علوم وفضاء

جمع الأعداد الكسرية وطرحها: توحيد المقام وإعادة التجميع

تمثيلان متساويان لأربعة وربع: أربعة أشرطة كاملة و 3 أجزاء من 12، ثم 3 أشرطة كاملة و 15 جزءًا من 12 بعد إعادة تجميع وحدة
رسم أصلي لإعادة التجميع فقط، قبل الطرح. كل شريط كامل يمثل وحدة بالحجم نفسه؛ اللون الذهبي يميز الوحدة التي أعيدت كتابتها 12/12. عرض الرسم بالحجم الكامل.

جمع الأعداد الكسرية وطرحها يحتاج إلى جمع أو طرح أجزاء بالحجم نفسه؛ لذلك نوحد المقامات قبل التعامل مع البسطين. ويقصد بالعدد الكسري هنا عدد صحيح مع كسر عادي، مثل 2 + 5/6. يمكن حل العملية بهذه الصورة، أو تحويل العددين إلى كسرين غير فعليين. [1]

ما الذي يتغير عند توحيد المقام؟

المقام يحدد عدد الأجزاء المتساوية في الوحدة، والبسط يحدد عدد الأجزاء المأخوذة. لا نجمع مقام 6 ومقام 4 لنحصل على 10؛ الأجزاء مختلفة الحجم. نبحث عن مقام مشترك ونكتب كسرين مكافئين، أي نحافظ على القيمة. [1]

للعددين 6 و 4 المضاعف المشترك الأصغر 12. نضرب بسط 5/6 ومقامه في 2 فيصبح 10/12، ونضرب بسط 3/4 ومقامه في 3 فيصبح 9/12. ليس المطلوب ضرب الكسر كله في 12، بل ضرب البسط والمقام بالعامل نفسه.

مثال جمع بمقامين مختلفين

نحسب (2 + 5/6) + (1 + 3/4). بعد توحيد المقام نحصل على (2 + 10/12) + (1 + 9/12). نجمع الصحيحين إلى 3، والأجزاء إلى 19/12.

لأن 19/12 = 1 + 7/12، نضيف الوحدة الجديدة إلى 3 فيصبح الناتج 4 + 7/12. الكسر 7/12 في أبسط صورة؛ ليس للبسط والمقام عامل مشترك أكبر من 1.

يمكن التأكد بالطريقة الثانية: 2 + 5/6 = 17/6 و 1 + 3/4 = 7/4. عند مقام 12 يصبح الجمع 34/12 + 21/12 = 55/12 = 4 + 7/12. الطريقتان تعطيان القيمة نفسها. [1]

شريط من 12 جزءًا مظلل منه 10 وآخر مظلل منه 9؛ الناتج شريط كامل وآخر مظلل منه 7 أجزاء من 12
رسم أصلي لجمع الجزأين الكسريين فقط. كل شريط كامل يمثل الوحدة نفسها؛ بعد جمع 19 جزءًا نعيد 12 منها إلى وحدة ونبقي 7/12. عرض الصورة بالحجم الكامل.

الطرح عندما لا يكفي الجزء الكسري

نحسب (4 + 1/4) − (1 + 2/3). نوحد المقام إلى 12: (4 + 3/12) − (1 + 8/12). الجزء 3/12 أصغر من 8/12، فيمكن إعادة تجميع وحدة من الجزء الصحيح. [1]

نكتب 4 + 3/12 = 3 + 15/12، لأن الوحدة التي أخذناها تساوي 12/12. ثم نحسب (3−1) + (15/12−8/12) = 2 + 7/12. العدد لم ينقص عند إعادة الكتابة؛ الذي تغير هو توزيع القيمة بين الجزء الصحيح والكسري.

وبالتحويل إلى كسرين غير فعليين: 4 + 1/4 = 17/4 و 1 + 2/3 = 5/3. يصبح الفرق 51/12 − 20/12 = 31/12 = 2 + 7/12. هذه طريقة مناسبة أيضًا إذا أردت تجنب فصل الجزأين.

كيف تحول العدد المختلط؟

للعدد الموجب الذي جزؤه الصحيح w وكسره a/b، نحسب (wb+a)/b. مثلًا 3 + 2/5 = (3×5+2)/5 = 17/5. بقاء المقام 5 مهم؛ الضرب يصنع البسط الجديد فقط. [1]

إذا حولت الناتج بالعكس، اقسم البسط على المقام: خارج القسمة هو الجزء الصحيح، والباقي هو بسط الجزء الكسري. في 31/12 يكون الخارج 2 والباقي 7. تحقق أن الباقي أصغر من المقام.

فحص سريع للأخطاء الشائعة

حدد أولًا معنى الكتابة: في هذا المقال (2 + 5/6) مجموع، وليس ضرب 2 في 5/6. نستخدم علامة الجمع والأقواس حتى لا تختلط الكتابة المختلطة بالضرب في الصيغ المطبوعة.

في الطرح حافظ على ترتيب العددين؛ لا تبدل البسطين لمجرد أن أحدهما أصغر. وعند إعادة التجميع أنقص الصحيح واحدًا وأضف مقامًا واحدًا إلى البسط، لا واحدًا فقط.

راجع النتيجة بالتقدير: جمع نحو 2.83 ونحو 1.75 ينبغي أن يكون بين 4 و 5، وطرح نحو 1.67 من 4.25 ينبغي أن يكون بين 2 و 3. ثم استعمل الحساب الكسري لإثبات القيمة الدقيقة؛ التقدير ليس بديلًا عنه.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. OpenStax: جمع الأعداد المختلطة وطرحها وتوحيد المقامات (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.