שברים, עשרוניים, אחוזים ויחסים
שברים, עשרוניים, אחוזים ויחסים
פרק 2 - פעולות בשברים, מעברים בין ייצוגים, אחוזים ויחסים בבעיות יומיומיות
ברוכים הבאים לפרק השני בלימודי היסוד. בעולם המעשה וההנדסה כמעט שום גודל אינו מופיע כמספר שלם מדויק: קוטר של צינור נמדד בשברי אינץ', ריכוז חומר בתמיסה מבוטא באחוזים, ויחס בין גלגלי שיניים קובע את מהירות המנוע. תלמידים רבים חוששים משברים משום שבעבר לימדו אותם 'טריקים' ללא הסבר מהותי. בחוברת זו נבנה הבנה אינטואיטיבית עמוקה של משמעות השבר, נלמד כיצד פועלים כללי החשבון ללא שום דילוג, ונשלוט בתפעול המחשבון המדעי כדי לוודא תמיד את דיוק החישוב.
מטרות למידה מרכזיות:
- הבנת מושג השבר הפשוט כחלק משלם וכפעולת חילוק: מונה ומכנה, שבר אמיתי, מדומה ומעורב
- שליטה מלאה בהרחבה וצמצום של שברים ומציאת מכנה משותף פשוט ויעיל
- ביצוע פעולות חיבור, חיסור, כפל וחילוק שברים צעד אחר צעד עם מעבר בין שבר מעורב למדומה
- מעבר דו-כיווני בין שברים פשוטים לשברים עשרוניים והבנת משמעות המיקום העשרוני
- פתרון בעיות מעשיות באחוזים וביחסים: חישוב חלקי כמויות, הנחות, ייקור ויחסי ערבוב
- תפעול מדויק של מקשי השברים והמרת ייצוג במחשבון Casio fx-991ES
מהו שבר? מונה, מכנה, שבר אמיתי, מדומה ומעורב
כאשר אנו מחלקים שלם אחד למספר חלקים שווים לחלוטין, כל חלק כזה נקרא שבר. השבר נכתב באמצעות שני מספרים וקו מפריד ביניהם הנקרא קו השבר.
המכנה (המספר התחתון) מורה לכמה חלקים שווים חילקנו את השלם כולו. המונה (המספר העליון) מורה כמה חלקים כאלה אנו לוקחים בפועל. בנוסף, קו השבר הוא בדיוק פעולת חילוק: המונה מחולק במכנה.
אנו מבחינים בין שלושה סוגי שברים מרכזיים:
- שבר אמיתי (או שבר פשוט): המונה קטן מהמכנה, ולכן ערכו של השבר קטן מ-1 שלם (למשל שלושה רבעים).
- שבר מדומה: המונה גדול מהמכנה או שווה לו, ולכן ערכו שווה ל-1 שלם או גדול ממנו (למשל שבעה רבעים).
- מספר מעורב: מורכב ממספר שלם ומצידו שבר אמיתי (למשל שלם אחד ושלושה רבעים).
כדי להמיר שבר מדומה למספר מעורב, אנו שואלים: כמה פעמים נכנס המכנה במלואו בתוך המונה? התוצאה היא החלק השלם, והשארית הנותרת הופכת להיות המונה של השבר החדש (כאשר המכנה נשאר ללא שינוי).
בכיוון ההפוך, כדי להמיר מספר מעורב לשבר מדומה: כופלים את החלק השלם במכנה, מוסיפים את המונה הקיים, ורושמים את התוצאה מעל אותו המכנה.
תרגיל 1
רמת קושי: בסיסיקבעו עבור כל אחד מבין שלושת השברים הבאים האם הוא שבר אמיתי, שבר מדומה או מספר מעורב, ונמקו בקצרה:
שלב ראשון: בדיקת סעיף א'.
בשבר הנתון המונה הוא 5 והמכנה הוא 8. מכיוון שהמונה קטן מהמכנה, ערך השבר קטן מ-1, ולכן זהו שבר אמיתי (פשוט):
שלב שני: בדיקת סעיף ב'.
בשבר הנתון המונה הוא 11 והמכנה הוא 4. מכיוון שהמונה גדול מהמכנה, ערך השבר גדול מ-1, ולכן זהו שבר מדומה:
שלב שלישי: בדיקת סעיף ג'.
הביטוי מורכב מחלק שלם (3) ושבר אמיתי לצידו (חצי). לכן זהו מספר מעורב:
תרגיל 2
רמת קושי: בסיסיהמיר את השבר המדומה הבא למספר מעורב, תוך הצגת חלוקת המונה במכנה ומציאת השארית:
שלב ראשון: נבצע חילוק של המונה 19 במכנה 4 כדי למצוא כמה פעמים 4 נכנס בשלמות ב-19:
שלב שני: נחשב את השארית שנותרה על ידי כפל השלמים במכנה וחיסור מהמונה המקורי:
שלב שלישי: נרכיב את המספר המעורב. החלק השלם הוא 4, מונה השבר הוא השארית 3, והמכנה נשאר 4: