;7]=[−1;7].
النوع 4: حساب القيمة المطلقة
متى؟ يُطلب ∣a∣ لعدد أو ∣x−a∣ كـ«مسافة».
- تذكّر التعريف: ∣a∣=a إذا a≥0، و ∣a∣=−a إذا a<0.
- لعدد محدد: احذف ببساطة الإشارة −. النتيجة دائماً ≥0.
- لتعبير ∣x−a∣: فسّره كـمسافة بين x و a على المستقيم.
- إذا احتوى الداخل على متغير، عالج الحالتين حسب إشارته.
مثال سريع: ∣−7∣=7 ؛ ∣3−π∣=π−3 لأن π>3.
النوع 5: حصر عدد أو تعبير
متى؟ يُطلب حصر لـ x (مثال: بدقة 10−1) أو لتعبير بمعرفة حصر.
- حصر قيمة (مثال: 2): اعثر على عددين عشريين يحيطان به، مثال 1,4<2<1,5.
- للجمع: اجمع الحدود من نفس الجهة.
- للضرب في عدد موجب: اضرب الحدّين (الاتجاه لا يتغير).
- للضرب في عدد سالب: اضرب واعكس المتباينات.
مثال سريع: من 2<x<3 نستنتج 6<3x<9 و −3<−x<−2.
النوع 6: إعطاء قيمة تقريبية والخطأ
متى؟ يُتحدث عن قيمة مقرّبة بالنقصان/بالزيادة، تقريب أو قطع عند 10−n.
- بالنقصان عند 10−n: احتفظ بـ n منزلة عشرية دون لمس الأخيرة (قطع).
- بالزيادة: أضف 1 إلى آخر منزلة عشرية محفوظة.
- تقريب: انظر إلى المنزلة العشرية التالية؛ إذا كانت ≥5 نقرّب للأعلى، وإلا للأسفل.
- سعة الحصر بالنقصان/بالزيادة تساوي 10−n.
مثال سريع: لـ π≈3,14159: بالنقصان عند 10−2 يعطي 3,14، بالزيادة 3,15، تقريب 3,14.
النوع 7: إثبات أن عدداً نسبي أو غير نسبي
متى؟ يُطلب إثبات أن عدداً معيناً في Q أو على العكس أنه ليس فيها.
- لإظهار أنه نسبي: اكتبه صراحة على شكل ba حيث a,b صحيحان.
- عدد عشري منته أو دوري دائماً نسبي.
- لإظهار أنه غير نسبي: استخدم نتيجة من الدرس (مثال: 2 غير نسبي) ثم برهان بالخلف.
- افترض العكس (=ba غير قابل للاختزال)، طوّر، توصّل إلى تناقض.
مثال سريع: 0,333...=31∈Q ؛ لكن 1+2 غير نسبي (وإلا لكان 2 كذلك).