📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 105 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط

الحل النموذجي المعتمد والشامل

المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
المادة: الرياضيات
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
📌

التمرين الأول

1) حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 1017 و 452: PGCD(1017;452)\text{PGCD}(1017; 452)

💡إضاءة وتنبيه:

لحساب القاسم المشترك الأكبر PGCD\text{PGCD}، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية) لأنها الطريقة الأسرع والأكثر دقة في التعامل مع الأعداد الكبيرة.

1017=452×2+1131017 = 452 \times 2 + 113
452=113×4+0452 = 113 \times 4 + 0

بما أن الباقي الأخير غير المعدوم هو 113113، فإن:

الإجابة النموذجية:
PGCD(1017;452)=113\text{PGCD}(1017; 452) = 113

2) تبيين أن AA عدد طبيعي حيث: A=1017452×53+1512A = \frac{1017}{452} \times \frac{5}{3} + \frac{15}{12}

نقوم أولاً باختزال الكسر 1017452\frac{1017}{452} بقسمة بسطه ومقامه على قاسمهما المشترك الأكبر 113113:

1017452=1017÷113452÷113=94\frac{1017}{452} = \frac{1017 \div 113}{452 \div 113} = \frac{9}{4}

نعوض الكسر المختزل في العبارة AA:

A=94×53+1512A = \frac{9}{4} \times \frac{5}{3} + \frac{15}{12}

أولوية الحساب لعملية الضرب:

A=9×54×3+1512A = \frac{9 \times 5}{4 \times 3} + \frac{15}{12}
A=4512+1512A = \frac{45}{12} + \frac{15}{12}

بما أن المقامين موحدين، نجمع البسطين مباشرة:

A=45+1512=6012A = \frac{45 + 15}{12} = \frac{60}{12}
A=5A = 5
الإجابة النموذجية:

بما أن 55 هو عدد بدون فاصلة وموجب، فإن AA عدد طبيعي فعلاً:

A=5A = 5

3) حل المعادلة: x28=0x^2 - 8 = 0

نقوم بنقل العدد 8-8 إلى الطرف الآخر لتصبح المعادلة على الشكل النموذجي x2=bx^2 = b:

x2=8x^2 = 8

بما أن 8>08 > 0، فإن للمعادلة حلين متمايزين هما:

x=8أوx=8x = \sqrt{8} \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{8}

وتبسيط الجذور يعطي:

x=4×2=22x = \sqrt{4 \times 2} = 2\sqrt{2}
x=4×2=22x = -\sqrt{4 \times 2} = -2\sqrt{2}
الإجابة النموذجية:

حلول المعادلة x28=0x^2 - 8 = 0 هي:

x=22وx=22x = 2\sqrt{2} \quad \text{و} \quad x = -2\sqrt{2}
📌

التمرين الثاني

1) كتابة العدد FF على الشكل a5a\sqrt{5} حيث aa عدد نسبي صحيح:

العبارة المعطاة:

F=3125+4053245F = 3\sqrt{125} + \sqrt{405} - 3\sqrt{245}

نقسم الأعداد تحت الجذور على 55:

125=25×5125 = 25 \times 5
405=81×5405 = 81 \times 5
245=49×5245 = 49 \times 5

نعوض في العبارة:

F=325×5+81×5349×5F = 3\sqrt{25 \times 5} + \sqrt{81 \times 5} - 3\sqrt{49 \times 5}
F=3×55+953×75F = 3 \times 5\sqrt{5} + 9\sqrt{5} - 3 \times 7\sqrt{5}
F=155+95215F = 15\sqrt{5} + 9\sqrt{5} - 21\sqrt{5}

نستخرج 5\sqrt{5} كعامل مشترك:

F=(15+921)5F = (15 + 9 - 21)\sqrt{5}
F=35F = 3\sqrt{5}
الإجابة النموذجية:

كتابة FF على الشكل المطلوب هي:

