6 )6تقوم �شركة �سياحية بتقديم خدماتها لل�سياح على النحو ا آلتي :أ�جرة ال�سيارة 10دنانير م�ضافا إ�ليها 5دنانير عن كل موقع أ�ثري يرغب ال�سائح بزيارته ،و إ�ذا أ�راد ال�سائح دليلا �سياح ًّيا في�ستوجب عليه أ�ي�ض ًا دفع %20من مجمل التكاليف� ,أجب عن ك ٍّل مما ي�أتي: �أ ) أ�كمل الجدول الآتي: 54321 عدد المواقع الأثرية 20 15 التكلفة ع = ق(�س) التكلفة مع الدليل هـ(ع) 24 ب ) اكتب قاعدة الاقتران (هـ oق)(�س) . 7 )7يقدم محل تجاري كوبو ًنا مجان ًّيا بقيمة ( ) 20دينا ًرا ،وخ�صم %20على �سعر ا ألجهزة الكهربائية� ،إذا �أراد �شخ�ص أ�ن ي�شتري ثلاجة بقيمة (�س) دينار� .أيهما أ�ف�ضل أ�ن يقدم ال�شخ�ص الكوبون أ�ولا ثم يح�صل على الخ�صم� ،أم �أن يح�صل على الخ�صم ثم يقدم الكوبون؟ 99
Inverse Function ﺛﺎﻟ ًﺜﺎ :اﻻﻗﺘﺮان اﻟﻌﻜﺴﻲ �رتفعت درجة حر�رة طفل فقا�شت و�لدته درجة حر�رته Ãيز�ن حر�رة فهرنهايتي ووجدت �أن حر�رته º104فكيف تحول هذه �ل�شيدة درجة �لحر�رة من �لقيا�س فهرنهايت إ�لى قيا�س �شل�شيو�س؟ عل ًما باأن �لتحويل من �لقيا�س �شل�شيو�س إ�لى فهرنهايت يعطى بالقاعــدة 9 �س درجة �لحر�رة �س ،32 +حيث 5 ف(�س) = بال�شل�شيو�س ،ف بالفهرنهايت. مثال ()1 يمثل �ل�شكل ( /33– 2أ� ) �لاقتر�ن ق و إ�ذ� عك�شت �تـجـاه �ل أا�ـشـهـم في �لمخطط �ل�شهمي في هذ� �ل�شكل فاإنك تح�شل على �لمخطط �ل�شهمي �ل�شكل (/33 -2ب) �ل�شكل (/33 -2ب) �ل�شكل (� /33 -2أ ) نلاحظ أ� َّن �ل�شكل (/33 -2ب) يمثل �قتر�نا جدي ًد� هو ل وعند كتابة �لاقتر�نين ق ،ل كمجموعتين من �ل أازو�ج �لمرتبة ف إا َّن: ق = {(}) 8 ، 4( ، ) 5 ، 3 ( ، ) 7 ، 2 ( ، ) 6 ،1 ل = {( }) 4 ، 8 ( ) 2 ، 7 ( ، ) 1 ، 6 ( ، )3 ، 5 وبمقارنة هاتين �لمجموعتين تلاحظ أ�ن كل زوج مرتب في ل ،قد نتج عن إ�بد�ل م�شقطي زوج مرتب في ق وي�شمى �لاقتر�ن ل ( القتران العùµس ) »sللاقتر�ن ق ،ويرمز له بالرمز ق.1- 100
? ?ßMÓJ GPÉe 1 , 1-¥ :óL ¥ �س �س يمثل �ل�شكل ( /34– 2أ� ) مجال ومد� iلاقتر�ن ق �س �س و�ذ� عك�شت �تجاه �ل أا�شهم في �ل�شكل ( � /34 - 2أ ) فاإ ّنك تح�شل على �لمخطط �ل�شهمي في �ل�شكل ( /34– 2ب ) �ل�شكل (/34 -2ب) �ل�شكل (� /34 -2أ ) ِإ� َّن هـذ� �لمخطط �ل�شهمي في �ل�شكل ( /34 – 2ب) لا يمثل �قتر�ن ًا .لماذ�؟ .á∏ãeÉC H ∂àHÉLEG ºYO ?GPÉŸh ,»ql °ùµY ¿l GÎbG ¬d ¿GÎbG πc πg تعريف ي�شمى �لاقتر�ن و�ح ًد� لو�حد �إذ� كان كل عن�شر في مد�ه هو �شور ًة لعن�شر و�حد فقط في مجاله، �أي �أ ّنه لكل �س� ≠1س 2في مجال ق فاإن ق (�س ≠ )1ق ( �س)2 ويمكن تمييز �قتر�ن �لو�حد لو�حد با�شتخد�م �ختبار �لخط �لافقي. اNتبا Qالخ§ الaق» يكون �لاقتر�ن و�حد�ً لو�حد إ�ذ� كان �أي خط م�شتقيم مو� ٍز لمحور �ل�شينات يقطع منحنى �لاقتر�ن في نقطة و�حدة على �ل أاكثر. 101
مثال ()٢ أ�ي من �لاقتر�نات �لممثلة في �ل�شكل (ُ ) 35 - 2يع ُّد �قتر�ن و�حد لو�حد؟ مع ذكر �ل�شبب: م (�س) = 2 هـ (�س) = �س2 ق (�س) = �3س ¢U ¢U ¢U ¢S ¢S ¢S )(`L) (Ü ) (GC �ل�شكل ( .) 35 - 2 الحل با�شتخد�م �ختبار �لخط �لاأفقي تجد �أ َّن: �ل�شكل ( �أ ) �لاقتر�ن ق �قتر�ن و�حد لو�حد ،لاأ َّنه إ�ذ� ُر ِ�ش َم خط �أفقي �شيقطع منحنى �لاقتر�ن في نقطة و�حدة فقط. �ل�شكل (ب) �لاقتر�ن هـ لي�س �قتر�ن ًا و�حد�ً لو�حد ،ل أا َّنه �إذ� ُر ِ�ش َم خط أ�فقي �شيقطع منحنى �لاقتر�ن في نقطتين. �ل�شكل (جـ) �لاقتر�ن م لي�س �قتر�ن ًا و�حد�ً لو�حد ،ل أانه إ�ذ� ُر ِ�ش َم خط أ�فقي �شيقطع منحنى �لاقتر�ن aي عدد لا ن¡اFي م øالنقاط. تﺪريﺐ ()1 �ذ� كان ق (�س) = �2س.1+ � )1ر�شم منحنى �لاقتر�ن ق. )2ب ِّي ْن �إذ� كان �لاقتر�ن ق و�حد�ً لو�حد �أم لا. 102
مثال ()3 ليكن ق = {( })16 ، 4 ( ، )9 ، 3 ( ، ) 4 ، 2 ( ، ) 1، 1 جد ق 1-كمجموعه �أزو�ج مرتبة ،ثم جد: ق ( ، )2ق ( ، ) 3ق ، ) 4( 1-ق ( ، )9(1-ق oق ( ، )4()1-ق o1-ق ) ()3 الحل لاحظ �أ َّن �لاقتر�ن ق و�حد لو�حد. إ�ذن ق})4 ،16( ،)3 ،9( ،)2 ،4( ،)1 ،1({ =1- ق ( ، 4 = )2ق (9 = )3 ق ، 2 = )4( 1-ق3 = )9(1- ( قoق = )4( )1-ق (ق = ) )4(1-ق (4= )2 ( ق o1-ق ) ( = )3ق( 1-ق( = ))3ق3= )9(1- لا بد أ� َّنك لاحظت في مثال (� )3أ َّن: ( قoق ( ، 4= )4( )1-ق o1-ق ) ( ، 3= )3أ�ي �أ َّن: �شورة �لعن�شر بعد تركيب �لاقتر�ن و �لاقتر�ن �لعك�شي له م�شاوية للعن�شر نف�شه. وüHسوm Qة عام mة� :إذ� كان ق �قتر� ًنا و�ح ًد� لو�حد وكان ق 1-هو �لاقتر�ن �لعك�شي له فاإِ َّن: (ق oق�( ) 1-س) =�س ( ،ق o1-ق ) (�س) = �س وي�شمى �لاقتر�ن �لنا œعن تركيب �لاقتر�ن و�لاقتر�ن �لعك�شي له بالاقتر�ن �لمحايد . تﺪريﺐ ()٢ إ�ذ� كان هـ = { ( ،})6 ،3( ،)4 ،2( ،)2 ،1فاأجب ع ّما ياأتي: )1جد هـ 1-كمجموعة أ�زو�ج مرتبة. )2جد (هـ oهـ( ، )2( )1-هـ o1-هـ) (.)1 103
مثال ()4 إ�ذا كان الاقتران ق (�س)= �3س – 1 ) 1ار�سم منحنى ق ثم ب ِّين �أ َّن ق اقتران واحد لواحد با�ستخدام اختبار الخط الافقي. )2جد الاقتران العك�سي ق.1- ¢U الحل 6 )1ال�شكل ( ) 36 -2يمثل منحنى الاقتران ق 4 وبا�ستخدام اختبار الخط الافقي يت�ضح �أ َّن: 2 ق هو اقتران واحد لواحد، 4- 3- 2- 1- 0 1 2 3 4 ¢S لذا ف إ� َّنه يمكن إ�يجاد ق 1-كالآتي: 2- الطريقة الاولى :ن�ستخدم القاعدة (ق oق�( ) 1-س) = �س 4- ق (ق�( 1-س) ) = �س 6- 3ق�( 1-س) � = 1-س ال�شكل ( .) 36 - 2 3ق�( 1-س) = �س 1 + �س 1 + ق�( 1-س) = 3 الطريقة الثانية :نكتب الاقتران على ال�صورة �ص = �3س – 1 ثم نجعل �س مو�ض ًعا للقانون كالآتي: �ص �3 = 1 +س �ص 1 + 3 �س = 1 �س + 1 = 1 �س + وعليه يكون ق�( 1-س) = 3 3 3 104
