المتوسط والمجموع
عن هذا الدرس
المتوسط الحسابي هو نصيب كل قيمة لو وُزّع المجموع على القيم بالتساوي، فالمتوسط = المجموع ÷ العدد، والمجموع = المتوسط × العدد.
لحساب المتوسط اجمع القيم، ثم اقسم المجموع على عددها.
العدد يشمل كل القيم، ومنها الصفر.
وللسرعة خمّن عددًا سهلًا قريبًا من القيم، ثم وازن ما تزيد به القيم عليه وما تنقص عنه.
إن بقيت زيادة فاقسمها على عدد القيم وأضف الناتج إلى التخمين، وإن بقي نقص فاقسمه واطرح الناتج.
مثلًا
ما متوسط ٧٢، ٨٨، ٨٣؟
خمّن ٨٠: ينقص ٧٢ عنه ٨، ويزيد ٨٨ عليه ٨، ويزيد ٨٣ عليه ٣.
يتعادل النقص ٨ والزيادة ٨، وتبقى زيادة ٣.
٣ ÷ ٣ = ١، فالمتوسط ٨٠ + ١ = ٨١
في المقادير الجبرية اجمع حدود س معًا والثوابت معًا، ثم اقسم المجموع كله على العدد.
وإن كان للقيم جزء مشترك، فالمتوسط هو الجزء المشترك مضافًا إليه متوسط الزيادات.
متوسط س، س + ٣، س + ٩، س + ١٢ هو س + ٦، لأن (٠ + ٣ + ٩ + ١٢) ÷ ٤ = ٦
إذا أُعطيت المتوسط فاضربه في العدد لتحصل على المجموع.
ثم اطرح منه مجموع القيم المعروفة، فيبقى الجزء الباقي أو القيمة المفقودة.
القيمة المجهولة تُعدّ ضمن عدد القيم.
مثلًا
متوسط ٩، ١٤، ص، ١١ يساوي ١٣. ما قيمة ص؟
المجموع = ١٣ × ٤ = ٥٢
مجموع القيم المعروفة = ٩ + ١٤ + ١١ = ٣٤
ص = ٥٢ − ٣٤ = ١٨
إن كانت القيم مقادير فيها س فاكتب المعادلة: مجموع المقادير = المتوسط × العدد، ثم حلّها.
وعند إضافة قيمة أو حذفها احسب المجموع قبل التغيير وبعده، والفرق بين المجموعين هو القيمة المضافة أو المحذوفة.
مثلًا: خمسة أعداد متوسطها ١٦، وبعد إضافة عدد سادس صار المتوسط ١٨.
المجموع قبل الإضافة ١٦ × ٥ = ٨٠، وبعدها ١٨ × ٦ = ١٠٨، فالعدد المضاف ١٠٨ − ٨٠ = ٢٨
القاعدة
المتوسط = المجموع ÷ العدد، والمجموع = المتوسط × العدد. إذا أُعطيت المتوسط فحوّله إلى مجموع أولًا، ثم اطرح منه ما تعرفه. العدد يشمل كل القيم، ومنها الصفر والقيمة المجهولة.
عن هذا الدرس
المتوسط الحسابي هو نصيب كل قيمة لو وُزّع المجموع على القيم بالتساوي، فالمتوسط = المجموع ÷ العدد، والمجموع = المتوسط × العدد.
الشرح
تخيّل ثلاثة أصدقاء معهم ٢ و٦ و٧ ريالات، وقرّروا أن يتقاسموا ما معهم بالتساوي. مجموع ما معهم ١٥ ريالًا، فيأخذ كل واحد ٥ ريالات. هذا العدد ٥ هو المتوسط الحسابي: القيمة التي لو صارت كل القيم مساوية لها لبقي المجموع كما هو.
لهذا يُحسب المتوسط بخطوتين: اجمع القيم كلها، ثم اقسم المجموع على عدد القيم. أي: المتوسط = المجموع ÷ العدد.