F=35(حيث a=3)F = 3\sqrt{5} \quad (\text{حيث } a = 3)

2) كتابة العدد EE على الشكل m+nbm + n\sqrt{b} حيث mm و nn عددان طبيعيان و bb أصغر ما يمكن:

العبارة المعطاة:

E=2(35+2)E = \sqrt{2}(3\sqrt{5} + \sqrt{2})

نستخدم خاصية توزيع الضرب على الجمع:

E=2×35+2×2E = \sqrt{2} \times 3\sqrt{5} + \sqrt{2} \times \sqrt{2}
E=32×5+2E = 3\sqrt{2 \times 5} + 2
E=310+2E = 3\sqrt{10} + 2

نرتب الحدود لتوافق الشكل المطلوب m+nbm + n\sqrt{b}:

E=2+310E = 2 + 3\sqrt{10}
الإجابة النموذجية:

كتابة EE على الشكل المطلوب هي:

E=2+310(حيث m=2,n=3,b=10)E = 2 + 3\sqrt{10} \quad (\text{حيث } m = 2, \, n = 3, \, b = 10)

3) كتابة النسبة 310+235\frac{3\sqrt{10} + 2}{3\sqrt{5}} على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:

لجعل مقام النسبة عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في 5\sqrt{5}:

(310+2)×535×5=310×5+253×5\frac{(3\sqrt{10} + 2) \times \sqrt{5}}{3\sqrt{5} \times \sqrt{5}} = \frac{3\sqrt{10} \times \sqrt{5} + 2\sqrt{5}}{3 \times 5}
=350+2515= \frac{3\sqrt{50} + 2\sqrt{5}}{15}

نعلم أن 50=25×2=52\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = 5\sqrt{2}، نعوضها في البسط:

=3(52)+2515= \frac{3(5\sqrt{2}) + 2\sqrt{5}}{15}
=152+2515= \frac{15\sqrt{2} + 2\sqrt{5}}{15}
الإجابة النموذجية:

النسبة بمقام ناطق هي:

152+2515\frac{15\sqrt{2} + 2\sqrt{5}}{15}
📌

التمرين الثالث

1) تبيين أن المثلث ABCABC قائم:

💡إضاءة وتنبيه:

إذا كان أحد أضلاع مثلث مرسوم داخل دائرة هو قطراً لهذه الدائرة، والرأس الثالث ينتمي إلى الدائرة، فإن هذا المثلث قائم حتماً في ذلك الرأس (خاصية الدائرة المحيطة بالمثلث القائم).

بما أن:

المثلث ABCABC مرسوم داخل الدائرة (C)(\mathcal{C}).
الضلع [AB][AB] هو قطر للدائرة (C)(\mathcal{C}).
النقطة CC تنتمي إلى الدائرة (C)(\mathcal{C}).
الإجابة النموذجية:

حسب خاصية الدائرة المحيطة بالمثلث القائم، فإن المثلث ABCABC قائم في الرأس CC.

2) حساب الطول BCBC:

بما أن المثلث ABCABC قائم في CC، نطبق نظرية فيثاغورس:

AB2=AC2+BC2AB^2 = AC^2 + BC^2

نعوض بالقيم المعلومة (AB=5 cmAB = 5\text{ cm} و AC=3 cmAC = 3\text{ cm}):

52=32+BC25^2 = 3^2 + BC^2
25=9+BC225 = 9 + BC^2
BC2=259BC^2 = 25 - 9
BC2=16BC^2 = 16

بما أن الطول موجب دائماً:

BC=16=4 cmBC = \sqrt{16} = 4\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول BCBC هو:

BC=4 cmBC = 4\text{ cm}

3) تبيين أن (AC)//(DE)(AC) // (DE):

لدينا:

النقطة EE تنتمي إلى نصف المستقيم [AB)[AB) حيث AE=13 cmAE = 13\text{ cm}.

