تبسيط التعابير النسبية

كيف تبسط التعابير النسبية؟ تُستخدم قواعد الجمع، والطرح، والضرب، وقسمة التعابير النسبية لتبسيط الكسور الجبرية المعقدة. تُعرض أمثلة الصف الحادي عشر أدناه جنباً إلى جنب مع حلول تفصيلية خطوة بخطوة.

نصيحة: يمكنك استخدام حاسبة تبسيط التعابير النسبية عبر الإنترنت للتحقق من نتائجك النهائية.

القواعد الأساسية

إذا واجهتك صعوبات، راجع دروس الجمع والطرح و الضرب والقسمة قبل البدء.

الجمع والطرح
(يتطلب مقاماً مشتركاً)
\[ \dfrac{A}{B} \pm \dfrac{C}{B} = \dfrac{A \pm C}{B} \]
الضرب
\[ \dfrac{A}{B} \cdot \dfrac{C}{D} = \dfrac{A \cdot C}{B \cdot D} \]
القسمة
(الضرب في المقلوب)
\[ \dfrac{A}{B} \div \dfrac{C}{D} = \dfrac{\dfrac{A}{B}}{\dfrac{C}{D}} = \dfrac{A}{B} \cdot \dfrac{D}{C} = \dfrac{A \cdot D}{B \cdot C} \]

أمثلة إرشادية مع الحلول

المثال 1: كسر مركب عددي

بسط:

\[ \dfrac{\dfrac{2}{3} + 5}{4} +\dfrac{1}{2} \]

عرض الحل

نبدأ بتبسيط البسط \( \dfrac{2}{3} + 5 \). نحول إلى مقام مشترك.

\[ \dfrac{\dfrac{2}{3} + 5}{4} +\dfrac{1}{2} = \dfrac{\dfrac{2}{3} + 5 \cdot \dfrac{3}{3}}{4} +\dfrac{1}{2} = \dfrac{\dfrac{17}{3}}{4} +\dfrac{1}{2} \]

نغير 4 إلى كسر \( \dfrac{4}{1} \) ونبسط بقسمة الكسور (الضرب في المقلوب).

\[ = \dfrac{\dfrac{17}{3}}{\dfrac{4}{1}} +\dfrac{1}{2} = \dfrac{17}{3} \cdot \dfrac{1}{4} +\dfrac{1}{2} \]

نضرب الكسور.

\[ = \dfrac{17 \cdot 1}{3 \cdot 4} + \dfrac{1}{2} = \dfrac{17}{12} +\dfrac{1}{2} \]

نحول إلى مقام مشترك ونجمع.

\[ = \dfrac{17}{12} +\dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{6}{6} = \dfrac{17+6}{12} = \mathbf{\dfrac{23}{12}} \]

المثال 2: كسر مركب جبري

بسط:

\[ \dfrac{\dfrac{x+1}{x-2}+\dfrac{x}{x+1}}{\dfrac{1}{x+1}} \]

عرض الحل

نبسط البسط أولاً بالتحويل إلى أصغر مقام مشترك \( (x - 2)(x + 1) \).

\[ = \dfrac{\dfrac{x+1}{x-2} \cdot \dfrac{x+1}{x+1} +\dfrac{x}{x+1} \cdot \dfrac{x-2}{x-2} }{\dfrac{1}{x+1}} \]
\[ = \dfrac{ \dfrac{(x+1)^2+x(x-2)}{(x+1)(x-2)} }{\dfrac{1}{x+1}}\]

نطبق قاعدة القسمة بالضرب في مقلوب المقام.

\[ = \dfrac{((x+1)^2+x(x-2))}{(x+1)(x-2)} \cdot \dfrac{x+1}{1} \]

نبسط باختصار العوامل المشتركة.

\[ = \dfrac{((x+1)^2+x(x-2))}{{\cancel{(x+1)}}(x-2)} \cdot \dfrac{\cancel{(x+1)}}{1} = \dfrac{(x+1)^2+x(x-2)}{x-2}\]

نشر ونبسط البسط.

\[ = \dfrac{(x^2+2x+1) + (x^2-2x)}{x-2} = \mathbf{\dfrac{2x^2+1}{x-2}} \;\; \text{لأن} \;\; x \ne -1\]

المثال 3: إضافة عدد صحيح إلى كسر نسبي

بسط:

\[ \dfrac{\dfrac{x-1}{3x+2}+3}{\dfrac{x+1}{6x+4}} - 2 \]