مثلًا
درجات طالب في أربعة اختبارات: ٧٠، ٨٤، ٩٢، ٧٨. ما متوسطها؟
المجموع: ٧٠ + ٨٤ + ٩٢ + ٧٨ = ٣٢٤
العدد: ٤ اختبارات
المتوسط: ٣٢٤ ÷ ٤ = ٨١
العدد الذي تقسم عليه هو عدد القيم كلها، ويدخل فيه الصفر. الصفر قيمة حقيقية: لا يزيد المجموع، لكنه يزيد العدد.
مثلًا
باع متجر في أربعة أيام: ٦ أجهزة، ثم ٠، ثم ٩، ثم ٥. ما متوسط المبيع اليومي؟
المجموع: ٦ + ٠ + ٩ + ٥ = ٢٠
العدد: ٤ أيام، فاليوم الذي لم يُبع فيه شيء يوم من الأيام.
المتوسط: ٢٠ ÷ ٤ = ٥
لو قسمت على ٣ لحصلت على ٦ وثلثين، وهي إجابة خاطئة.
الجمع ثم القسمة طريقة تنجح دائمًا، لكنك في الاختبار تحتاج أحيانًا إلى طريقة أسرع. وصورة التسوية السابقة تعطيك هذه الطريقة: المتوسط نقطة اتزان، فمجموع ما تزيد به القيم عليه يساوي مجموع ما تنقص به عنه.
اختر عددًا سهلًا قريبًا من القيم على أنه تخمين، واحسب كم تزيد كل قيمة عليه أو تنقص عنه. إن تعادلت الزيادة والنقص فتخمينك هو المتوسط. وإن بقيت زيادة فاقسمها على عدد القيم وأضف الناتج إلى التخمين، وإن بقي نقص فاقسمه واطرح الناتج.
مثلًا
ما متوسط ٧٢، ٨٨، ٨٣؟
خمّن ٨٠ لأنه قريب من القيم.
٧٢ تنقص عن ٨٠ بمقدار ٨، و٨٨ تزيد ٨، و٨٣ تزيد ٣.
النقص ٨ والزيادة ٨ يتعادلان، وتبقى زيادة ٣.
نوزّع الزيادة على القيم الثلاث: ٣ ÷ ٣ = ١
المتوسط = ٨٠ + ١ = ٨١
تحقّق: ٧٢ + ٨٨ + ٨٣ = ٢٤٣، و٢٤٣ ÷ ٣ = ٨١
الفكرة نفسها تنفعك حين تكون القيم مقادير جبرية لها جزء مشترك: كل قيمة هي الجزء المشترك مضافًا إليه زيادة، فيكون المتوسط هو الجزء المشترك مضافًا إليه متوسط الزيادات.
مثلًا
ما متوسط القيم: س، س + ٣، س + ٩، س + ١٢؟
الطريقة المباشرة: المجموع ٤س + ٢٤، والمتوسط (٤س + ٢٤) ÷ ٤ = س + ٦
الطريقة السريعة: الزيادات على س هي ٠، ٣، ٩، ١٢.
متوسط الزيادات: (٠ + ٣ + ٩ + ١٢) ÷ ٤ = ٢٤ ÷ ٤ = ٦
إذن المتوسط س + ٦
انتبه: القيمة الأولى س زيادتها صفر، لكنها تُعدّ، فالقسمة على ٤ لا على ٣. وفي الطريقة المباشرة اقسم الحدّين ٤س و٢٤ كليهما على ٤.
وأحيانًا تختفي س تمامًا عند الجمع، فيخرج المتوسط عددًا ثابتًا. لذلك اجمع حدود س معًا والثوابت معًا قبل أي خطوة أخرى.
مثلًا
إذا كان متوسط المقادير (١٥ − ٣س)، (س + ٤)، (٢س + ٢) هو ص، فما متوسط العددين ص و٣ص؟
حدود س: −٣س + س + ٢س = ٠
الثوابت: ١٥ + ٤ + ٢ = ٢١
إذن ص = ٢١ ÷ ٣ = ٧
العددان: ص = ٧، و٣ص = ٢١
متوسطهما: (٧ + ٢١) ÷ ٢ = ٢٨ ÷ ٢ = ١٤
في السؤال متوسطان، ولكلٍّ منهما قسمة على عدد قيمه: الأول على ٣ والثاني على ٢.