مثال ()٥ �إن أ�مكن (�س) ق1- �س ،4+فجد �لاقتر�ن �لعك�شي 1 كان ق (�س) = �إذ� 2 الحل �لاقتر�ن ق (�س) و�حد لو�حد (لماذ�؟)� ،إذن يمكن إ�يجاد ق�( 1-س) (ق oق�( )1-س) = �س ق (ق�( 1-س) ) = �س (�لتعوي�س بقاعدة ق) � = 4س (�س) + ق1- 1 (تب�شيط �لمعادلة ) 2 ق�( 1-س) = � (2س . ) 4- تﺪريﺐ ()3 جد �لاقتر�ن �لعك�شي ق�( 1-س) للاقتر�ن ق (�س) = �2-5س . مثال ()٦ جد �لاقتر�ن �لعك�شي لكل من �لاقتر�نات �لممثلة في �ل�شكل (� )37 -2إن أ�مكن. هـ (�س) = � –2س2 ك (�س) = �س3 ق (�س ) = �س1+ 2 ¢U ك(�س) ¢U ق(�س) ¢U )0،0( ¢S )1،0( ¢S ()2،0 هـ(�س) ¢S �ل�شكل ( .) 37 - 2 105
الحل با�شتخد�م �ختبار �لخط �لاأفقي تجد أ� َّن ك ًلا من �لاقتر�نين ق ،هـ لي�س و�حد�ً لو�حد وبالتالي لا يمكن �إيجاد �لاقتر�ن �لعك�شي له . أ�ما �لاقتر�ن ك(�س) = �س 3فاإ ّنه �قتر�ن و�حد لو�حد ،وبالتالي يمكن �إيجاد �لاقتر�ن �لعك�شي له ك�(1-س) كما ي أاتي: ( ك oك�( ) 1-س) = �س ك(ك�( 1-س) ) = �س ( ك�( 1-س) )� = 3س ك�( 1-س) = � 3س تﺪريﺐ ()4 ِإ�ذ� كان ق(�س) = �س ، 2 - 3فجد ق�(1-س) إ�ن �أمكن. 106
تمارين و مسائل �1 )1إذا كان ق 1-هو الاقتران العك�سي للاقتران ق َفجد: أ� ) (ق oق)4( )1- ب) (ق o1-ق ) ()3- جـ ) ق )2(1-اذا كان ق(2 = )3 2 )2جد قاعدة ق�( 1-س) لكل من الاقترانات لاآتية: �أ ) ق(�س) = {(})3 ،2( ،)2 ،1( ،)1 ،0( ،)0 ،1-( ،) 2- ،3- ب) ق(�س) = �س 7 + جـ ) ق(�س) = � 2 - 6س د ) ق(�س) = �أ�س +ب ،أ� ≠ �صفر للاقتران العك�سي الاقتران هو �3س – 4 = كان ق(�س) إ�ذا ما 3ب ِّي ْن في )3 �س 4 + 1 = هـ(�س) 3 � ) 4إذا كان حجم مج�سم بدلالة طول ال�ضلع هو ح= (�س3)1+حيث �س طول ال�ضلع فجد طول ال�ضلع بدلالة الحجم ح. ) 5جد قاعدة الاقتران الخطي ق الذي يمر بالنقطتين ( )3-،3-( ،)0،1-ثم جد الاقتران العك�سي ق 1-له. ،فجد: � - 1س هـ(�س) = ، إ�ذا كان ق(�س) = �2س – 5 ) 6 3 �أ ) (قoهـ)�(1-س) ب) (ق o1-هـ�( )1-س) . ُ )7ح َّل الم�س�ألة الواردة في بداية الدر�س. 107
أﺳﺌﻠﺔ اﻟﻮﺣﺪة :¿Éc GPGE (1 1 > ¢S , 1+2¢S 3>¢S ≥1 , ]¢S] = (¢S)¥ 3 ≤ ¢S , |3-¢S2| .(5)¥ , (3)¥ , (2^1)¥ , (2-)¥ :øe πc ᪫b óL .á≤∏£ªdG ᪫≤dG õeQ áHÉàc ¿hO |¢S| - 2¢S = (¢S)¥ ¿Gôàb’G ∞jô©J óYCG (2 4+¢S4+2¢S = (¢S)¥ ¿Gôàb’G ≈æëæe º°SQG (3 :á«JB’G äÉfGôàb’G øe πc ∞jô©J óYCG (4 |4 + ¢S2| = (¢S)¥ ( GC ] 7 , 1-] ¢S , ¢S + ] 2 – ¢S 1 ] = (¢S)¥ (Ü 3 ] 2 , 2-] ¢S , ] ¢S ] |1 +¢S| = (¢S)¥ (`L 1≥¢S , 3+¢S2-2¢S = (¢S)¥ ( O 2 >¢S>1 , ]1+¢S] 2≤ ¢S , |6-¢S| :á«JB’G ä’OÉ©ªdG øe πc πM áYƒªée óL (5 6 = |6 + ¢S 5 -2¢S| (Ü 5 = |2 - ¢S| ( CG ] ]1- = 1 - ¢S (O 0 = 6 - |¢S| - 2¢S (`L 2 0^3- = 5^7 + ]4 - ¢S] ( h π = ]2 + ¢S5] (`g 108
)6جد مجموعة حل كل من �لمتباينات �ل آاتية: �أ ) |�3س8 <|1 + ب) |�5- 4س| ≥ 1 � )7ر�شم منحنى كل من �لاقتر�نات �لاآتية ،حيث �س [: ] 2 ، 2- �أ ) ق(�س) = |� -1س| 3 + ب) هـ(�س) = �س[�س]1+ |�س |2 - ع(�س) = جـ ) �س 2 - )8حدد مجال كل من �لاقتر�نات �لاآتية: �س3 + 2 ب) ل(�س) = �س�7 - 2س 10 + أ� ) ق(�س) = � – 4س2 �س 5 - د ) ك(�س) = � 2س1 + 3 �3س 1 + جـ) هـ (�س) = �س� - 3س و ) م(�س) = (�س 2)1 + � + 2-س = ع(�س) هـ ) �س4 + 2 ز ) د(�س) = �س3 )9جد (قoهـ)(�س) في كل مما ي أاتي: أ� ) ق(�س) = �2س ، 5 +هـ (�س) = �س3 ب) ق(�س) = �س ، 4 +هـ (�س) = �س1+ 2 109
:óLho ¿GE á«J’B G äÉfGôàb’G øe πµd »°ùµ©dG ¿Gôàb’G óL (10 3¢S2 +1 = (¢S) `g (Ü 7 + ¢S5 = (¢S)¥ ( GC 1 - ¢S 3 = (¢S)´ (`L ɪe Óv co óéa |1-¢S| = (¢S)Ω , 3( ¢S – 2) = (¢S)`g , ¢S6+ 4 = (¢S)¥ ¿Éc GPGE (11 (¢S) (¥oΩ) (Ü :»JÉC j (¢S) (1-¥o`g) ( O (¢S) (`go¥) ( GC (1-) (Ωo`go¥) ( h (¢S)1-`g (`L (¢S) (1-`go`g) (`g QÉæjO ∞°üf ≈dG áaɰVE’ÉH Ωƒ«dG »a ô«fÉfO 8 √QGó≤e ôLÉC H ¢ùHÓe ™æ°üe »a ódÉN πª©j (12 :Ωƒ«dG »a èàæJ á©£b πc øY .ódÉN IôLGC πãªj …òdG ¿Gôàb’G ÖàcG ( GC .øµeCG ¿EG ¿Gôàb’G ò¡d »°ùµ©dG ¿Gôàb’G óL (Ü ,πFGóH á©HQGC Iô≤a πµdh ,Oó©àe øe QÉ«àN’G ´ƒf øe äGô≤a ™°ùJ øe ∫GƒD °ùdG Gòg ¿ƒµàj (13 :í«ë°üdG πjóÑdG õeQ ∫ƒM IôFGO ™°V ,í«ë°U §≤a É¡æe óMGh :ƒg 6 - ¢S2 = (¢S)¥ ¿Gôàb’G ∫Éée (1) 1 + ¢S (∞,1-) (Ü (∞,3] ( GC {1-}- ]3 , ∞-) ( O ]3 , ∞-) (`L 2 >¢S , |1+¢S2| =(¢S)¥ ¿Éc GPGE (2) = (3-)¥ ¿s EÉa , 2 ≤ ¢S , ]4+¢S 0^5] 5 (O 3 (`L 2 (Ü 1 ( CG 110
( )3مجموعة حل �لمعادلة [�0٫5س]0 = 3- د) (]8،6 جـ) [)8،6 أ� ) ( ]4،3ب) []4،3 د) []5،5- ( )4مجموعة حل �لمتباينة |�2س 5≤|1-ت�شاوي: جـ) []2،3- �أ ) [ ]3،2ب) []3،2- ( )5أ� َح ُد �لاقتر�نات �لاآتية هو �قتر�ن و�حد لو�حد: ب) هـ(�س) =|�س|1+ أ� ) ق(�س) = [�س] د ) ل(�س) = �س2 جـ) ك (�س) = �س1- هـ(�س)= �4س ، 5-ف إا َّن (هـoق) (= )1- ، 1 �س3 ( )6إ�ذ� كان ق(�س) = �س+ 2 جـ) 3-د) 3 أ� ) 9-ب) 7- ( *)7إ�ذ� كان هـ(�س) = �س ، 1 -ق(�س) = (�س ،2)3 +فاإن ق(هـ(�س)) ت�شاوي: ب) (�س 1 - 2) 2 + �أ ) (�س �( )1 -س 2)3 + د ) �س8 + 2 جـ) (�س 2)2 + ( )8إ�ذ� كان ق(�س) = �2س ، 3 +هـ(�س) = �س1- 2 فاإن (قoهـ)(�س) ي�شاوي : ب) �2س2 + 2 أ� ) �2س3 + 2 د ) �4س�12 + 2س 8 + جـ) �2س1 + 2 (� )9ذ� كان ق(�س) = �3-2س ،ف إا َّن ق�(1-س) = �س 1 -2 ب) �س 2 + 1 ) �أ 3 3 �س 2 + د) � - 2س جـ) 3 3 * من �أ�شئلة �لاختبار�ت �لدولية. 111
اﻟﻤﺘﺘﺎﻟﻴﺎت و اﻟﻤﺘﺴﻠﺴﻼت 3 اﻟﺤﺴﺎﺑﻴﺔ واﻟﻬﻨﺪﺳﻴﺔ تعد ال أانماط من الفروع المهمة في الريا�سيات وهي كثيرة ومتنوعة ،وقد �سبق لك تع tر± اأنواع منها مثل الهند�سية والعددية .إان اهتمام الريا�سيين بال أانماط أادى اإلى توظيفها في تطبيقات عملية في مجالات مختلفة مثل الاقت�ساد والفيزياء والهند�سة وغيرها من العلوم. �ستتعر ±في هذه الوحدة نو ًعا خا ًّ�سا من الاأنماط ُي�سمى المتتاليات والمت�سل�سلات ،وتتعر± طرائق محددة للتعامل مع حدود ومجاميع المتتاليات والمت�سل�سلات الح�سابية والهند�سية، وتتعر ±كذلك على �سلتها بموا�سيع اأخرى في الريا�سيات وتطبيقاتها في الحياة اليومية والعلوم الاأخرى.