عرض الحل

نحول حدود البسط إلى نفس المقام.

\[ \dfrac{\dfrac{x-1}{3x+2}+3 \cdot \dfrac{3x+2}{3x+2}}{\dfrac{x+1}{6x+4}} - 2 = \dfrac{\dfrac{x - 1 +3(3x+2)}{3x+2}}{\dfrac{x+1}{6x+4}} - 2 \]

ننشر ونبسط الأعلى.

\[ = \dfrac{\dfrac{10x + 5}{3x+2}}{\dfrac{x+1}{6x+4}} - 2 \]

نضرب في المقلوب.

\[ = \dfrac{10x + 5}{3x+2} \cdot \dfrac{6x+4}{x+1} - 2 \]

نخرج الثوابت عوامل مشتركة لإيجاد اختصارات شائعة.

\[ = \dfrac{5(2x + 1)}{3x+2} \cdot \dfrac {2(3x+2)}{x+1} - 2 \]

نختصر \( (3x+2) \) ونضرب.

\[ = \dfrac{5(2x + 1)}{{\cancel{3x+2}}} \cdot \dfrac {2{\cancel{(3x+2)}}}{x+1} - 2 = \dfrac{10 (2x+1)}{x+1}-2 \]

نحول إلى مقام مشترك ونجمع.

\[ = \dfrac{10(2x+1)}{x+1} - 2 \cdot \dfrac{x+1}{x+1} = \dfrac{20x + 10 - 2x - 2}{x+1} = \dfrac{18x+8}{x+1} = \mathbf{\dfrac{2(9x+4)}{x+1}} \]

المثال 4: الكسور المستمرة

بسط:

\[ \dfrac{1}{1+\dfrac{1}{x+\dfrac{1}{x+1}}} \]

عرض الحل

نبدأ من أعمق كسر ونتحرك للأعلى. نحول الحدود في \( x + \dfrac{1}{x+1} \) إلى نفس المقام.

\[ \dfrac{1}{1+\dfrac{1}{x \cdot \dfrac{x+1}{x+1}+\dfrac{1}{x+1}}} = \dfrac{1}{1+\dfrac{1}{\dfrac{x^2+x+1}{x+1}}} \]

لاحظ أن \( \dfrac{1}{\dfrac{A}{B}} \) هو المقلوب \( \dfrac{B}{A} \).

\[ = \dfrac{1}{1+ \dfrac{x+1}{x^2+x+1}} \]

نحول حدود المقام المتبقية إلى مقام مشترك.

\[ = \dfrac{1}{1 \cdot \dfrac{x^2+x+1}{x^2+x+1}+ \dfrac{x+1}{x^2+x+1}} \]

نبسط ونجمع.

\[ = \dfrac{1}{ \dfrac{x^2+x+1+x+1}{x^2+x+1}} = \dfrac{1}{ \dfrac{x^2+2x+2}{x^2+x+1}}\]

نأخذ المقلوب الأخير.

\[ = \mathbf{\dfrac{x^2+x+1}{x^2+2x+2}} \]

أسئلة تمرينية

بسط التعابير التالية. انقر فوق "عرض الحل" للتحقق من إجاباتك.

المسألة أ

المسألة: \( \dfrac{\dfrac{2}{5} + 7}{\dfrac{4}{3}} +\dfrac{1}{3} \)

الإجابة: \( \dfrac{353}{60} \)

المسألة ب

المسألة: \( \dfrac{\dfrac{x-2}{x+3}+\dfrac{x}{x+3}}{\dfrac{1}{2x+6}} \)

الإجابة: \( 4(x-1) \)

المسألة ج

المسألة: \( \dfrac{\dfrac{x-1}{3x-12}+3}{\dfrac{x+1}{x-4}} - \dfrac{2}{3} \)

الإجابة: \( \dfrac{8x-39}{3(x+1)} \)

المسألة د

المسألة: \( \dfrac{ \dfrac{2-x}{x+1}-\dfrac{4}{x+1}}{\dfrac{1}{x-5}-\dfrac{4}{x-5}} \)

الإجابة: \( \dfrac{ (x+2)(x-5)}{3(x+1)} \)

المسألة هـ

المسألة: \( \dfrac{ \dfrac{2-x}{x+2} - \dfrac{4}{x+3}}{\dfrac{1}{x+3} \cdot \dfrac{4}{x+3}} \)

