تخطّي إلى المحتوى
الدروسالقدراتالأسس والجذور
كميبريميوم٤ من ٣١

الأسس والجذور

الأسس والجذور

الأسس والجذور من أكثر مواضيع القسم الكمي وروداً، وهما يصيران سريعين جداً بمجرد إتقان قوانينهما دون آلة حاسبة. سنبدأ بمفهوم الأس وقوانينه وحلّ معادلاته. ثم ننتقل إلى الجذور، فنمط رقم الآحاد، وننتهي بالمتطابقات الشهيرة والقيم التي يجب حفظها ليوم الاختبار.

أولاً: مفهوم الأس

الصورة سأ تعني تكرار ضرب الأساس س في نفسه أ مرة. فمثلاً ٢٣ = ٢ × ٢ × ٢ = ٨، حيث الأساس = ٢ والأس = ٣.

٢٣ = ٢ × ٢ × ٢ الأساس مكرَّر ثلاث مرات ٢ ٢ ٢ ٨ = الأس يبيّن كم مرة نضرب الأساس في نفسه.

ثانياً: قوانين الأسس

هذه القوانين هي مفتاح السرعة؛ احفظها جيداً واستحضرها قبل أي حساب طويل.

القاعدةالقانونالفكرة
ضرب أُسسٍ متساوية الأساسسأ × سب = سأ+بنجمع الأسس
القسمةسأ ÷ سب = سأ−بنطرح الأسس
أُس فوق أُسأ)ب = سأ×بنضرب الأسس
أُس الصفرس٠ = ١أي عدد (عدا الصفر) أُسُّه صفر = ١
الأُس السالبس−أ = ١سأنقلبه إلى المقام
ضرب أساسين بنفس الأسسأ × صأ = (س×ص)أنضرب الأساسين
قاعدة الإشارة(−س)زوجي موجب · (−س)فردي سالبالأس الزوجي يُلغي السالب
قاعدة

عند حلّ معادلة أسّية: إذا تساوى الأساسان تساوى الأُسّان. فمن ٢س = ٢٥ نستنتج مباشرة س = ٥.

وإذا اختلف الأساسان فوحّدهما أولاً. مثال: ٨س = ٤س+١. نكتب ٨ = ٢٣ و٤ = ٢٢، فتصير ٢٣س = ٢٢س+٢ ← ٣س = ٢س + ٢ ← س = ٢.

أخطاء شائعة

انتبه للفرق بين المعادلة والجذر: س٢ = ٤ لها حلّان ±٢ (لأن (٢)٢ = ٤ و(−٢)٢ = ٤)، بينما الجذر التربيعي ٤ = ٢ فقط (القيمة الموجبة).

مثال محلول

بسّط: ٢٥ × ٢٣ ÷ ٢٤

  1. نجمع أسس الضرب: ٥ + ٣ = ٨.
  2. نطرح أس القسمة: ٨ − ٤ = ٤.
  3. الناتج: ٢٤ = ١٦.

ثالثاً: الجذور

الجذر عملية عكسية للأس، ويمكن كتابته كأُسٍّ كسري، وهذا يربطه بكل قوانين الأسس السابقة.

س = س١/٢
قاعدة

والأس الكسري يعمّم الفكرة: المقام في الأس هو درجة الجذر، والبسط هو قوة العدد. فـ س١/٣ هو الجذر التكعيبي لـ س، وسم/ن تعني الجذر من الدرجة ن للعدد سم.

ومن هنا تنفع قائمة المكعبات المحفوظة: ٦٤١/٣ = ٤ لأن ٤٣ = ٦٤، و٨٢/٣ = (٨١/٣)٢ = ٢٢ = ٤.

قاعدة
  • س × ص = س × ص
  • س ÷ ص = س ÷ ص
  • س٢ = |س| (القيمة المطلقة)
  • الجمع والطرح: لا يُجمع جذران إلا إذا تشابه ما تحت الجذر، فـ ٢٣ + ٤٣ = ٦٣، أما ٢ + ٣ فلا يُختصر.
  • إنطاق المقام: معناه التخلّص من الجذر الموجود في المقام، لأن القسمة على جذر صعبة بلا حاسبة. والطريقة: نضرب البسط والمقام في الجذر نفسه، مثل: ١٠ ÷ ٢ = (١٠ × ٢) ÷ ٢ = ٥٢.
حيلة سريعة

لتبسيط جذر، فكّك ما تحته إلى عامل مربّع كامل × الباقي، ثم أخرج جذر المربّع:

١٢ = ٤ × ٣ = ٢٣ · ٧٥ = ٢٥ × ٣ = ٥٣ · ٤٩ = ٧.

