الوحدة الثانية : الجبر ١ / ٧ زتونة
زتونة
رياضيات · الصف الثاني الإعدادي

الوحدة الثانية : الجبر

تقدم هذه الوحدة المفاهيم الأساسية للجبر مثل الزوج المرتب وحاصل الضرب الديكارتي، وهي أسس رياضية مهمة لفهم العلاقات والدوال الخطية التي لها تطبيقات واسعة في النماذج الذكية والذكاء الاصطناعي.

الزوج المرتب حاصل الضرب الديكارتي تساوي زوجين مرتبين
الوحدة الثانية : الجبر ٢ / ٧ زتونة

المفاهيم الأساسية

الزوج المرتب (Ordered pair)
هو ترتيب لعنصرين في صورة محددة، حيث العنصر الأول يسمى المسقط الأول والعنصر الثاني يسمى المسقط الثاني. الترتيب مهم، فمثلاً (أ، ب) ≠ (ب، أ) إلا إذا كان أ = ب.
المسقط الأول (First projection)
هو العنصر الأول في الزوج المرتب (أ، ب)، ويرمز له بالرمز أ.
المسقط الثاني (Second projection)
هو العنصر الثاني في الزوج المرتب (أ، ب)، ويرمز له بالرمز ب.
حاصل الضرب الديكارتي (Cartesian product)
إذا كانت أ، ب مجموعتين غير خاليتين، فإن حاصل الضرب الديكارتي أ × ب هو مجموعة كل الأزواج المرتبة التي مسقطها الأول عنصر من أ ومسقطها الثاني عنصر من ب.
تساوي زوجين مرتبين
يتساوى زوجان مرتبان (أ، ب) و (ج، د) إذا وفقط إذا كان أ = ج و ب = د.
خاصية الترتيب
إذا كان أ ≠ ب، فإن (أ، ب) ≠ (ب، أ). مثال: (5، 2) ≠ (2، 5) لأن كلاً منهما يعبر عن نقطة مختلفة في المستوى الإحداثي.
الوحدة الثانية : الجبر ٣ / ٧ زتونة

الزوج المرتب

الزوج المرتب هو مفهوم أساسي في الرياضيات يستخدم لتمثيل ترتيب عنصرين بشكل محدد، حيث يكون للترتيب أهمية قصوى. يُرمز للزوج المرتب بالصورة (أ، ب)، حيث 'أ' هو المسقط الأول و'ب' هو المسقط الثاني.

يُستخدم الزوج المرتب لتعيين موقع نقطة في مستوى الإحداثيات المتعامدة، حيث يتقاطع المحور السيني (المسقط الأول) مع المحور الصادي (المسقط الثاني). هذا المفهوم هو حجر الأساس لفهم العلاقات بين المتغيرات وتمثيلها بيانياً.

تظهر أهمية الزوج المرتب في التطبيقات الحياتية مثل تحديد موقع مربع في لعبة الشطرنج، حيث يتم تحديد المربع بزوج مرتب مثل (A, 1) يمثل العمود A والصف 1.

النقاط الرئيسية

الزوج المرتب يتكون من مسقطين: المسقط الأول والمسقط الثاني.
الترتيب في الزوج المرتب مهم: (أ، ب) ≠ (ب، أ) إلا إذا كان أ = ب.
الزوج المرتب (أ، ب) يعبر عن موضع نقطة في مستوى الإحداثيات المتعامدة.
شرط تساوي زوجين مرتبين: (أ، ب) = (ج، د) إذا وفقط إذا كان أ = ج و ب = د.
مثال: (5، 2) و (2، 5) زوجان مختلفان لأنهما يعبران عن نقطتين مختلفتين في المستوى.
الوحدة الثانية : الجبر ٤ / ٧ زتونة

حاصل الضرب الديكارتي

تعريف حاصل الضرب الديكارتي
X × Y = {(x, y) : x ∈ X, y ∈ Y}

حيث: X × Y = حاصل الضرب الديكارتي للمجموعة X في المجموعة Y, x ∈ X = العنصر x ينتمي إلى المجموعة X, y ∈ Y = العنصر y ينتمي إلى المجموعة Y

عدد عناصر حاصل الضرب الديكارتي
|A × B| = |A| × |B|

حيث: |A × B| = عدد عناصر حاصل الضرب الديكارتي, |A| = عدد عناصر المجموعة A, |B| = عدد عناصر المجموعة B

حاصل الضرب الديكارتي العكسي
Y × X = {(y, x) : y ∈ Y, x ∈ X}

حيث: Y × X = حاصل الضرب الديكارتي للمجموعة Y في المجموعة X, y ∈ Y = العنصر y ينتمي إلى المجموعة Y, x ∈ X = العنصر x ينتمي إلى المجموعة X

