📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 106 - 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 (07 نقاط)

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

لدينا العبارة:

A=125+345180A = \sqrt{125} + 3\sqrt{45} - \sqrt{180}

نقوم بتبسيط الجذور بكتابة الأعداد تحت الجذر على شكل جذاء عددين أحدهما مربع تام والآخر هو 55:

125=25×5=25×5=55\sqrt{125} = \sqrt{25 \times 5} = \sqrt{25} \times \sqrt{5} = 5\sqrt{5}
345=39×5=3×9×5=3×35=953\sqrt{45} = 3\sqrt{9 \times 5} = 3 \times \sqrt{9} \times \sqrt{5} = 3 \times 3\sqrt{5} = 9\sqrt{5}
180=36×5=36×5=65\sqrt{180} = \sqrt{36 \times 5} = \sqrt{36} \times \sqrt{5} = 6\sqrt{5}

نعوض هذه القيم المبسطة في العبارة AA:

A=55+9565A = 5\sqrt{5} + 9\sqrt{5} - 6\sqrt{5}

نأخذ 5\sqrt{5} كعامل مشترك:

A=(5+96)5A = (5 + 9 - 6)\sqrt{5}
A=85A = 8\sqrt{5}
الإجابة النموذجية:

العدد AA مكتوب على الشكل a5a\sqrt{5} هو:

A=85(حيث a=8)A = 8\sqrt{5} \quad (\text{حيث } a = 8)

2) كتابة العدد BB على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:

لدينا العبارة:

B=555B = \frac{\sqrt{5} - 5}{\sqrt{5}}

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

B=(55)×55×5B = \frac{(\sqrt{5} - 5) \times \sqrt{5}}{\sqrt{5} \times \sqrt{5}}

ننشر البسط ونبسط المقام:

B=5×55×55B = \frac{\sqrt{5} \times \sqrt{5} - 5 \times \sqrt{5}}{5}
B=5555B = \frac{5 - 5\sqrt{5}}{5}

يمكننا اختزال الكسر بقسمة كل من البسط والمقام على 55:

B=5(15)5=15B = \frac{5(1 - \sqrt{5})}{5} = 1 - \sqrt{5}
💡إضاءة وتنبيه:

عند ضرب البسط في جذر المقام، يجب وضع البسط بين قوسين (55)(\sqrt{5} - 5) لتفادي أخطاء النشر وتوزيع الضرب على الطرح.

الإجابة النموذجية:

كتابة النسبة بمقام ناطق هي:

B=5555(أو بعد الاختزال: B=15)B = \frac{5 - 5\sqrt{5}}{5} \quad (\text{أو بعد الاختزال: } B = 1 - \sqrt{5})

3) حل المعادلات ذات المجهول xx:

أ) حل المعادلة الأولى: x236=0x^2 - 36 = 0

ننقل العدد 36-36 إلى الطرف الآخر بتغيير إشارته:

x2=36x^2 = 36

بما أن العدد 3636 موجب تماماً (36>036 > 0)، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:

x=36أوx=36x = \sqrt{36} \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{36}
x=6أوx=6x = 6 \quad \text{أو} \quad x = -6
الإجابة النموذجية:

للمعادلة x236=0x^2 - 36 = 0 حلان هما: x=6x = 6 و x=6x = -6.

ب) حل المعادلة الثانية: x32=8x\frac{x}{\sqrt{32}} = \frac{\sqrt{8}}{x}

باستعمال خاصية الجداء المتصالب (الوسطين في الطرفين):

x×x=32×8x \times x = \sqrt{32} \times \sqrt{8}
x2=32×8x^2 = \sqrt{32 \times 8}
x2=256x^2 = \sqrt{256}

نعلم أن 256=16\sqrt{256} = 16، إذن تصبح المعادلة:

x2=16x^2 = 16

بما أن 16>016 > 0، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:

x=16أوx=16x = \sqrt{16} \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{16}
x=4أوx=4x = 4 \quad \text{أو} \quad x = -4
الإجابة النموذجية:

للمعادلة x32=8x\frac{x}{\sqrt{32}} = \frac{\sqrt{8}}{x} حلان هما: x=4x = 4 و x=4x = -4.