رابعاً: نمط رقم الآحاد

سؤال متكرر: ما رقم آحاد عددٍ مرفوع لأُسٍّ كبير؟ الحيلة أن خانة الآحاد لكل رقم تدور في دورة تتكرر، فيكفي أن نعرف طول الدورة وموضع الأس فيها.

٢ ٤ ٨ ٦ آحاد قوى ٢ تدور: ٢ ← ٤ ← ٨ ← ٦ ثم تعود (طول الدورة ٤).
الرقمالنمططول الدورة
٢٢ ← ٤ ← ٨ ← ٦ ...٤
٣٣ ← ٩ ← ٧ ← ١ ...٤
٤٤ ← ٦ ← ٤ ← ٦ ...٢
٧٧ ← ٩ ← ٣ ← ١ ...٤
٨٨ ← ٤ ← ٢ ← ٦ ...٤
٩٩ ← ١ ← ٩ ← ١ ...٢
ملاحظة

أما ٠ و١ و٥ و٦ فآحادها ثابتة لا تتغير مهما كبر الأس.

مثال محلول

ما رقم آحاد ٧٢٠٢٥؟

  1. دورة ٧ طولها ٤: (٧ ← ٩ ← ٣ ← ١).
  2. نقسم الأس على ٤: ٢٠٢٥ ÷ ٤ = ٥٠٦ والباقي ١.
  3. الباقي ١ يدل على الموضع الأول في الدورة ← رقم الآحاد = ٧.
قاعدة

الباقي يحدّد موضع الرقم في الدورة: الباقي ١ ← الأول، و٢ ← الثاني، و٣ ← الثالث. وإذا كان الباقي ٠ فخذ آخر رقم في الدورة، لا الأول.

مثال محلول

ما رقم آحاد ٣٢٠٢٤؟

  1. دورة ٣ طولها ٤: (٣ ← ٩ ← ٧ ← ١).
  2. نقسم الأس على ٤: ٢٠٢٤ ÷ ٤ = ٥٠٦ والباقي ٠.
  3. الباقي ٠ ← الموضع الرابع (الأخير) ← رقم الآحاد = ١.

خامساً: المتطابقات الشهيرة

هذه المتطابقات تحوّل حساباً طويلاً إلى سطرٍ واحد، فاحفظها للتسريع.

فرق مربعين
أ٢ − ب٢ = (أ − ب)(أ + ب)
مربع المجموع
(أ + ب)٢ = أ٢ + ٢أب + ب٢
مربع الفرق
(أ − ب)٢ = أ٢ − ٢أب + ب٢

وعليه: أ٢ + ب٢ = (أ + ب)٢ − ٢أب.

حيلة سريعة

ابحث عن فرق مربعين قبل الحساب: ٥١٢ − ٤٩٢ = (٥١ − ٤٩)(٥١ + ٤٩) = ٢ × ١٠٠ = ٢٠٠ في ثوانٍ.

ملاحظة

قيم ينبغي حفظها:

  • المربعات من ١٢ إلى ١٥٢: ١، ٤، ٩، ١٦، ٢٥، ٣٦، ٤٩، ٦٤، ٨١، ١٠٠، ١٢١، ١٤٤، ١٦٩، ١٩٦، ٢٢٥.
  • المكعبات من ١٣ إلى ١٠٣: ١، ٨، ٢٧، ٦٤، ١٢٥، ٢١٦، ٣٤٣، ٥١٢، ٧٢٩، ١٠٠٠.
  • قوى ٢ حتى ٢١٠: ٢، ٤، ٨، ١٦، ٣٢، ٦٤، ١٢٨، ٢٥٦، ٥١٢، ١٠٢٤ — وعليها يقوم توحيد الأساس.
  • تقريبات: ٢ ≈ ١٫٤ · ٣ ≈ ١٫٧ · ٥ ≈ ٢٫٢.
  • للمقارنة بين جذرين: ربّع الطرفين ثم قارن.
أخطاء شائعة
  • (−٣)٢ ≠ −(٣٢)؛ فـ (−٣)٢ = +٩ بينما −(٣٢) = −٩، والفرق كله في الأقواس.
  • ٢٣ × ٢٤ = ٢٧ (نجمع الأسس)، أما ٢٣ + ٢٤ فلا يساوي ٢٧ لأن الجمع ليس ضرباً.
  • (٢ + ٣)٢ ≠ ٢٢ + ٣٢؛ يجب تربيع المجموع كاملاً = ٢٥ لا ١٣.
  • ٩ + ١٦٩ + ١٦؛ فالأول ٢٥ = ٥ والثاني ٣ + ٤ = ٧.
قاعدة