الإجابة: \( \dfrac{(-x^2-5x-2)(x+3)}{4(x+2)} \)

المسألة و

المسألة: \( \dfrac{\dfrac{1}{2}}{1+\dfrac{1}{\dfrac{1}{x-1}-2}} \)

الإجابة: \( \dfrac{-2x+3}{2(-x+2)} \)

مسائل تحدي

التحدي 1: بسط كسراً مركباً يتطلب تحليل كثيرات الحدود.

\[ \dfrac{ \dfrac{x^2-9}{x^2-4x+4} }{ \dfrac{x+3}{x-2} } \]
عرض الحل

الخطوة 1: طبق قاعدة القسمة (الضرب في المقلوب).

\[ = \dfrac{x^2-9}{x^2-4x+4} \cdot \dfrac{x-2}{x+3} \]

الخطوة 2: حلل البسوط والمقامات. لاحظ الفرق بين مربعيْن وثلاثية المربع الكامل.

\[ = \dfrac{(x-3)(x+3)}{(x-2)(x-2)} \cdot \dfrac{x-2}{x+3} \]

الخطوة 3: اختصر العوامل المشتركة \( (x+3) \) و \( (x-2) \).

\[ = \dfrac{(x-3){\cancel{(x+3)}}}{(x-2){\cancel{(x-2)}}} \cdot \dfrac{\cancel{x-2}}{\cancel{x+3}} \]

الإجابة: \( \mathbf{\dfrac{x-3}{x-2}} \)

التحدي 2: جمع وطرح التعابير النسبية ذات المقام التربيعي.

\[ \dfrac{2x}{x^2-1} - \dfrac{1}{x-1} + \dfrac{3}{x+1} \]
عرض الحل

الخطوة 1: حلل جميع المقامات لإيجاد المقام المشترك الأصغر (LCD). هنا، \( x^2-1 = (x-1)(x+1) \).

المقام المشترك الأصغر هو \( (x-1)(x+1) \).

الخطوة 2: أعد كتابة كل كسر بالمقام المشترك الأصغر.

\[ \dfrac{2x}{(x-1)(x+1)} - \dfrac{1 \cdot (x+1)}{(x-1)(x+1)} + \dfrac{3 \cdot (x-1)}{(x-1)(x+1)} \]

الخطوة 3: ادمج فوق مقام واحد. احرص على توزيع الإشارة السالبة بعناية!

\[ = \dfrac{2x - (x+1) + 3(x-1)}{(x-1)(x+1)} \]

الخطوة 4: انشر وجمع الحدود المتشابهة في البسط.

\[ = \dfrac{2x - x - 1 + 3x - 3}{(x-1)(x+1)} = \dfrac{4x - 4}{(x-1)(x+1)} \]

الخطوة 5: حلل البسط لمعرفة ما إذا كان أي شيء آخر يختصر.

\[ = \dfrac{4(x-1)}{(x-1)(x+1)} \]

الإجابة: \( \mathbf{\dfrac{4}{x+1}} \)

التحدي 3: بسط كسراً مستمراً متعدد المستويات.

\[ 2 - \dfrac{1}{2 - \dfrac{1}{2 - x}} \]
عرض الحل

الخطوة 1: بسط المقام الداخلي الأعمق \( 2 - \dfrac{1}{2 - x} \).

\[ 2 \cdot \dfrac{2-x}{2-x} - \dfrac{1}{2-x} = \dfrac{4 - 2x - 1}{2-x} = \dfrac{3 - 2x}{2-x} \]

الخطوة 2: عوض بهذا مجدداً في المعادلة الرئيسية. تذكر أن \( \dfrac{1}{\dfrac{A}{B}} = \dfrac{B}{A} \).

\[ 2 - \dfrac{1}{\dfrac{3 - 2x}{2-x}} = 2 - \dfrac{2-x}{3-2x} \]

الخطوة 3: أوجد مقاماً مشتركاً لجمع الحدود الأخيرة.

\[ = \dfrac{2(3-2x)}{3-2x} - \dfrac{2-x}{3-2x} = \dfrac{6 - 4x - (2 - x)}{3-2x} \]

الخطوة 4: اجمع الحدود المتشابهة.

\[ = \dfrac{6 - 4x - 2 + x}{3-2x} \]

الإجابة: \( \mathbf{\dfrac{4 - 3x}{3 - 2x}} \)

دروس ذات صلة

المزيد من موارد الرياضيات