Arithmetic and Geometric Sequences and Series øe ™bƒàjالÉ£لQO ó©H Öا √òg á°Sال IóMƒاQOÉb ¿ƒµj ¿Cا :≈∏Y تمييز المتتاليات الح�سابية والهند�سية. تحديد خ�سائ�ض المتتاليات الح�سابية والهند�سية. كتابة حدود متتالية ُع ِل َم حدها العام. اإيجاد الحد العام لمتتالية ،إاذا ُعلمت بع�ض حدودها. اإيجاد مجموع مت�سل�سلة ح�سابية اأو هند�سية منتهية. اإيجاد مجموع مت�سل�سلة هند�سية غير منتهية. تو�سيح العلاقة بين المتتالية الح�سابية والربح الب�سيط والنمو الخطي. تحديد العلاقة بين المت�سل�سلات الهند�سية والنمو الهند�سي. حل م�سائل في مواقف حياتية و َن ْم َذ َج ِتها.
ﺍﻟمﺘﺘاﻟﻴاﺕ و ﺍﻟمﺘسﻠسﻼﺕ ﺍﻟﻔﺼل ﺍﻷوﻝ Sequences and Series • تتعر ±المت�سل�سة ،وتميز المنتهية وغير المنتهية منها. الäÉLÉàæ • تكتب مت�سل�سلة ُع ِلم حدها العام. • تتعر ±المتتالية. • تحل م�سائل في مواقف حياتية با�ستخدام المت�سل�سلات. • تميز المتتاليات المنتهية وغير المنتهية. • تجد الحد العام لمتتالية ُع ِل َمت بع�ُض حدودها. Sequence أو ًﻻ :اﻟﻤﺘﺘﺎﻟﻴﺔ ال�سكل (.)1-3 اأقيمت مباريات كاأ�ض العالم لكرة القدم في القرن الحادي والع�سرين في ال�سنوات،2006 ،2002 : .2014 ،2010إاذا ا�ستمر اإقامة المباريات بهذا الترتيب متى �ستقام المباريات في المرة الثامنة من هذا القرن ؟ هل يمكنك التو�سل إالى قاعدة تجد من خلالها ال�سنوات التي �ستقام فيها هذه المباريات في هذا القرن؟ تواجهنا في كثير من ال أاحوال تمعات من ال أاعداد نهتم بترتيبها على النحو الاآتي :عن�صر اأول، عن�صر ثان ،عن�صر ثالث“ ... ،يي ًزا لها عن التجمعات الاأخرى من ال أاعداد التي لاقيمة للترتيب بين عنا�صرها. تاأمل الترتيب الاآتي لل أاعداد... ، 16 ،12 ،8 ،4 : اعتما ًدا على هذا الترتيب ،ما العدد ال�ساد�ض؟ ما العدد العا�صر؟ إاذا “عنت في ترتيب هذه ال أاعداد تد أا جّن العدد ال�ساد�ض = 24والعدد العا�صر .40وتلاحظ اأ ّجن قيمة العدد ت�سير وفق قاعدة معينة هي :العدد = × 4ترتيب العدد ي�سمى ترتيب الاأعداد بال�سورة Éààe ... ،16 ،12 ،8 ،4ل« áوي�سمى كل عدد منها حداً ويرمز لحدود المتتالية بالرموز . ... ،3ì ،2ì ،1ìحيث ح :1الحد الاأول ،ح :2الحد ا،ÊÉãdح :3الحد الثالث ،وهكذا . 114
في كثير من الحالات تتوالى حدود المتتالية بانتظام اأي تكون هذه الحدود وفق نمط معين أاو اقتران معين بحيث ن�ستطيع معرفة اأي حد في المتتالية اإذا ُعر ±ترتيبه .لاحظ اأن المتتالية ال�سابقة هي م�ساعفات للعدد 4واأن: ح4 = 1 × 4 = 1 ح8 = 2 × 4 = 2 ح،12 = 3 × 4 = 3 وهكذا .... ∞jô©J المتتالية اقتران مجاله مجموعة الاأعداد ال�سحيحة الموجبة (في هذه الحالة ت�سمى متتالية غير منتهية) أاو مجاله مجموعة جزئية من مجموعة الاأعداد ال�سحيحة الموجبة على ال�سورة { ،... ، 3 ، 2 ، 1ن} وفي هذه الحالة ت�سمى متتالية منتهية ،ومداه مجموعة جزئية من ال أاعداد الحقيقية. ،حيث (ن عدد �سحيح موجب) متتالية يمكن كتابتها على ال�سورة: 2 فمثل ًا الاقتران (¥ن) = ن ... ،)4(¥ ،)3(¥ ،)2(¥ ،)1(¥أاي على ال�سورة: 1 2 .... ، 2 ، 3 ،1 ،2 الح óال© ΩÉل∏Éààªل«á ُي�سمى الحد الذي رتبته ن الحد النوني اأو الحد العام في المتتالية ويرمز له بالرمز ¿ìوÉb ƒgعد IعÉمة يمكن منها اإيجاد كل حد من حدود المتتالية. مﺜاﻝ )(١ جد الحد العام ( النوني ) لكل متتالية ‡ا ي أاتي: ...، 10 ، 7 ، 4 ، 1)1 � )2سفر ... ، 15 ، 8 ، 3 ، 3 1 1 . 2 ،1، 2 ، �سفر ، 2 - )3 115
الحل )1ح1 = 1 ح4 = 2 ح7 = 3 ح10= 4 تلاحظ �أن كل حد يزيد عن الحد ال�سابق له بمقدار ثلاثة ،فيكون ح ن = ( 3 + 1ن– )1 عو�ض بع�ض عنا�صر المجال للت أ�كد من �صحة القاعدة. )2ح0 = 1 ح3 = 2 ح8 = 3 ح15 = 4 تلاحظ �أن كل حد ينق�ص واح ًدا عن مربع ترتيبه ،فيكون ح ن = ن.1 –2 ع ِّو�ض بع�ض عنا�صر المجال للت�أكد من �صحة القاعدة. 1 ح- = 1 )3 2 0 = ح2 1 = ح3 2 1 = ح4 3 = ح5 2 لاحظ أ�ن المتتالية منتهية و�أنه يمكن الح�صول عل كل حد بق�سمة ترتيبه على 2ثم طرح 1من ناتج ن الق�سمة. 2 1- �إذن ح ن = 116
تﺪريﺐ )(١ جد الحد النوني ( العام) لكل من المتتاليات ال آاتية: 1 1 1 1 ... ، 16 ، 8 ، 4 ، 2 ،1 )1 .... ، 14 ، 11 ، 8 ، 5 )2 ¢ûbÉfh ôµq a هل من ال�سروري اأن يكون لكل متتالية ح جّد عا جّم؟ حاول أان تجد ح ًّدا عا ًّما لمتتالية الاأعداد الاأولية... ، 11 ،7 ، 5 ، 3 ، 2 : مﺜاﻝ )(٢ جد الحدود الاأربعة الاأولى لكل من المتتاليات ال آاتية: ()1-ن 2ن = حن العام حدها متتالية )1 )2متتالية حدها العام حن = جتا ( ×⁰90ن) 1 = (2)1- ،ح= 2 1 =- (1)1- الحل 4 22 2 12 )1ح= 1 1 = (4)1- = ح4 ، 1 =- (3)1- = ح3 16 42 8 32 )2ح = 1جتا � = ⁰90سفر ،ح = 2جتا1 - = ⁰180 ح = 3جتا � = ⁰270سفر ،ح = 4جتا 1 = ⁰360 تﺪريﺐ )(٢ جد الحدود ال أاربعة الاأولى لك ٍّل من المتتاليات التي حدها العام كما ي أاتي: ن )2ح ن = 2 – 1ن 1 ن+ )1ح ن = 117
¢ûbÉfh ôµq a تتكون المتتالية من حدود وتتكون المجموعة من عنا�سر .ما الفر ¥بين المتتالية والمجموعة؟ مﺜاﻝ )(٣ اكتب المتتالية التي حدها العام حن حيث: إاذا كانت ن عد ًدا فرد ًّيا ≥ 5 ، 1 حن = اإذا كانت ن عد ًدا زوج ًّيا ≥ 6 ، ن2 ن 1- الحل 1 = 1 = ح3 ، ،ح1 = 1- 2 = 2 =1 1 = ح1 9 23 21 1 1 ،ح5 = 1- 6 = 6 25 = 25 = ح5 ، ح3 = 1- 4 = 4 .5، 1 ، 3 ، 1 المتتالية هي، 1 ، 1 : 25 9 º∏q ©J مﺜاﻝ )(٤ المتتالـية التي جميـع حدودهـا اكتب الحد العام للمتتالية .... ، 6 ، 6 ، 6 ، 6 مت�ساوية ت�سمى متتالية ثابتة. الحل حن = 6 تﺪريﺐ )(٣ اكتب المتتالية التي حدها العام حن حيث: 1 ،إاذا كانت ن عد ًدا فرد ًّيا ≥ 5 ن حن = ،إاذا كانت ن عد ًدا زوج ًّيا ≥ 6 ن 1- هل المتتالية منتهية أام غير منتهية؟ 118
نشاط نبات دوار ال�شم�س :ت�شكل بذور نبات دوار ال�شم�س نمطين لخطوط حلزونية ي�سير أ�حدهما باتجاه عقارب ال�ساعة و ي�سير الآخر بعك�س ا ّجتاه عقارب ال�ساعة. عدد الخطوط الحلزونية بالاتجاهين ُي�ش ِّكل حدين متتاليين من متتالية فيبونات�شي ،في ال�شكل ( )3-3عدد الخطوط بعك�س ا جّتاه عقارب ال�ساعة 21ومع عقارب ال�ساعة ،34وفي نباتات أ�خرى يكونان 55 ،34أ�و .144 ، 89ابحث في الانترنت عن نباتات �أخرى غير دوار ال�شم�س تتبع هذا النمط ،واكتب تقري ًرا واقر أ�ه أ�مام زملائك. ال�شكل (.)3-3 119