حتى الآن أُعطيت القيم وطُلب منك المتوسط. لكن أسئلة القدرات كثيرًا ما تعكس الاتجاه: تعطيك المتوسط وتسألك عن المجموع أو عن قيمة ناقصة. والمفتاح هنا علاقة واحدة: المجموع = المتوسط × العدد.
سبب ذلك أن المتوسط هو نصيب كل قيمة بعد التسوية. فإذا عرفت نصيب الواحد وعدد القيم عرفت المجموع بالضرب، كما تعرف المبلغ الكلي إذا علمت أن كل واحد من ٧ أشخاص أخذ ٢٣ ريالًا.
مثلًا
سبعة أشخاص متوسط أعمارهم ٢٣ سنة. ما مجموع أعمارهم؟
المجموع = المتوسط × العدد = ٢٣ × ٧ = ١٦١ سنة
لا تقسم ٢٣ على ٧؛ فالمتوسط ٢٣ هو ناتج القسمة أصلًا، والمطلوب الرجوع منه إلى المجموع، أي الضرب.
تحقّق: ١٦١ ÷ ٧ = ٢٣
وإذا عرفت المجموع الكلي وعرفت جزءًا منه، فالجزء الباقي = المجموع الكلي − الجزء المعروف.
مثلًا
خمسة أعداد متوسطها ١٨، ومجموع الثلاثة الأولى منها ٤٠. ما مجموع العددين الآخرين؟
مجموع الخمسة = ١٨ × ٥ = ٩٠
مجموع العددين الآخرين = ٩٠ − ٤٠ = ٥٠
الإجابة ٥٠ لا ٩٠؛ فالعدد ٩٠ مجموع الأعداد الخمسة كلها، وكثيرًا ما يوضع بين الخيارات ليوقعك.
ولو سُئلت عن متوسط العددين الآخرين: ٥٠ ÷ ٢ = ٢٥
القيمة المفقودة ليست إلا جزءًا باقيًا مكوّنًا من قيمة واحدة، فتُطبَّق عليها الخطوات نفسها: حوّل المتوسط إلى مجموع، ثم اطرح منه مجموع القيم المعروفة. وتذكّر أن القيمة المجهولة تُعدّ ضمن عدد القيم.
مثلًا
إذا كان متوسط الأعداد ٩، ١٤، ص، ١١ يساوي ١٣، فما قيمة ص؟
عدد القيم ٤، ومنها ص نفسها.
المجموع = ١٣ × ٤ = ٥٢
مجموع القيم المعروفة: ٩ + ١٤ + ١١ = ٣٤
ص = ٥٢ − ٣٤ = ١٨
بطريقة الاتزان: ٩ تنقص عن ١٣ بمقدار ٤، و١٤ تزيد ١، و١١ تنقص ٢، فيبقى نقص صافٍ مقداره ٥. ولكي يتعادل الطرفان يجب أن تزيد ص على ١٣ بمقدار ٥، فتكون ص = ١٨.
تحقّق: (٩ + ١٤ + ١٨ + ١١) ÷ ٤ = ٥٢ ÷ ٤ = ١٣
وإن كانت القيم مقادير فيها س، فاكتب المعادلة: مجموع المقادير = المتوسط × العدد، ثم حلّها.
مثلًا
إذا كان متوسط المقادير (٢س + ١)، (س + ٥)، (٣س − ٦) يساوي ١٢، فما قيمة س؟
المجموع = ١٢ × ٣ = ٣٦
حدود س: ٢س + س + ٣س = ٦س، والثوابت: ١ + ٥ − ٦ = ٠، فالمجموع ٦س.
٦س = ٣٦، إذن س = ٦
تحقّق: المقادير تصبح ١٣، ١١، ١٢، ومجموعها ٣٦ ومتوسطها ١٢.
الخطأ الشائع هنا كتابة ٦س = ١٢، أي مساواة المجموع بالمتوسط بدل المتوسط × العدد.
وبالمنطق نفسه تحلّ أسئلة إضافة قيمة أو حذفها: احسب المجموع قبل التغيير وبعده، والفرق بين المجموعين هو القيمة المضافة أو المحذوفة.
