المدى
عن هذا الدرس
المدى هو المسافة بين أصغر قيمة وأكبر قيمة في البيانات، ويُحسب بطرح أصغر قيمة من أكبر قيمة.
المدى = أكبر قيمة − أصغر قيمة.
ابحث عن الطرفين أينما وقعا في البيانات، ولا يهمك ما بينهما.
المدى لا يكون سالبًا أبدًا، ويساوي صفرًا إذا تساوت القيم كلها.
مع الأعداد السالبة، أصغر قيمة هي الأبعد يسارًا على خط الأعداد، وطرح السالب جمع.
مثلًا
درجات الحرارة: −٤، ٣، −٩، ٠، ٢.
الأكبر ٣، والأصغر −٩.
المدى = ٣ − (−٩) = ٣ + ٩ = ١٢.
إضافة العدد نفسه إلى كل القيم أو طرحه منها لا تغيّر المدى.
ضرب كل القيم في عدد يضرب المدى فيه دون إشارته، والقسمة مثل الضرب.
مثلًا ٢، ٦، ١٠ مداها ٨، وبعد ضربها في −٢ يصبح مداها ١٦.
لإيجاد طرف مجهول:
أكبر قيمة = أصغر قيمة + المدى.
أصغر قيمة = أكبر قيمة − المدى.
إن لم يحدّد السؤال موقع المجهول فاحسب الاحتمالين، واختر ما يوافق الخيارات أو شرط السؤال.
مثلًا
البيانات ٦، ١٠، ١٣، س، ومداها ١٢.
إن كانت س أكبر القيم: س = ٦ + ١٢ = ١٨.
إن كانت س أصغر القيم: س = ١٣ − ١٢ = ١.
قبل الحساب، قارن المدى المعطى بمدى القيم المعروفة وحدها:
إن كان أكبر منه فالمجهول طرف جديد.
إن كان مساويًا له فالمجهول بين الطرفين أو عند أحدهما، ولا يتحدد بعدد واحد.
إن كان أصغر منه فالمسألة مستحيلة.
المدى يصف الطرفين فقط.
قد تتساوى مجموعتان في المدى وتختلفان في توزيع قيمهما.
وقد تكبّره قيمة واحدة بعيدة عن البقية تكبيرًا كبيرًا.
القاعدة
المدى = أكبر قيمة − أصغر قيمة، ولا يكون سالبًا. الإضافة إلى كل القيم لا تغيّره، والضرب في عدد يضربه فيه دون إشارته. للطرف المجهول: أكبر قيمة = أصغر قيمة + المدى، وأصغر قيمة = أكبر قيمة − المدى، ثم تحقّق أن الناتج طرف فعلًا.
عن هذا الدرس
المدى هو المسافة بين أصغر قيمة وأكبر قيمة في البيانات، ويُحسب بطرح أصغر قيمة من أكبر قيمة.
الشرح
عندما تنظر إلى مجموعة أعداد، مثل درجات طلاب أو درجات الحرارة في أيام أسبوع، قد تسأل: هل هذه الأعداد متقاربة أم متباعدة؟ أبسط جواب أن تقيس المسافة بين أصغر عدد وأكبر عدد فيها. هذه المسافة اسمها المدى.
المدى = أكبر قيمة − أصغر قيمة. لا يهمك ترتيب الأعداد ولا عددها ولا ما بينها. ابحث عن الطرفين فقط، ثم اطرح الأصغر من الأكبر.
مثلًا
درجات خمسة طلاب: ٧، ١٢، ٥، ٩، ١٥. ما مداها؟
أكبر قيمة ١٥، وأصغر قيمة ٥.
المدى = ١٥ − ٥ = ١٠.
أنت تطرح الأصغر من الأكبر دائمًا، لذلك لا يكون المدى سالبًا أبدًا. إذا خرج لك عدد سالب فقد عكست الطرح. وإذا تساوت كل القيم فالمدى صفر.
