مسائل رياضيات

تبسيط التعبير الرياضي: دليل خطوة بخطوة (مسألة رياضيات)

التعبير المطلوب هو $\frac{3^4 + 3^2}{3^3 – 3}$. لحساب الشكل المبسط لهذا التعبير، يمكننا بدءًا من تفكيك الأسس وتجميع المصطلحات المشتركة.

نعلم أن $3^4$ يمثل $3 \times 3 \times 3 \times 3$، و$3^2$ يمثل $3 \times 3$، و$3^3$ يمثل $3 \times 3 \times 3$. بناءً على هذا، يمكننا تحليل التعبير إلى:

3×3×3×3+3×33×3×33.\frac{3 \times 3 \times 3 \times 3 + 3 \times 3}{3 \times 3 \times 3 – 3}.

الآن، يمكننا محاولة تبسيط الكسر. في البساطة، نستطيع إلغاء بعض العوامل المشتركة بين البسط والمقام.

=3×3(3×3+1)3×3(3×31).= \frac{3 \times 3 (3 \times 3 + 1)}{3 \times 3 (3 \times 3 – 1)}.

تلاحظ أن لدينا عامل مشترك في البسط والمقام هو $3 \times 3$. يمكننا إلغاء هذا العامل:

=3×3+13×31.= \frac{3 \times 3 + 1}{3 \times 3 – 1}.

الآن يمكننا أن نرى أن لدينا تعبير مبسط للكسر. لتحقيق البساطة القصوى، يمكننا أيضًا محاولة تقليل الكسر إلى أبسط شكل، إذ يمكن إلغاء مرة أخرى بعامل مشترك وهو 1:

=9+191.= \frac{9 + 1}{9 – 1}.

أخيرًا، نستطيع حساب الجمع في البسط والطرح في المقام:

=108.= \frac{10}{8}.

وبما أن 10 و 8 قابلان للتقسيم على 2، يمكننا تقسيم البسط والمقام على 2 للحصول على الشكل النهائي المبسط:

=54.= \frac{5}{4}.

إذاً، التعبير المطلوب بشكل مبسط هو $\frac{5}{4}$.

المزيد من المعلومات

بالطبع، دعونا نستعرض التفاصيل بشكل أكثر تفصيلاً. نبدأ بتحليل التعبير:

34+32333.\frac{3^4 + 3^2}{3^3 – 3}.

  1. تفكيك الأسس:

    • $3^4$ يعني $3 \times 3 \times 3 \times 3$.
    • $3^2$ يعني $3 \times 3$.
    • $3^3$ يعني $3 \times 3 \times 3$.
  2. التعبير الموسع:
    3×3×3×3+3×33×3×33.\frac{3 \times 3 \times 3 \times 3 + 3 \times 3}{3 \times 3 \times 3 – 3}.

  3. تجميع المصطلحات المشتركة:
    3×3(3×3+1)3×3(3×31).\frac{3 \times 3 (3 \times 3 + 1)}{3 \times 3 (3 \times 3 – 1)}.

  4. إلغاء العوامل المشتركة:
    3×3+13×31.\frac{3 \times 3 + 1}{3 \times 3 – 1}.

  5. تبسيط الكسر:
    9+191.\frac{9 + 1}{9 – 1}.

  6. الجمع والطرح:
    108.\frac{10}{8}.

  7. تقسيم على 2 للتبسيط:
    54.\frac{5}{4}.

القوانين المستخدمة:

  • قانون الأسس: $a^m \times a^n = a^{m+n}$.
  • قانون توزيع الضرب على الجمع: $a \times (b + c) = a \times b + a \times c$.
  • إلغاء العوامل المشتركة في البسط والمقام.
  • تبسيط الكسور.
  • قانون الجمع والطرح.

هذه الخطوات تعتمد على قوانين الجبر والحساب الأساسية. من خلال استخدام هذه القوانين بشكل متسلسل، يمكننا تحليل وتبسيط التعبير بخطوات متسلسلة للوصول إلى الشكل المبسط النهائي.