تبسيط العبارات وحل المعادلات

تبسيط العبارات الجبرية وجمع المتشابه، وحل المعادلات والتحقق من الحلول، في ضوء ضروب الخوارزمي الستة وحساب الكرجي.

الدرس 2 من 2 4 من 8 في المقرر

خريطة المقرر

مسودة: كُتب هذا الدرس بمعونة الذكاء الاصطناعي ولم يقرأه محرر بشري بعد.

ما يطلبه صفك

يطلب منك هذا الدرس أن تبسّط عبارات جبرية بخصائص العمليات، وأن تنشئ معادلات وتحلّها وتتحقق من حلولها. يقدّم المتحف معادلات الخوارزمي الستة وطريقة الكرجي في ضرب المقادير المركبة؛ أما معادلاتك أنت وسياقاتها فيأتي بها صفّك. 1

توقعات المنهاج برموزها الرسمية

  • C1.4 بسّط عبارات جبرية بتطبيق خصائص العمليات على الأعداد، مستعينًا بتمثيلات وأدوات متنوعة، في سياقات مختلفة
  • C1.5 أنشئ معادلات لسياقات متنوعة وحُلَّها، وتحقق من حلولها

الدرس

كيف تعرف أن حلّك صحيح؟

عوّض الجواب في المسألة الأصلية وقارن الطرفين. ثم اسأل: هل يكفي اختبار قيمة واحدة لإثبات قاعدة عامة؟ اقرأ كيف يفرّق السجل بين الحساب والتحقق والتعليل.

تعمّق

اقرأ برهان الخوارزمي قراءة متأنية. يقول إن الأجذار لا تُنصّف في الضروب الثلاثة الأولى، وإنه جعل لكل باب من الأبواب الثلاثة الباقية «صورة يستدل منها على العلة» 2. ففي مسألة المال والعشرة الأجذار يرسم المال سطحاً مربعاً مجهول الضلع، ويقسم العشرة الأجذار أربعة سطوح يضعها على أضلاعه، ثم يكمل الزوايا الأربع بمربعات صغيرة مجموعها خمسة وعشرون، فيصير السطح الأعظم أربعة وستين وضلعه ثمانية 3. وكما يعرض سجل جبره، تصف سيرة TDV الرسم بالمربعات والمستطيلات بأنه تمثيل هندسي للحل التحليلي والتحقق منه؛ وهذا يميز خطوة العثور على العدد عن خطوة إظهار العلاقة التي تجعل الحساب صحيحاً 4. ويختم نظرية الضروب الستة بقاعدة أن كل مسألة لا بد أن تخرجك إلى أحدها 5.

لماذا فعلوا ذلك؟

غرض الخوارزمي المعلن من الصور أنها تُظهر العلة 2. وفي كتابه مسائل لا تستقيم لها صورة لأنها من ثلاثة أجناس مختلفة، فيبيّن اضطرارها باللفظ 6. أما الكرجي فلا تحفظ السجلات له غرضاً معلناً؛ وهي تُظهر أن كتابه «الفخري» احتفظ ببراهين هندسية 7.

رأيان

هل حرّر حساب الكرجي للمقادير الجبر من الهندسة؟ تبرز قراءة فوبكه ورشدي راشد، كما تنقلها ماكتوتر، جعل العمليات الجبرية أقل اعتماداً على تمثيلها بالأشكال، وترى في ذلك اتجاهاً مهماً نحو استقلال الحساب الجبري 8. أما القراءة التي ينقلها العرض عن كروسلي فتشدد على الأمثلة العددية وحدود البرهان وبقاء نظريات إقليدس في حل المعادلات 8. وتؤيد TDV بقاء البرهان الهندسي في «الفخري» 7. والسجل يعرض هذه القراءات ولا يحسمها.

كيف نعرف؟

ما نقرؤه للخوارزمي هو طبعة القاهرة، ومحققاها يكتبان الضروب الستة بالرموز الحديثة، ويشرحان أن بحثه مقصور على الأعداد الموجبة 9 10. وأما الكرجي فالشاهد نصي: تعرض TDV «الفخري» و«البديع» وغيرهما، وتذكر ما نشر ودرس من هذه المؤلفات 7. وتكشف مقدمة فوبكه عن مخطوط متضرر وإصلاحات في المادة التي اعتمدها، فتذكرنا بأن الطبعة تمر بوساطة المحقق 11. وسجل حساب الكرجي يقول إن الأعداد والرموز التي يشرح بها من وضع المتحف، لا مثال ننسب ألفاظه أو أرقامه إلى الكتاب 8.