مثلًا
خمسة أعداد متوسطها ١٦، أُضيف إليها عدد سادس فصار متوسط الأعداد الستة ١٨. ما العدد المضاف؟
المجموع قبل الإضافة = ١٦ × ٥ = ٨٠
المجموع بعد الإضافة = ١٨ × ٦ = ١٠٨
العدد المضاف = ١٠٨ − ٨٠ = ٢٨
الجواب ليس ٢، وهو الفرق بين المتوسطين؛ فالطرح يكون بين المجموعين لا بين المتوسطين.
القاعدة
المتوسط = المجموع ÷ العدد، والمجموع = المتوسط × العدد. إذا أُعطيت المتوسط فحوّله إلى مجموع أولًا، ثم اطرح ما تعرفه لتصل إلى الجزء الباقي أو القيمة الناقصة. العدد يشمل كل القيم، ومنها الصفر والقيمة المجهولة.
أخطاء شائعة
- القسمة على عدد القيم المعروفة فقط، ونسيان أن الصفر والقيمة المجهولة يُعدّان؛ عُدّ القيم كلها قبل أن تقسم أو تضرب.
- قسمة المتوسط على العدد حين يُطلب المجموع؛ المتوسط ناتج قسمة أصلًا، فاضرب في العدد لترجع إلى المجموع.
- اختيار المجموع الكلي إجابةً حين يُطلب مجموع جزء من القيم؛ اقرأ المطلوب ثم اطرح الجزء المعروف من المجموع الكلي.
- مساواة مجموع المقادير الجبرية بالمتوسط نفسه؛ ساوِ المجموع بحاصل ضرب المتوسط في العدد.
- قسمة الثوابت وحدها على العدد في المقادير الجبرية؛ اقسم المجموع كله بجميع حدوده، أو افصل الجزء المشترك وخذ متوسط الزيادات.
- أخذ القيمة الوسطى بعد ترتيب القيم على أنها المتوسط الحسابي؛ المتوسط يحتاج إلى جمع ثم قسمة، أو إلى موازنة الزيادات والنقص.
- طرح المتوسطين عند إضافة قيمة أو حذفها؛ احسب المجموع قبل التغيير وبعده، ثم اطرح المجموعين.
- نسيان القسمة الأخيرة في سؤال فيه متوسطان متتاليان؛ لكل متوسط قسمة مستقلة على عدد قيمه.
اضغط على أي خيار خاطئ لترى لماذا لا يصح
إذا كان متوسط ستة أعداد متتالية ١٠٫٥، فما متوسط أصغر ثلاثة أعداد منها؟
- لماذا لا؟ ١٠ أكبر الأعداد الثلاثة الصغيرة، وليس متوسطها.
- لماذا لا؟ ٩٫٥ متوسط ٩ و١٠، ولا يشمل العدد ٨.
- الإجابة الصحيحة: ٩صحيح؛ ٩ هو العدد الأوسط من ٨ و٩ و١٠.
- لماذا لا؟ ٨٫٥ متوسط أصغر عددين فقط.
استراتيجية ذهنية
حلّ مفصّل
الخطأ الشائع
اضغط على أي خيار خاطئ لترى لماذا لا يصح
إذا كان المتوسط الحسابي للمقادير:
٤-٢س, ٧+٥س, ٣س+٤
يساوي ١٣، فما قيمة س؟
- لماذا لا؟ س = ١ يجعل المتوسط ٧.
- لماذا لا؟ س = ٢ يجعل المتوسط ٩.
- لماذا لا؟ س = ٣ يجعل المتوسط ١١.
- الإجابة الصحيحة: ٤س = ٤ يجعل المتوسط ١٣ كما هو مطلوب.
استراتيجية ذهنية
حلّ مفصّل
الخطأ الشائع
اختبر هذا المفهوم
خمسة أسئلة بلا مساعدة ولا محاولة ثانية، وأربع صحيحة تضع مستواك في هذا المفهوم عند صعوبتها.
٥ أسئلة بصعوبة «سهل»