تمارين و مسائل ) 1اكتب الحد العام لك ٍّل من المتتاليات الآتية: ... ، 4 ، 3 ، 2 ، 1 ) أ� 81 27 9 3 ب) ... ، 1 ، 1- ، 1 ، 1- جـ) ... ، 3 ، 3 ، 3 ، 3 )2اكتب الحدود الثلاثة الأولى لكل من المتتاليات الآتية واذكر في ما �إذا كانت منتهية �أم غير منتهية: أ� ) حن = 3ن 1 + ن1- حن= ب) ن3+ {) (}4 ، 3 ، 2 ، 1 ن 1 جـ) حن= 2 ،ن � ) 3أجب عن الم�س�ألة الواردة في بداية الدر�س. ال�شكل (.)2-3 ُ ) 4ر ِ�ص َد مذنب هالي من الأر�ض للمرة الأولى في عام 1758مُ ،ر ِ�ص َد للمرة الثانية عام 1834م ،وللمرة الثالثة عام 1910م. اكتب الحدود ال�ستة الأولى من متتالية �سنوات ر�صد مذنب هالي. ) 5عا�ش فيبونات�شي في الفترة ( 1175م – 1250م) ،وقد تو�صل في درا�سته �إلى المتتالية الآتية التي عرفت في ما بعد با�سمه:ح = 1ح ، 1 = 2حن = 2+حن +حن 1+اكتب الحدود الع�شرة الأولى منها. 120
Series ﺛﺎﻧ ًﻴﺎ :اﻟﻤﺘﺴﻠﺴﻠﺔ تقوم بع�ض المحلات التجارية بعر�ض ب�ساعتها ب أا�سكال مختلفة .في ال�سكل ( )4-3مجموعة من عبوات الع�سير مرتبة فو ¥بع�سها .يمكن التعبير عن أاعداد العبوات في ال�سفو ±بالمتتالية: 12 ،10 ،8 ،6 ،4 ،2التي حدها العام حن = 2ن ال�سكل (.)4-3 مجموع حدود المتتالية :ƒg 12 ،10 ،8 ،6 ،4 ،2 12+10 + 8 + 6 + 4 + 2 وهذا ال�سكل ُي�سمى .á∏°ù∏°ùàeوا�سح أانك ح�سلت على هذه المت�سل�سلة بو�سع اإ�سارات جمع بين حدود هذه المتتالية . لكتابة المجموع ال�سابق بطريقة مخت�صرة ا�ستخدم الريا�سيون الرمز ( ويقراأ �سيجما) ،تكتب 6 المت�سل�سلة على ال�سورة: 2ن ن= 1 و ُيقر أا مجموع الاأعداد التي على ال�سورة 2ن من ن= 1إالى ن= .6لاحظ اأن المت¨ير داخل رمز المجموع ن ومن الممكن ا�ستبداله باأي حر ±اآخر مثل ي ،ك ،هـ ...،ال .ïي�سمى الحر ±الذي أا�سفل الرمزبالدليل وياأخذ أاعدا ًدا �سحيحة موجبة فقط .لتجد قيمة اأي تعبير ُكتب با�ستخدام رمز المجموع ،ع ِّو�ْض عن التعبير الذي داخل الرمز بال أاعداد ال�سحيحة الموجبة جميعها ابتدا ًء من العدد الذي يقع أا�سفل الرمز إالى العدد الذي يقع اأعلاه . 121
∞jô©J ف إان: متتالية ن ح ، ... ح،4 ح،3 ح،2 ح،1 كانت إاذا ن حر= ح +1ح +2ح +3ح + ... + 4ح ن ،ت�سمى المت�سل�سلة المرتبطة بهذه المتتالية. ر= 1 اإذا كانت المتتالية منتهية ف إا َّن المت�سل�سلة المرتبطة بها منتهية ،و إاذا كانت المتتالية غير منتهية فاإ َّن المت�سل�سلة المرتبطة بها غير منتهية. ن ُي�ستخدم الرمز جـن = ح ر ليدل على مجموع أاول ن حدا من حدود المتتالية .لاحظ اأن حن = جـ ن -جـ ن 1-ر= 1 مﺜاﻝ )(١ 4 اكتب المت�سل�سلة ( 5ن – )2دون ا�ستخدام رمز المجموع. الحل ر= 1 ح3 = 2–1×5 =1 ح8 = 2–2×5 = 2 ح13 = 2–3×5 = 3 ح18 =2 –4×5 = 4 فالمت�سل�سلة هي18 + 13 + 8 + 3 : مﺜاﻝ )(٢ ا�ستخدم الرمز للتعبير عن المت�سل�سلة المرتبطة بالمتتالية: ..... ، 1 ، 1 ، 1 ،1 16 9 4 1 الحل ن2 الحد العام حن = 122
..... + 1 + 1 + 1 =+ 1 ∞1 16 9 4 ن= 1ن2 ا�س ُتخدم الرمز ∞ ( مالانهاية) ليدل على أان المت�سل�سلة غير منتهية. تﺪريﺐ )(١ 4 )1اكتب المت�سل�سلة … ( … )1 -دون ا�ستخدام رمز المجموع . … =1 )2اكتب المت�سل�سلة ... + 64 + 27 + 8 + 1با�ستخدام رمز المجموع . مﺜاﻝ )(٣ ا�ستخدم الرمز للتعبير عن المت�سل�سلة (... + )6×4( + )5×3( + )4×2( + )3×1 الحل حن = ن (ن)2+ ∞ ي (ي ... + )6 × 4 ( + )5 × 3( + )4 × 2( + )3 × 1( = )2+ …= 1 مﺜاﻝ )(٤ إاذا كان جـن= ن5+2ن ،جد الحد النوني لهذه المتتالية الحل الحد اdن ʃحن= جـ ن -جـ ن1- = (ن 5 + 2ن ) –( (ن (5 + 2)1-ن– ) )1 = ن 5 + 2ن ( -ن 2- 2ن 5+ 1 +ن– )5 = ن 5 + 2ن– ن 3 –2ن 2 = 4 +ن 4 + تﺪريﺐ )(٢ إاذا كان جـن = 4ن -2ن ،فجد اأول 5حدود من المت�سل�سلة. 123
تمارين و مسائل )1اكتب الحدود الثلاثة الاأولى لكل من المت�سل�سلات ال آاتية: 10 2ك ) (1 - ∞ 5 أا ) 6ر ب) ر= 1 ك= 1 ر1- 8 ) د ∞ ر3+ ر= 1 جـ) (ن - 2ن) ن= 1 )2ا�ستخدم رمز المجموع للتعبير عن المت�سل�سلات ال آاتية: اأ ) .17+ 14 + 11+ 8 + 5 + 2 ... + 1 + 1 + 1 + 1 ب) 17 10 5 2 1 1 1 ) ... + 4 )-3(+ 3 )-2(+ 2 جـ) ( - 1 )3اكتب المت�سل�سلات ال آاتية دون ا�ستخدام رمز المجموع. ∞ 4 5 3 … اأ جـ) ( - 8ر)2 ب) (ك 2)1 - …+ ) ر= 1 ك= 1 …= 1 )4يريد عامر توفير مبل ٍغ من المال ل�صراء جهاز حا�سوب .و جّفر في ال أا�سبوع ال أاول 4دنانير وفي الاأ�سبوع الثاني 8دنانير وفي ال أا�سبوع الثالث 12ديناراً وهكذا لمدة 10ا�سابيع .أاجب عن الاآتي: اأ ) اكتب الحد العام لمتتالية توفير عامر. ب) جد المبلغ الذي وفره عامر في ال أا�سبوع العا�صر. جـ) اكتب المت�سل�سلة التي تعبر عن المبلغ الذي وفره عامر بكتابة حدودها ثم با�ستخدام رمز المجموع . 124
ﺍﻟمﺘﺘاﻟﻴاﺕ وﺍﻟمﺘسﻠسﻼﺕ ﺍﻟﺤساﺑﻴﺔ ﺍﻟﻔﺼل ﺍﻟﺜانﻲ Arithmetic Sequences and Series • تحل م�سائل حياتية ذات علاقة بالمتتاليات الäÉLÉàæ والمت�سل�سلات الح�سابية. • تتعر ±المتتالية الح�سابية. • تجد مجموع مت�سل�سلة ح�سابية. Arithmetic Sequence أو ًﻻ :اﻟﻤﺘﺘﺎﻟﻴﺔ اﻟﺤﺴﺎﺑﻴﺔ بداأ �سخ�ض قيادة �سيارته من اأعلى منحدرَ ،فقطع في الثانية الاأولى 6اأمتار ،وفي كل ثانية بعد ذلك َقطع م�سافة تزيد عن الم�سافة التي قطعها في الثانية ال�سابقة لها مبا�سرة بمقدار 1.5 مت ًرا .ما الم�سافة التي َقطعها في الثانية العا�سرة؟ اإن الم�سافات التي يقطعها ال�سخ�ض بال أامتار ... ،10.5 ،9 ،7.5 ،6 : لاحظ اأن الفر ¥بين كل حدين متتاليين يكون ثابتا دائما وي�ساوي 1.5مت ًرا . ح –4ح = 3ح –3ح = 2ح –2ح1.5 = 1مت ًرا. ُت�سمى هذه اÉààŸل« á«HɰùM áحدها الاأول C h ، 6ا 1.5 É¡°SɰSليدل على الفر ¥الثابت بين كل حدين متتاليين .اأما كتابة الم�سافات المقطوعة على ال�سورة: ... + 10.5 + 9 + 7.5 + 6في�سكل .á«HɰùM á∏°ù∏°ùàe ∞jô©J اÉààŸل« áا◊ :á«Hɰùمتتالية يكون الفر ¥بين أاي حدين متتاليين فيها مقدا ًرا ثاب ًتا ي�سمى اأ�سا�ض المتتالية الح�سابية ويرمز له بالرمز ،Oويرمز للحد ال أاول فيها بالرمز ا ،Cو ُت�سمى المت�سل�سلة المرتبطة بالمتتالية الح�سابية .á«HɰùM á∏°ù∏°ùàe مﺜاﻝ )(١ ب جّين ما اإذا كانت المتتاليات أاو المت�سل�سلات ال آاتية ح�سابية أام لا ،ثم جد أا�سا�ض الح�سابية منها. ... ،7 ،8 ،7 ،8 )2 ... ،7- ،4- ،1- ،2 ،5 )1 1ن( )+1 ∞ 3 )3 ن= 1 125
