مسائل رياضيات

حلا لمعادلات الأعمار: الابنان والأب

متوسط عمر الأب واثنين من أبنائه هو 24 عامًا. قبل 5 سنوات ، كان متوسط عمر الابنين 15 عامًا. إذا كان الفارق بين أعمار الابنين هو 4 سنوات ، فما هو عمر الأب الحالي؟

لنقم بحساب الأعمار الحالية:

فلنتعين على عمر الأبن الأصغر بـ x سنة. إذاً، عمر الأبن الأكبر سيكون (x + 4) سنوات.

نعلم أن متوسط الأعمار الحالي هو 24 عامًا. لذلك، يمكننا كتابة المعادلة التالية:

عمر الأب+عمر الأبن الأصغر+عمر الأبن الأكبر3=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + \text{{عمر الأبن الأصغر}} + \text{{عمر الأبن الأكبر}}}}{3} = 24

عمر الأب+x+(x+4)3=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + x + (x + 4)}}{3} = 24

الآن، نحل المعادلة للعثور على عمر الأب:

عمر الأب+2x+43=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + 2x + 4}}{3} = 24

عمر الأب+2x+4=72\text{{عمر الأب}} + 2x + 4 = 72

عمر الأب+2x=68\text{{عمر الأب}} + 2x = 68

الآن، لدينا معلومة إضافية من المتوسط قبل 5 سنوات. في ذلك الوقت، كان متوسط عمر الأبنين هو 15 عامًا. لنحسب المتوسط:

عمر الأبن الأصغر قبل 5 سنوات+عمر الأبن الأكبر قبل 5 سنوات2=15\frac{{\text{{عمر الأبن الأصغر قبل 5 سنوات}} + \text{{عمر الأبن الأكبر قبل 5 سنوات}}}}{2} = 15

x5+(x+45)2=15\frac{{x – 5 + (x + 4 – 5)}}{2} = 15

2x62=15\frac{{2x – 6}}{2} = 15

x3=15x – 3 = 15

x=18x = 18

الآن، نستخدم قيمة x لحساب عمر الأب:

عمر الأب+2(18)=68\text{{عمر الأب}} + 2(18) = 68

عمر الأب+36=68\text{{عمر الأب}} + 36 = 68

عمر الأب=32\text{{عمر الأب}} = 32

إذاً، عمر الأب الحالي هو 32 سنة.

المزيد من المعلومات

نحل المسألة بمزيد من التفاصيل ونستخدم القوانين الرياضية المناسبة.

لنعيد صياغة السؤال:
“متوسط أعمار الأب واثنين من أبنائه هو 24 عامًا. كان متوسط أعمار الابنين 15 عامًا قبل 5 سنوات. إذا كان الفارق بين أعمار الابنين هو 4 سنوات، فما هو عمر الأب الحالي؟”

فلنقم بحل المسألة:

لنعلم أن المتوسط يُحسب بجمع القيم وتقسيمها على عددها. لذا، يمكننا كتابة المعادلة التالية:

عمر الأب+عمر الابن الأصغر+عمر الابن الأكبر3=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + \text{{عمر الابن الأصغر}} + \text{{عمر الابن الأكبر}}}}{3} = 24

الآن، لدينا معلومة إضافية من المتوسط قبل 5 سنوات:

عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات2=15\frac{{\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + \text{{عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات}}}}{2} = 15

يمكننا استخدام هذه المعلومة لتحديد العلاقة بين عمر الابن الأصغر والابن الأكبر. لدينا أن الفارق بين أعمارهما هو 4 سنوات، لذا:

عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+4=عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + 4 = \text{{عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات}}

الآن، لنحسب عمر الأبن الأصغر قبل 5 سنوات. لدينا:

عمر الأبن الأصغر قبل 5 سنوات+عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات2=15\frac{{\text{{عمر الأبن الأصغر قبل 5 سنوات}} + \text{{عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات}}}}{2} = 15

نستخدم الفرق بين أعمارهما:

(عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+4)+عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات2=15\frac{{(\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + 4) + \text{{عمر الابن الأكبر قبل 5 سنوات}}}}{2} = 15

نعيد استخدام المعلومة التي حسبناها في الخطوة السابقة:

(عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+4)+(عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+4)2=15\frac{{\left(\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + 4\right) + \left(\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + 4\right)}}{2} = 15

نحل المعادلة للعثور على عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات:

2عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+82=15\frac{{2\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + 8}}{2} = 15
2عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات+8=302\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} + 8 = 30
2عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات=222\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} = 22
عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات=11\text{{عمر الابن الأصغر قبل 5 سنوات}} = 11

الآن، لدينا العمر قبل 5 سنوات. لنحسب الأعمار الحالية. عمر الأب هو متوسط الأعمار الحالي، ولدينا:

عمر الأب+عمر الابن الأصغر+(عمر الابن الأصغر+4)3=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + \text{{عمر الابن الأصغر}} + (\text{{عمر الابن الأصغر}} + 4)}}{3} = 24

نستخدم القيم التي حسبناها:

عمر الأب+11+(11+4)3=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + 11 + (11 + 4)}}{3} = 24

نحل المعادلة:

عمر الأب+263=24\frac{{\text{{عمر الأب}} + 26}}{3} = 24
عمر الأب+26=72\text{{عمر الأب}} + 26 = 72
عمر الأب=46\text{{عمر الأب}} = 46

لذا، عمر الأب الحالي هو 46 سنة.

القوانين المستخدمة:

  1. قانون المتوسط: المتوسط يُحسب بجمع القيم وتقسيمها على عددها.
  2. علاقة العمر بين الأبناء: عند معرفة الفارق بين أعمار الأشخاص، يمكن استخدامها لحساب قيم أخرى.
  3. حساب الأعمار الحالية: استخدمنا المتوسط والمعلومات الإضافية حول الفارق بين الأعمار لحساب الأعمار الحالية.