تحتاج إلى انتباه أكبر حين تكون في البيانات أعداد سالبة. أصغر قيمة هي الأبعد يسارًا على خط الأعداد، فأصغر العددين −٩ و−٤ هو −٩ لا −٤. وتذكّر أن طرح عدد سالب يساوي جمع موجبه: ٣ − (−٩) = ٣ + ٩.
مثلًا
درجات الحرارة في خمسة أيام: −٤، ٣، −٩، ٠، ٢. ما مداها؟
أكبر قيمة ٣، وأصغر قيمة −٩ لأنها الأبعد يسارًا.
المدى = ٣ − (−٩) = ٣ + ٩ = ١٢.
عرفت الآن كيف تحسب المدى. قبل أن تنتقل إلى القيمة المجهولة، انظر ماذا يحدث للمدى إذا غيّرت كل القيم بالطريقة نفسها. هذا سؤال شائع يوفّر عليك الحساب إذا عرفت قاعدته.
إذا أضفت العدد نفسه إلى كل القيم أو طرحته منها، تنتقل البيانات كلها على خط الأعداد كتلة واحدة، فلا تتباعد ولا تتقارب، ويبقى المدى كما هو.
أما إذا ضربت كل القيم في عدد، فتتمدد كل المسافات بقدره، فيُضرب المدى في العدد نفسه. وإذا كان العدد سالبًا فاضرب المدى في العدد دون إشارته، لأن المدى لا يكون سالبًا. والقسمة مثل الضرب: قسمة كل القيم على ٢ تقسم المدى على ٢.
مثلًا
البيانات ٢، ٦، ١٠ مداها ١٠ − ٢ = ٨.
أضف ٥ إلى كل قيمة فتصبح ٧، ١١، ١٥، ومداها ١٥ − ٧ = ٨. لم يتغيّر.
اضرب كل قيمة في ٣ فتصبح ٦، ١٨، ٣٠، ومداها ٣٠ − ٦ = ٢٤، أي ٨ × ٣.
اضرب كل قيمة في −٢ فتصبح −٤، −١٢، −٢٠. أكبرها −٤ وأصغرها −٢٠، والمدى −٤ − (−٢٠) = ١٦، أي ٨ × ٢.
الآن اعكس السؤال: قد يعطيك السؤال المدى ويخفي إحدى القيم، ويطلب منك إيجادها. القانون نفسه يعمل في الاتجاهين.
إذا كان المجهول أكبر قيمة فأضف المدى إلى أصغر قيمة: أكبر قيمة = أصغر قيمة + المدى. وإذا كان المجهول أصغر قيمة فاطرح المدى من أكبر قيمة: أصغر قيمة = أكبر قيمة − المدى. ثم تحقّق أن الناتج فعلًا أكبر من بقية القيم أو أصغر منها.
مثلًا
البيانات ٤، ٩، ١١، س، ومداها ١٥.
إذا علمت أن س أكبر القيم: س = ٤ + ١٥ = ١٩. التحقق: ١٩ أكبر من ١١، والمدى ١٩ − ٤ = ١٥. صحيح.
إذا علمت أن س أصغر القيم: س = ١١ − ١٥ = −٤. التحقق: −٤ أصغر من ٤، والمدى ١١ − (−٤) = ١٥. صحيح.
وإذا لم يحدّد السؤال موقع س؟ عندها يوجد احتمالان: أن تكون س الطرف الأعلى أو الطرف الأدنى. احسب الاحتمالين، ثم اختر ما يوافق الخيارات أو شرط السؤال، مثل أن تكون س عددًا سالبًا.
مثلًا
البيانات ٦، ١٠، ١٣، س، ومداها ١٢. ما قيمة س؟
الاحتمال الأول، س أكبر القيم: س = ٦ + ١٢ = ١٨.
الاحتمال الثاني، س أصغر القيم: س = ١٣ − ١٢ = ١.
الاحتمالان صحيحان، فالجواب هو الذي يظهر منهما في الخيارات.
قبل أن تحسب، قارن المدى المعطى بمدى القيم المعروفة وحدها. إن كان المعطى أكبر فالمجهول طرف جديد، وله الاحتمالان السابقان. وإن كان مساويًا فالمجهول يقع بين الطرفين المعروفين أو عند أحدهما، ولا يغيّر المدى. وإن كان أصغر فالمسألة مستحيلة، لأن إضافة قيمة لا تُصغّر المدى أبدًا.