الحل )1ح –2ح،3- = 5 -2 = 1 ح –3ح، 3- = 2- 1- = 2 ح –4ح، ... ،3 - = )1-(– 4- = 3 حن –1+ح ن = 3 -فالمتتالية ح�سابية اأ�سا�سها= 3 - )2بما أان ح –2ح، 1- =8–7=1 ح –3ح .1 = 7-8 =2لا �صرورة لاإكمال البحث،ل أان ح –3ح ≠ 2ح –2ح ، 1فالمتتالية لي�ست ح�سابية. ن )1+ ( 1 + 1 حن= 1+ ، ن 1 حن = + 1 )3 + 3 - ) ( ن 1+ 3 1 1 1 3 = ن) 3 (1 3 حن - 1+حن = +1 . 1 اإذن المتتالية ح�سابية اأ�سا�سها 3 تﺪريﺐ )(١ ب ّجين ما اإذا كانت المتتاليات اأو المت�سل�سلات ال آاتية ح�سابية اأم لا ،ثم جد اأ�سا�ض الح�سابية. 1 3 1 ن3- )2حن = ..... ،1 4 ،1 ، 4 ، 2 )1 ن 10 4( )3ن)1 + ن= 1 لاحظ اأنه يمكن كتابة المتتالية الح�سابية التي حدها ال أاول أا و أا�سا�سها د على ال�سورة ال آاتية: اأ ،أا +د ،أا 2 +د ،اأ 3 +د ... ،حيث أا ،د عددان ثابتان. لاحظ اأي�س ًا أان معامل الاأ�سا�ض د في أاي حد يقل واح ًدا عن رتبة ذلك الحد .وهذا �سحيح لكل حد من حدود المتتالية الح�سابية ،وبذلك يكون: ا◊ óال© ΩÉل∏Éààªل« áا◊ = ¿ì á«HɰùاO (1 –¿ ) + C 126
حيث اأ :الحد ال أاول في المتتالية ،د :اأ�سا�ض المتتالية. ¢ûbÉfh ôµq a ما المعلومات التي تحتاجها لتعيين متتالية ح�سابية؟ مﺜاﻝ )(٢ جد عدد حدود المتتالية الح�سابية ال آاتية: 166 - ،... ،10 -،4 - ،2 ،8 الحل اأ = ، 8د = ، 6 -عدد حدود المتتالية (ن) وهو رتبة الحد الاأخير فيها. حن = اأ ( +ن– )1د ( + 8 = 166 -ن– 6 - × )1 6 –8 = 166 -ن 6 + 6 - = 180 -ن ،ن = 30ح ًدا تم جّعن بقاعدة الحد العام للمتتالية الح�سابية :حن = اأ ( +ن )1-د = أا +ن د -د حن = ( أا -د) +ن د = ن د +ب حيث ب = اأ -د وهي على �سورة معادلة الخط الم�ستقيم �ض = م �ض +جـ اأي أان حدود المتتالية الح�سابية تقع على خط م�ستقيم. تﺪريﺐ )(٢ جد عدد حدود المتتالية184 ،... ،13 ،10 ،7 ،4 : مﺜاﻝ )(٣ و جّفر تاجر 600دينار في ال�سنة الاأولى ،وبد أا يزداد توفيره بمقدار 200دينا ٍر �سنو ًّيا عن ال�سنة التي ت�سبقها مبا�صرة .اكتب الحد العام للمتتالية ثم جد ما يوفره التاجر في ال�سنة العا�صرة. 127
الحل المبالغ التي يوفرها التاجر من ربحه في ال�سنوات المختلفة ت�سكل متتالية ح�سابية فيها أا = ، 600د = 200 فالحد العام للمتتالية هو :حن = أا ( +ن– )1د = ( +600ن 200 ×)1 - والحد العا�صر فيها هو :ح 2400 = 200 ×9 +600 = 10دينار تﺪريﺐ )(٣ خرطوم مياه م�سنوع من ا÷لد ملفو ±على بكرة ،ت�ستهلك اللفة ال أاولى � 60سم من الخرطوم وت�ستهلك اللفة الثانية � 90سم ،وت�ستهلك اللفة الثالثة � 120سم وهكذا .اإذا ا�ستهلكت إاحدى اللفات 3.3م ،ما ترتيب هذه اللفة؟ ، 8 ال أاعداد أان اأي ، 14 = 20 + 8 ƒg 20 ، 8 مثل لعددين الح�سابي المتو�سط اأن �ساب ًقا عرفت 2 20 ، 14ت�سكل متتالية ح�سابية. ُ :áeÉY IQƒ°üHhت�سمى ال أاعداد أا ،1أا ،2أا ،... ،3اأن متو�سطات ح�سابية بين العددين أا ،ب اإذا كانت أا ،أا ،1اأ ،2اأ ،... ،3أان ،ب متتالية ح�سابية. عند اإدخال ن من المتو�سطات الح�سابية بين العددين اأ ،ب ي�سبح عدد حدود المتتالية الناتة ب -اأ الاأ�سا�ض د = حن = 2+ب ، ( ن ) 2 +ويكون ح = 1أا ، ن1+ مﺜاﻝ )(٤ أادخل 5متو�سطات ح�سابية بين العددين .54 ، 12 42 ب -اأ الحل 6 ن1+ 7 = = د= ن=، 5 ب = ، 54 أا = ، 12 المتو�سطات الح�سابية هي 47 ،40 ،33 ،26 ،19 : تﺪريﺐ )(٤ أادخل 6متو�سطات ح�سابية بين العددين 10 ،38 128
تمارين و مسائل � )1أي المتتاليات الآتية ح�سابية مع ذكر ال�سبب؟ 2 2 ... ،7- , 1 3 -، 3 3 ، 9 ) �أ ب) ...... ،7 ،5 ،3 ،2 )2جد عدد حدود ك ٍّل من المتتاليتين الح�سابيتين الآتيتين . �أ ) 1001 ،... ،7 ،5 ،3 ،1 ب) 3.75 ،...، 7 ٫ 5 ، 8٫75 ،10 ) 3كم عدد الأعداد ال�صحيحة الموجبة التي تقبل الق�سمة على 7و أ�قل من 450؟ )4يو ّفر موظف 100دينار من راتبه �سنو ًّيا زيادة عما يوفره في ال�سنة التي قبلها ،ف إ�ذا و ّفر 200 دينا ٍر في ال�سنة الأولى ف أ�جب عما ي�أتي: �أ ) اكتب المت�سل�سلة التي تعبر عن مجموع ما يوفره الموظف خلال � 10سنوات بذكر الحدود ثم با�ستخدام رمز المجموع. ب) ما مقدار ما يوفره الموظف في ال�سنة الثامنة؟ )5و�ضع رجل مبلغ 600دينا ٍر في بنك بح�ساب الربح الب�سيط بفائدة �سنوية مقدارها .٪5 أ�جب عما ي�أتي: �أ ) جد فائدة المبلغ بعد � 4سنوات. ب) جد جملة المبلغ بعد � 12سنة. ( إ�ر�شاد :الربح الب�سيط = المبلغ × �سعر الفائدة × الزمن بال�سنوات ) حدودهما: �إيجاد دون ا=لآتيت-ين13ح�نسابّ+يت2ا ِن المتتاليتين مع ذكر ال�سبب �أن بين ) 6 ب)حن حن = 4ن 3 + �أ ) � )7أدخل متو�سطين ح�سابيين بين الع َد َد ْين 6 ، 24 129
)8يزيد الراتب ال�شهري لمندوب مبيعات 30ديناراً عند بداية كل �سنة من خدمته .ف�إذا كان راتبه ال�شهري 400دينا ٍر في بداية ال�سنة ا ألولى من عمله ،فاكتب قاعدة الحد العام لرواتب الموظف ال�شهرية بعد ن �سنة ثم اكتب رواتبه ال�شهرية في ال�سنوات الخم�س ا ألولى. � )9أ ) �إذا كانت قيا�سات زوايا مثلث ت�شكل متتالية ح�سابية وكان قيا�س الزاوية الكبرى في المثلث ي�ساوي ،80فجد قيا�س الزاويتين المتبقيتين. ب ) متوازي أ��ضلاع لي�س فيه زاوية قائمة ،هل يمكن أ�ن ت�شكل قيا�سات زواياه متتالية ح�سابية؟ مع ذكر ال�سبب. جـ) �إذا كانت قيا�سات زوايا �شكل رباعي ت�شكل متتالية ح�سابية ،فجد قيا�سات زوايا ال�شكل .هل يوجد �أكثر من حل للم�س�ألة؟ 130
Sum of Arithmetic Series ﺛﺎﻧ ًﻴﺎ :ﻣﺠﻤﻮع اﻟﻤﺘﺴﻠﺴﻠﺔ اﻟﺤﺴﺎﺑﻴﺔ طلب معلم ال�سف الثالث الاأ�سا�سي من طلابه جمع الاأعداد ال�سحيحة ابتدا ًء من العدد 1 ول¨اية العدد 100معتق ًدا اأن الطلاب �سيحتاجون وق ًتا طوي ًلا للحلُ ،فوج Åالمعلم ب أا ْن أاعطـاه أاحد الطلاب الاإجابة �صري ًعا وقال المجموع ،5050كان هذا الطالب العا ⁄ال أالماني الم�سهور جاو�ض ( )1855 -1777الذي ظهر نبوغه في الريا�سيات في وقت مبكر. وال�س Dوال ،كيف تو�سل جاو�ض إالى هذا المجموع بهذه ال�صرعة ؟ كانت طريقة جاو�ض ÷مع هذه الاأعداد على النحو الاآتي: جـ = ، 100 + ... + 3 + 2 + 1ويمكن اأي�سا كتابة المجموع على ال�سورة جـ = 1 + ... + 98 + 99 + 100 و با÷مع ينت èأان: 2جـ = ( ، )1+100 ( + ... + )1+100 ( + )1+100 ( + )1+100عدد الحدود 100 2جـ = )1+ 100 (100 100 ( )1 + 100 2 = جـ 5050 = 101 50 = × يمكن ا�ستخدام اأ�سلوب جاو�ض للتو�سل اإلى قاعدة لح�ساب جـ ن من حدود متتالية ح�سابية كما ياأتي: جـ ن = اأ ( +أا +د) ( +اأ 2 +د) + ... +حن جـ ن=حن( +حن– د) ( +حن– 2د) + ... +أا 2جـ ن = ( اأ +حن) ( +اأ +حن) (+أا +حن) ( + ... +اأ +حن) بما أان عدد الحدود ن ف إا َّن ×2 :جـ ن = ن ( أا +ح ن) ن ( اأ +حن) 2 جـ ن= حدودها ن هو: وحدها ال أاخير حن وعدد الاأول اأ مت�سل�سلة ح�سابية حدها مجموع ن جـ ن = ( أا +حن) 2 131
ÒN’C G ó◊G øµj ⁄ GPEGh .á«dÉààŸG øe ÒNC’Gh ∫hC’G ¿Gó◊G ºn ∏p Yo GPEG IóYÉ≤dG √òg ᨫ°U Ωóîà°ùJo :iôNC’G ᨫ°üdG ≈∏Y ∫ƒ°üë∏d , O (1 –¿)+CG =¿ì ¢†jƒ©àH ∂dPh iôNGC ᨫ°U øY åëÑf Éek ƒ∏©e ¿ (O (1–¿) + CG 2) 2 = ¿ `L (١) ﻣﺜﺎل :á«Hɰù◊G á∏°ù∏°ùàŸG ´ƒª› óL 26 + 23 + 20 + 17 + 14 + 11 + 8 + 5 + 2 πëdG . 9 ÉgOhóM OóYh 26 ÒNC’G ÉgóMh 2 ∫hC’G ÉgóM á«HɰùM á∏°ù∏°ùàŸG 2¿(2=6¿+`L2á)¨«°ü92dG (¿ì + GC ) ≥«Ñ£àH = 9 `L 126 = 28 × 9 = 2 (١) ﺗﺪرﻳﺐ . 60 ájɨdh 1 øe Ak GóàHG áÑLƒŸG áë«ë°üdG OGóYC’G ´ƒª› óL (٢) ﻣﺜﺎل 12 + ... + 60 + 66 + 72 :á«Hɰù◊G á∏°ù∏°ùàŸG ´ƒª› óL πëdG 6 - = O ,12 = ¿ì , 72 = GC O ( 1 –¿ ) + GC = ¿ì ,Ohó◊G OóY ó‚ 6 - × ( 1 –¿ ) + 72 = 12 ¿ 6 – 6 + 72 = 12 66 = ¿6 462 = (12 + 72 ) 11 =11`L ´ƒªéŸG 11 = ¿ 2 ᨫ°U ≥«Ñ£àHh 132
(٢) ﺗﺪرﻳﺐ .100 ájɨdh 2 øe á«LhõdG OGóY’C G ´ƒª› óL (٣) ﻣﺜﺎل ?öTÉ©dG ÉgóM ɪa ¿10 –2¿ 3 ƒg á«HɰùM á∏°ù∏°ùàe øe ¿ `L ¿Éc GPEG πëdG 9 `L –10`L = 10 ì (9 × 10 –29 × 3) – 10 × 10 –2(10)3 = 47 = 90 + 243 – 100 – 300 = (٤) ﻣﺜﺎل Gók ©≤e 14 ≈dGE ÊÉãdG ∞°üdGh Gók ©≤e 12 ≈dEG ∫h’C G ∞°üdG ™°ùàj ,óYÉ≤ŸG øe ÉØv °U 20 ¬«a ìöùe .ìöùŸG óYÉ≤e OóY óL .Gòµgh ... ,Gók ©≤e 16 ≈dGE ådÉãdG ∞°üdGh πëdG É¡«a á«HɰùM á∏°ù∏°ùàe ¿ƒµJ óM 20 ≈dEG ... + 16 + 14 + 12 = ìöùŸG óYÉ≤e OóY 20 = ¿ , 2 = O ,12 = CG ¿ :èàæj ( O (1–¿) + GC 2 ) 2 = ¿`L IóYÉ≤dG ≥«Ñ£àH (2×19 + 20 12× 2 ) 2 = 20 `L Gók ©≤e 620 = 62 × 10 = ( 38 + 24 ) 10 = (٣) ﺗﺪرﻳﺐ 3Ω 5 Ωƒj πc »a ¬æe Üô°ùàjh 3Ω 10 ∫h’C G Ωƒ«dG »a ¬æe Üô°qùJ .3Ω 675 ¬à©°S AÉe ¿GõN :»JÉC j ɪY ÖLCG . Iô°TÉÑe ¬d ≥HɰùdG Ωƒ«dG »a ¬æe Üô°ùJ Ée ≈∏Y IOÉjR .ô°ûY »fÉãdG Ωƒ«dG »a ¿GõîdG øe Üô°ùàJ »àdG AɪdG ᫪c óL (1 ?Éek ɪJ ÉZk QÉa ¿GõîdG íѰüj Ωƒj ºc ó©H (2 133
تمارين و مسائل )1جد مجموع كل من المت�سل�سلات الآتية: أ� ) � ... + 11 + 8 + 5إلى 16ح ًّدا. ب) 8 + ... + 76 + 80 + 84 12 جـ ) (3ن)2- ن= 1 ) 2تتدحرج كرة على منحدر طوله 100متر ،تقطع في الثانية الأولى � 4سم وفي الثانية الثانية 12 �سم وفي الثانية الثالثة � 20سم ،وهكذا .كم ثانية تحتاج الكرة للو�صول �إلى نهاية المنحدر؟ ) 3تتقا�ضى �شركة لحفر ا آلبار 30دينا ًرا عن حفر المتر ا ألول و 34.5دينا ًرا عن حفر المتر الثاني و 39دينا ًرا عن حفر المتر الثالث ،وهكذا .جد: �أ ) تكلفة حفر المتر الثاني ع�شر. ب) مجموع ما تتقا�ضاه ال�شركة عن حفر بئر عمقه 20مت ًرا. � )4إذا كان جـ ن لمت�سل�سلة ح�سابية هو 3ن ، 6 –2فما قيمة الحد ال�سابع في المت�سل�سلة؟ )5كم متو�س ًطا ح�ساب ًيا يمكن �إدخاله بين العددين 50 ، 2بحيث ي�صبح مجموع المت�سل�سلة الح�سابية الناتجة 234؟ � )6أثبت �أن: أ� ) جـ ن لمت�سل�سلة الأعداد الفردية الموجبة = ... + 7 + 5 + 3 +1ن2 ن ن ن(ن)1+ = ر ر= 1 ب ) جـ) ك = ن× ك ،حيث ك عدد ثابت. 2 ر= 1 )7أ�ثبت �أنه �إذا كان جـ مجموع مت�سل�سلة ح�سابية عدد حدودها (ن) ف�إن قيمة الحد ا ألو�سط فيها جـ زوج ًيا. الحدود عدد كان � ،إذا 2جـ ا ألو�سطين ومجموع الحدين فرديا، الحدود كان عدد �إذا ن ن ن1+ رتبته �أو�س ُط واح ٌد ح ٌّد للمت�سل�سلة يوجد مت�سل�سلة (ن) ف إ�نه ملاحظة� :إذا كان عدد حدود ( 2 ن زوج ًّيا). كان ن ن �أو�سطان رتبتاهما �إذا كان ن فرد ًّيا ،وحدان 1 +إ�ذا 2 ، 2 134
ﺍﻟمﺘﺘاﻟﻴاﺕ وﺍﻟمﺘسﻠسﻼﺕ ﺍﻟﻬﻨﺪﺳﻴﺔ ﺍﻟﻔﺼل ﺍﻟﺜاﻟﺚ Geometric Sequences and Series • تجد مجموع مت�سل�سلة هند�سية تقاربية غير منتهية. الäÉLÉàæ • تحل م�سائل على مجموع المت�سل�سلة الهند�سية المنتهية • تميز المتتاليات والمت�سل�سلات الهند�سية. وغير المنتهية. • تجد مجموع مت�سل�سلة هند�سية منتهية. Geometric Sequences أو ًﻻ :اﻟﻤﺘﺘﺎﻟﻴﺔ اﻟﻬﻨﺪﺳﻴﺔ �سقطت كرة مطاطية من ارتفاع 10م فو� ¥سطح الاأر�ض، اإذا كانت الكرة ترتد بعد كل ا�سطدام بال أار�ض إالى ٪50 من ارتفاعها ال�سابق مبا�سرة .فكم �سيكون ارتفاعها بعد ا�سطدامها الخام�ض؟ ت أامل المتتالية . ... ،54 ،18 ،6 ،2تلاحظ اأن الحد الثاني ي�ساوي ثلاثة أامثال الحد ال أاول والحد الثالث ي�ساوي ثلاثة اأمثال الحد الثاني وهكذا .أاي اأن الن�سبة بين كل حد والحد ال�سابق له 6 = ... ،3وهكذا .إان هذه المتتالية 54 = ،3 18 = ،3 2 مبا�صرة ي�ساوي مقدا ًرا ثاب ًتا. 18 6 و أامثالها ت�سمى Éààeل«.á«°Sóæg á ∞jô©J اÉààŸل« áال¡ :á«°Sóæمتتالية تكون فيها الن�سبة بين كل حد اإلى الحد ال�سابق له مبا�صرة ن�سبة ثابتة ت�سمى أا�سا�ض المتتالية ويرمز لها بالرمز (ر) و ُيرمز للحد الاأول في المتتالية بالرمز( اأ )ُ .ت�سمى المت�سل�سلة المرتبطة بالمتتالية الهند�سية .á«°Sóæg á∏°ù∏°ùàe لتعيين متتالية هند�سية يكفي معرفة حدها الاأول واأ�سا�سها. 135
مﺜاﻝ )(١ اكتب الحدود الخم�سة الاأولى من المتتالية الهند�سية التي حدها الاأول 3و أا�سا�سها .2 الحل الحد الاأول = ، 3الحد ا ،6 = 2 × 3 =ÊÉãdالحد الثالث = ،12 = 2 × 6 الحد الرابع = ،24 = 2 × 12الحد الخام�ض = 48 = 2× 24 تﺪريﺐ )(١ . 1 اكتب الحدود الخم�سة الاأولى من المتتالية الهند�سية التي حدها الاأول 8واأ�سا�سها 2 لاحظ أان المتتالية الهند�سية التي حدها الاأول ( أا ) واأ�سا�سها (ر) هي :أا ،أار ،اأر ،2أار... ،3 µ°ûHhل ΩÉYا◊ óال© (¿ì) ΩÉل∏Éààªل« áال¡ á«°Sóæال ÉgóM »àا C ) ∫h’Cا( C hا = ¿ì :ƒg (Q) É¡°SɰSا1- ¿Q C مﺜاﻝ )(٢ ... ،هند�سية ثم جد حدها ال�ساد�ض. 2 ، 2 ،2 ،6 ب ّجين اأن المتتالية 9 3 الحل 2 2 . 1 فالمتتالية هند�سية اأ�سا�سها اإذن 1 = 29 = ،حح43 1 = 32 = ،حح32 1 = 2 = حح21 3 3 3 3 3 6 2 = )5 1 ( × 6 = ر5 أا = ح6 81 3 تﺪريﺐ )(٢ . 1 جد الحد الخام�ض من متتالية هند�سية حدها ال أاول 4و أا�سا�سها - 2 ¢ûbÉfh ôµq a هل يمكن اأن يكون ال�سفر اأحد حدود متتالية هند�سية؟ و�سح إاجابتك. 136