فكّر في هذا

يقول السجل إن التعويض قد يكشف خطأً حسابياً، لكن اتفاق الطرفين عند قيمة واحدة لا يبرهن على صحة القاعدة لكل قيمة 8. خذ موقفاً وأجب عن أقوى اعتراض عليه: هل يبرّر رسمٌ كمربعات الخوارزمي قاعدةً أفضل مما يبرّرها فحص بعدد واحد؟

إلى المتحف

جرّب هذا

اقرأ الضروب الستة ⁦(أنواع المعادلات عند الخوارزمي)⁩ ثم حساب القوى والمقادير المركبة عند الكرجي. حلّ إحدى مسائل الخوارزمي في دفترك وتحقق من كل جواب، ثم وسّع حاصل ضرب من عندك على طريقة الكرجي.

امضِ أبعد

إلى أين يقودك هذا الدرس في المتحف.

اختبر نفسك

لا شيء هنا يُصحَّح أو يُرسل إلى أي مكان. هو لك وحدك.

أيّ هؤلاء لقيته في هذا الدرس؟

ليس في هذا الدرس. عُد إلى البطاقات أعلاه.

نعم. هذا ما ورد في هذا الدرس.

ليس في هذا الدرس. عُد إلى البطاقات أعلاه.

بكلماتك أنت: ما علاقة الضروب الستة ⁦(أنواع المعادلات عند الخوارزمي)⁩ بهذا الدرس؟

قارن بالبطاقة

ضروب المعادلات الستة. قسّم الخوارزمي معادلات الدرجة الأولى والثانية ذات المعاملات الموجبة إلى ستة ضروب: ثلاثة مفردة وثلاثة مقترنة. والضروب المفردة الثلاثة: «مال يعدل خمسة أجذاره»، فالجذر خمسة والمال خمسة وعشرون؛ و«خمسة أموال تعدل ثمانين»، فالمال الواحد خمس الثمانين وهو ستة عشر؛ و«أربعة أجذار تعدل عشرين»، فالجذر خمسة. كيف تتحقق من كل جواب بردّه إلى المسألة؟

بكلماتك أنت: ما علاقة حساب القوى والمقادير المركبة عند الكرجي بهذا الدرس؟

قارن بالبطاقة

ضرب المقادير المركبة وجمع المتشابه. اشتغل الكرجي أيضاً بالمقادير المركبة من حدود عدة، وتصف السيرة الضرب بأن تعمل الحدود بعضها في بعض قبل جمع النتائج المتشابهة. ومثال السجل الحديث، وهو شرح حسابي لا مثال من الكتاب، أن ضرب x+2 في x+3 يعطي x²+3x+2x+6 ثم x²+5x+6، ويتحقق منه بوضع x=2، فيكون حاصل أربعة في خمسة عشرين، وهو حاصل أربعة زائد عشرة زائد ستة. أين جُمعت الحدود المتشابهة في هذا المثال؟

أستطيع الآن أن

الحواشي

  1. 1. وزارة التعليم في أونتاريو، منهاج أونتاريو: Mathematics
  2. 2. كتاب الجبر والمقابلة — الخوارزمي، تقديم وتعليق علي مصطفى مشرفة ومحمد مرسي أحمد, p.35
  3. 3. كتاب الجبر والمقابلة — الخوارزمي، تقديم وتعليق علي مصطفى مشرفة ومحمد مرسي أحمد, p.36
  4. 4. الخوارزمي، محمد بن موسى — موسوعة TDV الإسلامية ⁦(إحسان فضل أوغلو)⁩, pp. 224–227
  5. 5. كتاب الجبر والمقابلة — الخوارزمي، تقديم وتعليق علي مصطفى مشرفة ومحمد مرسي أحمد, p.43
  6. 6. كتاب الجبر والمقابلة — الخوارزمي، تقديم وتعليق علي مصطفى مشرفة ومحمد مرسي أحمد, p.50
  7. 7. الكرجي — موسوعة الديانة التركية, pp. 277–278
  8. 8. الكرجي — سيرة ماكتوتر الرياضية, Biography
  9. 9. كتاب الجبر والمقابلة — الخوارزمي، تقديم وتعليق علي مصطفى مشرفة ومحمد مرسي أحمد, p.30
  10. 10. كتاب الجبر والمقابلة — الخوارزمي، تقديم وتعليق علي مصطفى مشرفة ومحمد مرسي أحمد, p.32
  11. 11. مقتطف من الفخري — نشر فوبكه1853, p. 3
استعمل مفاتيح الأسهم أو الأزرار. مفتاح Esc يخرج.