لكن إذا تكرَّر الحدُّ نفسه فأخرِجه عاملاً مشتركاً:

  • ٢ن + ٢ن = ٢ × ٢ن = ٢ن+١
  • ٣ن + ٣ن + ٣ن = ٣ × ٣ن = ٣ن+١
  • أربع نسخ من ٢ن: ٤ × ٢ن = ٢٢ × ٢ن = ٢ن+٢

الفكرة: حوّل المعامل إلى قوة للأساس نفسه، ثم اجمع الأسس.

سادساً: مقارنة الجذور بالتربيع

ذكرنا أن المقارنة بين جذرين تُحسم بتربيع الطرفين. وأكثر صورها وروداً في الاختبار: معامل خارج الجذر في الطرفين. والمعامل هو العدد المكتوب أمام الجذر، مثل الـ ٥ في ٥٧.

(أب)٢ = أ٢ × ب
مثال محلول

قارن بين: القيمة الأولى ٥٧، والقيمة الثانية ٧٥.

  1. ربّع الطرفين — وهذا جائز لأنهما موجبان، فالأكبر يبقى أكبر بعد التربيع.
  2. الأولى: ٥٢ × ٧ = ٢٥ × ٧ = ١٧٥.
  3. الثانية: ٧٢ × ٥ = ٤٩ × ٥ = ٢٤٥.
  4. ٢٤٥ أكبر من ١٧٥، إذن القيمة الثانية أكبر.
حيلة سريعة

بدل التربيع، أدخِل المعامل تحت الجذر: ٥٧ = ١٧٥ و٧٥ = ٢٤٥، فتصير المقارنة بين عددين مباشرة.

ولا تحكم بالمعامل وحده: قارن دائماً أ٢ب مع ج٢د. مثال: ٣٢ مع ٢٧ ← ٩ × ٢ = ١٨ مقابل ٤ × ٧ = ٢٨، فالأصغر معاملاً هو الأكبر هنا.

أخطاء شائعة

تقدير الجذور تقريبياً (٧ ≈ ٢٫٦ و٥ ≈ ٢٫٢) ثم الضرب — طريق طويل ومعرّض لخطأ التقريب. والتربيع يحسمها بضربتين.

الخلاصة

  • الأس يعني عدد مرات ضرب الأساس في نفسه؛ في الضرب نجمع الأسس، في القسمة نطرحها، وفي الأس فوق الأس نضربها.
  • س٠ = ١ والأس السالب يقلب العدد إلى المقام، والجذر أُسٌّ كسري: س = س١/٢، والمقام في الأس الكسري هو درجة الجذر.
  • لا يُجمع جذران إلا بتشابه ما تحتهما، وبسّط الجذر بإخراج المربّع الكامل.
  • لرقم آحاد أُسٍّ كبير: اقسم الأس على طول الدورة وخذ الباقي — وإن كان الباقي ٠ فالجواب آخر رقم في الدورة.
  • استعمل المتطابقات (وخاصة فرق المربعين) لتختصر الحساب إلى ثوانٍ، وانتبه لفخاخ الأقواس والإشارة.
  • لمقارنة أب مع جد: ربّع الطرفين، أي قارن أ٢ب مع ج٢د.

تابع قراءة «الأسس والجذور» مع البريميوم

مجموعة من الدروس التأسيسية متاحة مجاناً تجربةً للمنصة. باقي الدروس والاختبارات الكاملة تفتح مع الاشتراك.