مﺜاﻝ )(٣ اكتب المت�سل�سلة الهند�سية ... + 0.16 + 0.8+ 4با�ستخدام رمز المجموع. = 0.2 0.8 = ،4ر الحل 4 اأ = حن = أارن)0.2( × 4 = 1-ن1- ∞ )0٫2(4ن... + 0.16 + 0.8 + 4 = 1- ن= 1 تﺪريﺐ )(٣ با�ستخدام رمز المجموع. ...+ 1 اكتب المت�سل�سلة الهند�سية + 1+ 4 + 16 + 64 4 مﺜاﻝ )(٤ ا�سترى �سخ�ض �سيارة بقيمة 20000دينا ٍر وخلال ال�سنوات اللاحقة كانت ال�سيارة تفقد ٪10من قيمتها �سنو ًّيا. )1اكتب قاعدة الحد العام للمتتالية التي تعطي قيمة ال�سيارة بعد ن �سنة. )2جد قيمة ال�سيارة في بداية ال�سنة ال�ساد�سة لاأقرب دينار. الحل بما اأن ال�سيارة تفقد ٪10من قيمتها �سنويًا ،فاإن قيمة ال�سيارة في بداية كل عام ت�سبح ٪90من قيمتها في بداية العام ال�سابق له. )1قيمة ال�سيارة في بداية ال�سنة ال أاولى = 20000دينا ٍر \" \" \" \" \" الثانية = )0.9( ×20000 \" \" \" \" \" اãdÉãdة = 2)0.9( ×20000 \" \" \" \" \" ن = )0.9( ×20000ن 1- )2قيمة ال�سيارة في بداية ال�سنة ال�ساد�سة = 11810 ≈ 5)0.9( ×20000دنانير. 137
ﺗﺬﻛﺮ :å«M ¿ ( Q + 1 ) Ω = `L ÖcôŸG íHôdG á∏ªL ÜɰùM ¿ƒfÉb . äGƒæ°ùdG OóY :¿ ,IóFÉØ∏d ájƒÄŸG áѰùædG :Q ,´OƒŸG ≠∏ÑŸG :Ω ,≠∏ÑŸG á∏ªL :`L (٥) ﻣﺜﺎل %4 ÉgQGó≤e ájƒæ°S IóFÉØHh ÖcôŸG íHôdG ÜɰùëH ∂æH ‘ Qm ÉæjO 1000 ≠∏Ñe ¢üî°T ´OhGC á«°Sóæg á«dÉààe πµ°ûJ Qɪãà°S’G äGƒæ°S ∫ÓN ≠∏ÑŸG á∏ªL ¿CG Úr u H .áæ°S πc ájÉ¡f ‘ ±É°†J Ékjƒæ°S .á°SOɰùdG áæ°ùdG ájÉ¡f ‘ QÉæjO Üôb’C ≠∏ÑŸG á∏ªL óL ºK πëdG % 4 =Q ,1000 = GC = 1ì (0^04 + 1) 1000 = 2ì 1+¿ (0^04 +1)1000 = äGƒæ°ùdG øe 1+¿ ó©H ≠∏ÑŸG á∏ªL = 2+¿ ì ¿ (0^04 +1)1000 = äGƒæ°ùdG øe ¿ ó©H ≠∏ÑŸG á∏ªL = 1+¿ ì 1^04 É¡°SɰSGC á«°Sóæg á«dÉààŸÉa ¿PGE 1^04 = 0^04+1 = 1+¿(0^04+1) = 2+ ¿¿ìì ¿(0^04+1) 1+ GQk ÉæjO 1217 ≈ 5(0^04+1)1000 = 6ì = á°SOɰùdG áæ°ùdG ájÉ¡f ‘ ≠∏ÑŸG á∏ªL (٤) ﺗﺪرﻳﺐ Éjv ƒæ°S %5 ÉgQGó≤e áÑcôe IóFÉa »£©j ∂æH iód äGƒæ°S 8 IóŸ QÉæjO 1500 ≠∏Ñe ´n Op hoCG .QÉæjO ÜôbC’ ≠∏ÑŸG á∏ªL óL áæ°S πc ájÉ¡f ‘ ±É°†J 138
في الدر�ض ال�سابق أان�سئت متتاليات ح�سابية باإدخال متو�سطات ح�سابية بين عددين� .ستكرر العملية في المتتاليات الهند�سية ولكن باإدخال متو�سطات هند�سية .و ب�سورة عامة: اPEا ¿ÉcاC h øjOóY Ü , Cا øµeا øe OóY OÉéjEا◊H ¿¢S ,...,3¢S ,2¢S ,1¢S Ohóح«íѰüJ å CاÉààe Ü,¿¢S ,... ,2¢S ,1¢S ,ل«.á«°Sóæg äÉ£°Sƒàe ≈ª°ùJ ¿¢S ,... ,2¢S ,1¢S ¿EÉa ,á«°Sóæg á مﺜاﻝ )(٦ اأدخل 3متو�سطات هند�سية بين العددين .160 ،10 الحل بعد اإدخال المتو�سطات الهند�سية ي�سبح عدد حدود المتتالية . 5 = 2 + 3 اأ = ح ، 10=1ح = 5أا ر10 ← 4ر ← 160 = 4ر ← 16 = 4ر = 2 وهذا يعني وجود متتاليتين. ال أاولى :عندما ر= 2و.160 ، 80 ، 40 ، 20 ، 10 :»g والثانية :عندما ر= 2-و.160 ، 80- ، 40 ، 20- ،10 :»g تﺪريﺐ )(٥ . 32 ، 1 بين هند�سيين متو�سطين أادخل 2 ¢ûbÉfh ôµq a )1اعتما ًدا على مثال ( )6وتدريب ( )5متى ينت èعن إادخال متو�سطات هند�سية متتاليتان ،ومتى تنت èمتتالية واحدة؟ برر إاجابتك. )2اإذا كان أا ،ب عدد ْي ِن موجبين م ًعا اأو �سالبين م ًعا وكان جـ متو�سطهما الهند�سي ،فب ِّين اأ َّن جـ = ±أا × ب 139
تمارين و مسائل )1بينّ �أي المتتاليات الآتية هند�سية ثم جد ح َّدها العام: أ� ) 486 ،... ،54 ،18 ،6 ،2 ب ) ل 3 ،ل 9 ،2ل 27 ،3ل ، ... ، 4ل ≠ �صف ًرا. جـ) ... ، 36- ،24- ،12- ،3- 1 1 9 ، 3 - ،1 ،3- ،9 د) )2اكتب الحدود الخم�سة الأولى لك ٍّل من المتتاليات الهند�سية الآتية: 1 2 = ر ، أ� ) �أ = 32 ب) �أ = 50 ،ر = 0.1- جـ) �أ= ، 81-ر = 23 )3اكتب المت�سل�سلة الهند�سية ... + 3 + 6 + 12 + 24با�ستخدام رمز المجموع . 5 ) 4جد ا أل�سا�س والحد العام للمت�سل�سلة الهند�سية ()2ك . ك= 1 � )5أدخل متو�س ًطا هند�س ًّيا بين كل ع َد َدين في ما ي أ�تي: �أ ) 12 ، 3ب) – 8- ، 2 )6أ�دخل 4متو�سطات هند�سية بين العددين 256 ، 8بحيث ت�شكل ا ألعداد جميعها متتالية هند�سية. ) 7يتزايد عدد �سكان �إحدى القرى ا ألردنية بمقدار� %2سنوي ًا� .إذا كان عدد �سكان القرية في �إحدى ال�سنوات ( �أ ) ،ف�أثبت �أن عدد �سكانها بعد ن �سنة حن = �أ () 0.02+ 1ن 1-و�أن المتتالية هند�سية. ) 8جد جملة مبلغ ( )2000دينار ا�ستثمر في بنك بفائدة مركبة معدلها (� )% 6سنو ًّيا لمدة 5 �سنوات. )9ورقة مربعة ال�شكل طول �ضلعها متر واحد و�سمكها 1ملم ،طويت 10مرات . أ� ) اكتب قاعدة الحد العام لم�ساحة الورقة بعد ط ِّيها . 140
ب) اكتب قاعدة الحد العام ل�سمك الورقة بعد ط ِّيها . جـ) جد م�ساحة و�سمك الورقة بعد ط ِّيها 10مرات. � )10أثبت �أن المتو�سط الح�سابي لأي عددين مختلفين وموجبين أ�كبر من متو�سطها الهند�سي. -ب أ� .0 > )2 2 ( إ�ر�شاد: � )11إذا كانت ك ، 1ك ، 2ك ... ، 3متتالية هند�سية ف�أثبت أ�ن المتتاليات ا آلتية هند�سية: �أ ) جـ ك ، 1جـ ك ، 2جـ ك ، ... ، 3جـ ≠ �صف ًرا ب ) ك ، 12ك ، 22ك... ، 32 جـ ) ك ، 31-ك ، 32-ك... ، 33- � )12أثبت أ�ن المتتالية الناتجة من �ضرب الحدود المتناظرة في متتاليتين هند�سيتين تكون هند�سية �أي�ضا. 1 1�2ص ، ، �س 1 � )13إذا كانت �س� ،ص ،ع ثلاثة حدود لمتتالية هند�سية ف أ�ثبت أ�ن �ص -ع �ص- ت�شكل متتالية ح�سابية. 141
ﺛﺎﻧ ًﻴﺎ :ﻣﺠﻤﻮع اﻟﻤﺘﺴﻠﺴﻠﺔ اﻟﻬﻨﺪﺳﻴﺔ اﻟﻤﻨﺘﻬﻴﺔ Sum of Finite Geometric Series يعاني عامر من ال�سمنة ويريد اإنقا�ض وزنه ،فقرر ‡ار�سة الريا�سة والالتزام ببرنام èغذائي لمدة � 6سهور ،من المتوقع أان يخ�صر من وزنه في ال�سهر الاأول 10كغ وفي ال�سهر الثاني 5كغ وفي ال�سهر الثالث 2.5كغ وهكذا .جد مجموع ما خ�صره من وزنه في نهاية برنامجه. مجموع ما خ�صره عامر من وزنه هو ... + 2.5 + 5 + 10اإلى الحد ال�ساد�ض. إان اإيجاد ناتج ا÷مع بالطريقة العادية يحتاج إالى وقت وجهد كبيرين إاذا كان عدد حدود المت�سل�سلة كبيراً ،لذلك لا بد من طريقة ُت�س ّجهل اإيجاد المجموع. افر�ض أان جـ ن مجموع اأول ن ح ًدا من المت�سل�سلة الهند�سية :اأ +اأر +اأر + 2اأر... +3 جـ ن = اأ +اأر +اأر + ... + 2اأرن)1( ............ 1- رجـ ن= أار +أار + 2اأر + ...+3أارن � )2(.............صرب طرفي المعادلة في ر بطرح المعادلة ( )2من المعادلة ()2 رجـ ن– جـ ن = اأرن– أا إاخراج جـ ن عامل ًا م�ستر ًكا من الطر ±الاأيمن َو أا من الطر ±ال أاي�صر جـ ن(ر– = )1أا(رن– )1 الق�سمة على ( ر)1- اأ (رن )1 - جـ ن= ر1- مجموع أاول ن ح ٌّد من مت�سل�سلة هند�سية حدها ال أاول ( أا ) واأ�سا�سها (ر) يرمز له بالرمز جـن ويعطى بالعلاقة ال آاتية: ،ر≠1 أا (رن )1 - جـن= ر1- ،ر=1 ن أا 142