مثلًا
البيانات ٣، ٨، ١٤، س.
مدى القيم المعروفة وحدها: ١٤ − ٣ = ١١.
إذا كان المدى المعطى ١١: س أي عدد من ٣ إلى ١٤، مثل ٥ أو ١٠، ولا يمكن تحديدها بعدد واحد.
إذا كان المدى المعطى ٧: مستحيل، لأن ٣ و١٤ وحدهما يصنعان مدى ١١.
بقي أن تعرف حدود هذا المقياس. المدى مبني على قيمتين فقط، الأصغر والأكبر، فلا يخبرك بشيء عن القيم التي بينهما. خذ المجموعتين: أ = ١٠، ١٠، ١٠، ١٠، ٢٠ و ب = ١٠، ١٢، ١٥، ١٨، ٢٠. مدى كل منهما ٢٠ − ١٠ = ١٠.
لذلك قد تتساوى مجموعتان في المدى وتختلفان كثيرًا في توزيع قيمهما، وقد تغيّر قيمة واحدة بعيدة عن البقية المدى تغييرًا كبيرًا. المدى مقياس سريع للانتشار، لكنه لا يصفه وصفًا كاملًا.
مثلًا
المجموعة ٢٠، ٢١، ٢٢، ٢٣ مداها ٢٣ − ٢٠ = ٣.
أضف إليها قيمة واحدة هي ٥٠، فيصبح المدى ٥٠ − ٢٠ = ٣٠، أي عشرة أضعاف ما كان، مع أن أربع قيم من خمس بقيت متقاربة.
القاعدة
المدى = أكبر قيمة − أصغر قيمة، ولا يكون سالبًا، وطرح السالب جمع. إضافة عدد إلى كل القيم لا تغيّر المدى، وضربها في عدد يضرب المدى فيه دون إشارته. لإيجاد طرف مجهول: أكبر قيمة = أصغر قيمة + المدى، وأصغر قيمة = أكبر قيمة − المدى، ثم تحقّق أن الناتج طرف فعلًا.
أخطاء شائعة
- طرح الأكبر من الأصغر فيخرج المدى سالبًا. المدى دائمًا موجب أو صفر، فاطرح الأصغر من الأكبر.
- طرح أول قيمة من آخر قيمة كما وردت في السؤال. ابحث عن الأكبر والأصغر أينما كان موقعهما.
- اعتبار −٢ أصغر من −٩ لأن ٢ أصغر من ٩. الأصغر هو الأبعد يسارًا على خط الأعداد، أي −٩.
- حساب ٣ − (−٩) على أنه −٦ بإهمال إشارة السالب. طرح السالب جمع، فالناتج ١٢.
- الظن أن إضافة عدد إلى كل القيم تغيّر المدى. هذه الإضافة تحرّك البيانات فقط، والضرب وحده يغيّر المدى.
- حساب احتمال واحد للمجهول حين لا يحدّد السؤال موقعه. جرّب أن يكون المجهول أكبر القيم ثم أصغرها.
- إهمال التحقق من أن المجهول المحسوب طرف فعلًا. قارن الناتج ببقية القيم، وقارن المدى المعطى بمدى القيم المعروفة.
- الحكم بأن مجموعتين متساويتين في المدى متشابهتان في انتشارهما. المدى يصف الطرفين فقط ولا يصف ما بينهما.
اضغط على أي خيار خاطئ لترى لماذا لا يصح
المدى للقيم: ٣، ٥، ٨، ١٢، ٢٠ هو: ............
- لماذا لا؟ ١٨ لا يساوي الفرق بين ٢٠ و٣.
- لماذا لا؟ ١٥ ينتج من طرح ٥ من ٢٠ وإهمال القيمة الأصغر ٣.
- الإجابة الصحيحة: ١٧صحيح؛ ٢٠−٣=١٧.
- لماذا لا؟ ١٦ لا يطابق فرق القيمتين الطرفيتين.
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»