السؤال: تعيش معظم الأفاعي في المناطق التي لا تقل درجة الحرارة فيها عن 24 سيليزية ولا تزيد على 33 سيليزية. اكتب متباينة تمثل درجات حرارة المناطق التي لا تعيش فيها الأفاعي.
شرح الإجابة:
إن فهم هذه المسألة الرياضية ينطلق من تحليل المعطيات الأساسية بدقة. النص يحدد لنا النطاق الحراري المثالي لحياة الأفاعي، وهو محصور بين قيمتين واضحتين. عبارة “لا تقل درجة الحرارة فيها عن 24 سيليزية” تعني أن 24 درجة هي الحد الأدنى المقبول، أي أن درجة الحرارة يمكن أن تكون 24 أو أكثر. وفي المقابل، تحدد عبارة “ولا تزيد على 33 سيليزية” السقف الأعلى الذي لا يمكن تجاوزه، مما يعني أن 33 درجة هي أقصى حرارة يمكن لهذه الزواحف تحملها. وعليه، فإن البيئة الصالحة لها تقع ضمن المدى [24، 33] درجة مئوية.
بيد أن المطلوب في السؤال هو تحديد عكس هذا الواقع تمامًا؛ أي وصف المناطق التي لا تستطيع الأفاعي العيش فيها. بناءً على المنطق الرياضي، فإن أي درجة حرارة تقع خارج النطاق الذي حددناه سابقًا تمثل بيئة غير مناسبة. بالتالي، نحن نبحث عن كل القيم العددية التي هي إما أقل من الحد الأدنى أو أعلى من الحد الأقصى.
هنا، نتحول إلى صياغة هذا المفهوم بلغة المتباينات. الحالة الأولى للمناطق غير الصالحة هي تلك التي تكون درجة حرارتها أقل من العتبة الدنيا، أي أقل من 24 درجة. ويُعبر عن هذا رياضيًا بالمتغير “س” الذي يمثل درجة الحرارة، لتصبح المتباينة: س < 24. أما الحالة الثانية، فهي المناطق التي تتجاوز حرارتها السقف الأعلى للتحمل، أي أعلى من 33 درجة، وتصاغ رياضيًا على النحو التالي: س > 33.
فضلاً عن ذلك، من المستحيل أن تكون درجة الحرارة في مكان ما أقل من 24 وأكبر من 33 في اللحظة ذاتها. لذا، لا بد من الربط بين هاتين الحالتين المنفصلتين باستخدام أداة الربط “أو”، لأن البيئة تكون غير صالحة إذا تحقق الشرط الأول *أو* الشرط الثاني. من هذا المنطلق، تتشكل لدينا متباينة مركبة تمثل الإجابة النهائية والشاملة، وهي: س < 24 أو س > 33. هذه الصيغة تصف بدقة متناهية جميع النطاقات الحرارية التي لا تتوافق مع الظروف الحياتية للأفاعي.