مﺜاﻝ )(١ . 1 و أا�سا�سها 64 الاأول حدها التي الهند�سية للمت�سل�سلة جـ5 جد 2 ) 3321( 64- =( ) ) الحل 1 - 312( 64 )5 1 ( = 124 = 1 - 2 64 جـ= 5 1 - 1 - 1- 1 2 2 2 تﺪريﺐ )(١ جد مجموع الحدود الخم�سة الاأولى من المت�سل�سلة الهند�سية: ... 2 - 4 + 8 – 16 ¢ûbÉfh ôµq a هل من الممكن اأن تكون المتتالية ح�سابية وهند�سية في اآن واحد؟ أاعط مثالا يدعم ر أايك. مﺜاﻝ )(٢ 5 جد مجموع المت�سل�سلة )0.2(6ك الحل ك= 1 المت�سل�سلة هند�سية حدها ال أاول 1.2= )0.2(6واأ�سا�سها 0.2 ) (1.5 ≈ × 0.99968 1.2- = 1 (- 5)0.2 1.2 = جـ5 0.8- 1 - 0.2 6 تﺪريﺐ )(٢ )0.3(8ك جد مجموع المت�سل�سلة الهند�سية ك= 1 143
تمارين و مسائل ) 1جد مجموع كل من المت�سل�سلات الهند�سية الآتية: 1 حدود 8 � ... +إلى 3 -1+3–9 �أ ) ،عدد 1 ،ا أل�سا�س ب) 10 الحدود 2 الحد الأول = 128 جـ ) � ... + 1 – 1 + 1 – 1إلى 60ح ًّدا . )2جد المجموع لكل مت�سل�سلة في ما ي�أتي: 1ن( ) 4 3 2 ب) �أ ) ()2ن1- ن= 1 ن= 1 وحدها الخام�س .12جد مجموع الحدود ال�ستة ا ألولى 3 مت�سل�سلة هند�سية حدها الثاني )3 2 من المت�سل�سلة. ُ ) 4ح َّل الم�س�ألة في بداية الدر�س. ما كان ي�صب 3 ُ�ص َّب في خزان ماء 256لترا في اليوم الأول ،وبعد ذلك كان ُي�صب فيه ) 5 2 فيه اليوم ال�سابق له مبا�شرة .جد �سعة الخزان �إذا امتلأ بعد � 5أيام. 144
ﺛﺎﻟ ًﺜﺎ :ﻣﺠﻤﻮع اﻟﻤﺘﺴﻠﺴﻠﺔ اﻟﻬﻨﺪﺳﻴﺔ اﻟﻼﻧﻬﺎﺋﻴﺔ Sum of Infinite Geometric Series تعلمت �ساب ًقا أان مـجمـوع أاول ن ح ٌّد من حدود مت�سل�سلة هند�سية حدهـا الاأول ( اأ ) اأ (رن )1 - واأ�سا�سها (ر) هو: ر1- ،ر≠1 جـن= وال�س Dوال ال آان هل يمكن إايجاد مجموع مت�سل�سلة هند�سية غير منتهية ؟ لل إاجابة عن ال�سوDال ال�سابق ادر�ض المت�سل�سلة ال آاتية: 1 1 ... + 100 + 10 + 1 لاحظ أانه كلما ازدادت قيمة ن تتناق�ض قيم حدود المت�سل�سلة ،وكذلك الاأمر بالن�سبة اإلى رن. . وهكذا 1 = )6 (110 ، ... ، 1 )= 2 1 ( ، 1 = )1 (110 1000000 100 10 10 وال�سبب ل أان قيمة >1-ر> . 1يمكن القول اأنه عندما تكبر قيمة ن بحيث تقترب من مالا نهاية قيمة رن ت�سبح قريبة من ال�سفر ويمكن إاهمالها وهذا يعني أانه يمكن اإيجاد مجموع مت�سل�سلة هند�سية ر≠1 ، أا غير منتهية من هذا النوع وي�سبح القانون: -1ر جـن= 10 = 1 = ... + 1 + 1 + 1 أان أاي 9 0.1-1 100 10 و مثل هذه المت�سل�سلات غير المنتهية ت�سمى á«HQÉ≤Jلاأن مجموعها عدد حقيقي .واإذا ⁄تكن المت�سل�سلة تقاربية ُت�سمى غير تقاربية ( )ájóYÉÑJولا يمكن إايجاد مجموعها. تكون المت�سل�سلة الهند�سية غير المنتهية التي اأ�سا�سها (ر) وحدها الاأول (اأ) تقاربية إاذا كان مجموعها عدد حقيقي وحيث | ر| > ، 1و في هذه الحالة يكون مجموعها: أا جـن = -1ر اأما اإذا كانت| ر| ≤ ، 1فتكون المت�سل�سلة الهند�سية غير المنتهية غير تقاربية (تباعدية) ،لا يمكن اإيجاد مجموع دد لها. 145
مﺜاﻝ )(١ ... + 1 - 1 + 1- 2 المت�سل�سلة مجموع جد 4 2 ) (1 الحل 2=- ر ، =2 اأ فيها لا نهائية تقاربية المت�سل�سلة هند�سية 4 3 = 2 = 1 2 -1 = جـن 3 2 - 2 تﺪريﺐ )(١ ∞ ك( ) 1 - 8 4 جد مجموع المت�سل�سلة ك= 1 مﺜاﻝ )(٢ اكتب الك�صر الع�صري الدوري 0.65على �سورة ك�صر. الحل يمكن كتابة الك�صر الع�صري الدوري 0.65على ال�سورة: ..... + 0.000065 + 0.0065 + 0.65 = 0.65 وهذه مت�سل�سلة هند�سية لا نهائية تقاربية فيها :أا = ، 0.65ر = 0.01مجموعها: 65 = 0.65 = 0.65 جـ = 99 0.99 )0.01( -1 تﺪريﺐ )(٢ اكتب الك�صر الع�صري الدوري 0.375على �سورة ك�صر . 146
تمارين و مسائل )1جد مجموع المت�سل�سلات اللانهائية الآتية �إن �أمكن: 1 1 1 ... + 8 - 4 + 2 -1 ) أ� ب) ... + 4 + 4 + 4 + 4 جـ) .... + 0.008 + 0.8 + 8 1 1 ... + 1 + 4 + 16 د) ) 2اكتب كلا من الك�سور الع�شرية الدورية الآتية على �صورة مت�سل�سلة هند�سية لا نهائية ثم ح ّولها �إلى ك�سر عادي . جـ) 1٫35 ب) 0٫45 �أ ) 0٫3 )3مربع طول �ضلعه � 16سم ،ن�صفت أ��ضلاعه وو�صل بين نقاط منت�صفات �أ�ضلاعه المتجاورة بقطع م�ستقيمة فتكون مر َّب ٌع �آخر ،ثم ُكررت العملية �إلى ما لانهاية .جد مجموع م�ساحات المربعات جميعها. ) 4بينّ �أن المت�سل�سلة الآتية هند�سية ثم جد مجموعها. ،ك > �صفر. ... - 1 + 1 - ك1+ ك1+ ك ك2 ∞ )5جد مجموع المت�سل�سلة ()0٫2ن ن= 1 ارتفاعها 3 �سقطت كرة مطاطية من ارتفاع 24قدم على �سطح �أر�ض م�ستوية ،فارتدت إ�لى )6 5 وهكذا في كل مرة ت�صطدم بها في ا ألر�ض .جد مجموع الم�سافات التي قطعتها الكرة. 147
ﺃﺳﺌﻠﺔ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ )1اكتب قاعدة الحد العام للمتتاليات الاآتية: اأ ) ... ، 17 ، 10 ، 5 ، 2 27 ... ، 8 ، 9 ، 3 ب) ، 1 4 2 5 4 3 ... ، 4 ، 3 ، 2 ،2 جـ) )2ا�ستخدم رمز المجموع للتعبير عن المت�سل�سلات ال آاتية : اأ ) 87 + ... + 9 + 6 + 3 ب) ... + 16 – 8 + 4 – 2 جـ) 12×110 + ... + 5×13 + 4×12 + 3×11 1 ... + 16 - 1 + 1 د)-1 9 4 )3حدد نوع المتتالية من حيث كونها ح�سابية أاو هند�سية أاو لي�ست كذلك ،ثم جد الحدود 1 الاأربعة ال أاولى منها . 3 1- ن ) ب) حن = ( 6 أا ) حن = 4ن– 1 د ) ... ، 16 ، 8- ، 4 ، 2- ن1+ جـ) ن2 ∞8 )4جد مجموع كل من المت�سل�سلات الاآتية: أا ) 58+000+12+10 + 8ب) )2(3ن جـ) ()0.6ن ن= 1ن= 1 )5جد عدد م�ساعفات العدد 4التي تقع بين .102 ، 10 )6أا ) اأدخل 4متو�سطات ح�سابية بين العددين .9 ، 1- ب) اأدخل 4متو�سطات هند�سية بين العددين 3 ، 729 � )7سخ�ض وزنه 100ك¨م ،يريد إانقا�ض وزنه بمعدل 2ك¨م �سهر ًّيا .بعد كم �سهر ي�سبح وزنه 82ك¨م؟ 148
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313
- 314