بما أن AB=5 cmAB = 5\text{ cm}، فإن الطول BEBE هو:

BE=AEAB=135=8 cmBE = AE - AB = 13 - 5 = 8\text{ cm}
النقطة DD تنتمي إلى نصف المستقيم [CB)[CB) حيث BD=6.4 cmBD = 6.4\text{ cm}.

والطول BC=4 cmBC = 4\text{ cm}.

نقارن النسبتين BABE\frac{BA}{BE} و BCBD\frac{BC}{BD} انطلاقاً من نقطة التقاطع BB:

BABE=58=0.625\frac{BA}{BE} = \frac{5}{8} = 0.625
BCBD=46.4=0.625\frac{BC}{BD} = \frac{4}{6.4} = 0.625

نلاحظ أن:

BABE=BCBD=0.625\frac{BA}{BE} = \frac{BC}{BD} = 0.625

وبما أن النقط A,B,EA, B, E والنقط C,B,DC, B, D مرتبة بنفس الترتيب على المستقيمين المتمايزين المتطابقين في نقطة التقاطع BB.

الإجابة النموذجية:

حسب النظرية العكسية لنظرية طاليس، فإن المستقيمين متوازيان:

(AC)//(DE)(AC) // (DE)

4) حساب الطول DEDE:

بما أن المستقيمين (AC)(AC) و (DE)(DE) متوازيان، نطبق نظرية طاليس المباشرة:

BABE=BCBD=ACDE\frac{BA}{BE} = \frac{BC}{BD} = \frac{AC}{DE}

نعوض بالقيم المعلومة:

58=3DE\frac{5}{8} = \frac{3}{DE}

باستعمال الجداء المتصالب:

DE=8×35=245=4.8 cmDE = \frac{8 \times 3}{5} = \frac{24}{5} = 4.8\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول DEDE هو:

DE=4.8 cmDE = 4.8\text{ cm}

5) تبيين أن المثلث BEDBED قائم في DD علماً أن DE=4.8 cmDE = 4.8\text{ cm}:

أطوال أضلاع المثلث BEDBED هي:

BE=8 cmBE = 8\text{ cm} (وهو الضلع الأطول)
BD=6.4 cmBD = 6.4\text{ cm}
DE=4.8 cmDE = 4.8\text{ cm}

نحسب مربع الضلع الأطول:

BE2=82=64BE^2 = 8^2 = 64

نحسب مجموع مربعي الضلعين الآخرين:

BD2+DE2=(6.4)2+(4.8)2BD^2 + DE^2 = (6.4)^2 + (4.8)^2
BD2+DE2=40.96+23.04=64BD^2 + DE^2 = 40.96 + 23.04 = 64

نلاحظ أن:

BE2=BD2+DE2BE^2 = BD^2 + DE^2
الإجابة النموذجية:

حسب النظرية العكسية لنظرية فيثاغورس، فإن المثلث BEDBED قائم في الرأس DD.

6) حساب sin(DEB^)\sin(\widehat{DEB}) ثم استنتاج قيس الزاوية بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة:

في المثلث BEDBED القائم في DD:

sin(DEB^)=الضلع المقابلالوتر=BDBE\sin(\widehat{DEB}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{BD}{BE}
sin(DEB^)=6.48=0.8\sin(\widehat{DEB}) = \frac{6.4}{8} = 0.8

باستعمال الآلة الحاسبة (اللمسة sin1\sin^{-1} أو 2ndF+sin\text{2ndF} + \sin):

DEB^53.13\widehat{DEB} \approx 53.13^\circ

بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة (بما أن الجزء من عشرة هو 11 وهو أصغر من 55):

الإجابة النموذجية:
جيب تمام الزاوية: sin(DEB^)=0.8\sin(\widehat{DEB}) = 0.8
قيس الزاوية بالتدوير إلى الوحدة: DEB^53\widehat{DEB} \approx 53^\circ