خصائص وحقائق مهمة

الضرب الديكارتي غير تبديلي: بشكل عام X × Y ≠ Y × X.
إذا كانت X = Y، فإن X × X يُرمز له أحياناً بـ X².
يمكن استخدامه لحل مشكلات حياتية مثل حساب عدد خيارات شراء هاتف (ألوان × سعات تخزين).
يمكن تمثيله بيانياً باستخدام المخطط السهمي أو المخطط الديكارتي (نظام الإحداثيات).
الوحدة الثانية : الجبر ٥ / ٧ زتونة

مثال تطبيقي محلول

📝 السؤال
إذا كانت المجموعات: X = {-1, 0, 1} ، Y = {0, 1, 2} ، Z = {4}. أوجد ما يأتي: (X ∪ Y) × Z

✏️ الحل خطوة بخطوة

١

نحسب أولاً الاتحاد X ∪ Y. الاتحاد يضم جميع العناصر التي تنتمي إلى X أو Y أو كليهما: X ∪ Y = {-1, 0, 1, 2}.

٢

نحسب الآن الضرب الديكارتي (X ∪ Y) × Z. نأخذ كل عنصر من المجموعة الأولى (X ∪ Y) ونقترنه مع كل عنصر من المجموعة الثانية (Z).

٣

بما أن Z = {4} (مجموعة وحيدة العنصر)، فإن كل عنصر من X ∪ Y سيكون مسقطاً أولاً مع المسقط الثاني 4.

٤

إذن: (X ∪ Y) × Z = { (-1, 4), (0, 4), (1, 4), (2, 4) }.

الإجابة النهائية

{(-1, 4), (0, 4), (1, 4), (2, 4)}

الوحدة الثانية : الجبر ٦ / ٧ زتونة

أسئلة للمراجعة الذاتية

فكّر في الإجابة أولاً، ثم اضغط «اكشف الإجابة»

السؤال ١
ما هو الزوج المرتب؟ وما الفرق بينه وبين المجموعة العادية؟
الزوج المرتب هو ترتيب لعنصرين في صورة محددة، حيث يُسمى العنصر الأول "المسقط الأول" والعنصر الثاني "المسقط الثاني". الفرق الأساسي عن المجموعة العادية هو أن الترتيب في الزوج المرتب مهم، فمثلاً (أ، ب) ≠ (ب، أ) إلا إذا كان أ = ب، بينما في المجموعة العادية لا يهم الترتيب.
السؤال ٢
متى يتساوى زوجان مرتبان؟ طبق ذلك لإيجاد قيم س، ص إذا كان: (س+٣، ص) = (٥، -٨).
يتساوى زوجان مرتبان (أ، ب) و (ج، د) إذا وفقط إذا كان أ = ج و ب = د (تساوي المسقط الأول مع الأول والثاني مع الثاني). للتطبيق: (س+٣، ص) = (٥، -٨) ⇒ س+٣ = ٥ ⇒ س = ٢، وص = -٨.
السؤال ٣
يعرض متجر هواتف بألوان: أزرق، ذهبي، أسود، وبثلاث سعات تخزين: ١٢٨ جيجابايت، ٢٥٦ جيجابايت، ٥١٢ جيجابايت. كم عدد الخيارات المتاحة لشراء هاتف من هذا النوع؟
عدد الخيارات = عدد الألوان × عدد سعات التخزين = ٣ × ٣ = ٩ خيارات. هذا تطبيق لحاصل الضرب الديكارتي، حيث كل خيار هو زوج مرتب (لون، سعة تخزين).
الوحدة الثانية : الجبر ٧ / ٧ زتونة

📋 ملخص الفصل الشامل

الزوج المرتب (أ، ب) هو ترتيب لعنصرين حيث 'أ' هو المسقط الأول و'ب' هو المسقط الثاني، والترتيب فيه مهم.
يتساوى زوجان مرتبان (أ، ب) و (ج، د) إذا وفقط إذا كان أ = ج و ب = د.
حاصل الضرب الديكارتي للمجموعتين X و Y هو مجموعة كل الأزواج المرتبة (س، ص) حيث س ∈ X و ص ∈ Y.
عدد عناصر حاصل الضرب الديكارتي A × B يساوي حاصل ضرب عدد عناصر A في عدد عناصر B: |A × B| = |A| × |B|.
الضرب الديكارتي غير تبديلي، أي أن X × Y ≠ Y × X بشكل عام.
يمكن استخدام هذه المفاهيم في حل مشكلات حياتية مثل حساب الخيارات المتاحة (مثل ألوان وسعات الهواتف) وتمثيل المواقع (مثل مربعات الشطرنج).
(a, b) = (c, d) ⇔ a = c ∧ b = d X × Y = {(x, y) : x ∈ X, y ∈ Y} |A × B| = |A| × |B| Y × X = {(y, x) : y ∈ Y, x ∈ X}

أحسنت! لقد أتقنت أساسيات الزوج المرتب والضرب الديكارتي. تذكر أن هذه المفاهيم هي اللبنة الأولى لفهم الدوال والعلاقات الرياضية الأكثر تعقيداً. استمر في المراجعة والتطبيق.