📌

التمرين الثاني (06 نقاط)

1) حساب أكبر عدد ممكن من التلاميذ الذين يمكن توزيع الكراريس والكتب عليهم بالتساوي:

لإيجاد أكبر عدد ممكن من التلاميذ، يجب حساب القاسم المشترك الأكبر (PGCDPGCD) لعدد الكراريس (30903090) وعدد الكتب (18541854).

أكبر عدد من التلاميذ=PGCD(3090,1854)\text{أكبر عدد من التلاميذ} = PGCD(3090, 1854)

نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

3090=1854×1+12363090 = 1854 \times 1 + 1236
1854=1236×1+6181854 = 1236 \times 1 + 618
1236=618×2+01236 = 618 \times 2 + 0

بما أن الباقي الأخير غير المعدوم هو 618618، فإن:

PGCD(3090,1854)=618PGCD(3090, 1854) = 618
الإجابة النموذجية:

أكبر عدد ممكن من التلاميذ الذين يمكن توزيع الكراريس والكتب عليهم بالتساوي هو 618 تلميذاً.

2) حساب حصة كل تلميذ من الكراريس والكتب:

عدد الكراريس لكل تلميذ:
3090618=5\frac{3090}{618} = 5
عدد الكتب لكل تلميذ:
1854618=3\frac{1854}{618} = 3
الإجابة النموذجية:

يحصل كل تلميذ على 5 كراريس و 3 كتب.

📌

التمرين الثالث (07 نقاط)

1) إثبات أن المثلث ABCABC قائم في BB:

💡إضاءة وتنبيه:

نعتمد هنا على النظرية العكسية لنظرية الدائرة المحيطة بالمثلث القائم.

المعطيات:
لدينا الدائرة التي قطرها [AC][AC].
النقطة BB تنتمي إلى هذه الدائرة وتختلف عن AA و CC.
المثلث ABCABC مرسوم داخل هذه الدائرة بحيث أحد أضلاعه [AC][AC] هو قطر لها.
البرهان:

حسب الخاصية: "إذا كان أحد أضلاع مثلث قطراً للدائرة المحيطة به، فإن هذا المثلث قائم والوتر هو هذا القطر".

بما أن [AC][AC] هو قطر للدائرة المحيطة بالمثلث ABCABC، فإن المثلث ABCABC قائم في رأس الزاوية المقابلة للقطر وهو الرأس BB.

الإجابة النموذجية:

المثلث ABCABC قائم في BB لأن ضلع [AC][AC] هو قطر للدائرة المحيطة به.

2) استنتاج أن (EF)//(BC)(EF) // (BC):

لدينا من السؤال السابق أن المثلث ABCABC قائم في BB، وهذا يعني أن المستقيم (BC)(BC) عمودي على المستقيم (AB)(AB):
(BC)(AB)(BC) \perp (AB)
من خلال التشفير الموجود على الشكل، نلاحظ وجود رمز الزاوية القائمة عند الرأس EE في المثلث AEFAEF، مما يعني أن المستقيم (EF)(EF) عمودي على المستقيم (AE)(AE) (الذي هو امتداد للمستقيم ABAB لأن النقط E,A,BE, A, B على استقامة واحدة):
(EF)(AB)(EF) \perp (AB)
الخاصية: "إذا كان مستقيمان عموديين على نفس المستقيم، فهما متوازيان".

بما أن:

(BC)(AB)و(EF)(AB)(BC) \perp (AB) \quad \text{و} \quad (EF) \perp (AB)

فإن:

(EF)//(BC)(EF) // (BC)
الإجابة النموذجية:

المستقيمان (EF)(EF) و (BC)(BC) متوازيان لكونهما عموديين على نفس المستقيم (AB)(AB).

3) حساب الطولين ACAC و AEAE:

أ) حساب الطول ACAC:

بما أن المستقيمين (EF)(EF) و (BC)(BC) متوازيان، والنقط C,A,FC, A, F على استقامة واحدة والنقط B,A,EB, A, E على استقامة واحدة (مستقيمان متقاطعان في AA)، يمكننا تطبيق خاصية طاليس:

AEAB=AFAC=EFBC\frac{AE}{AB} = \frac{AF}{AC} = \frac{EF}{BC}

نعوض بالأطوال المعلومة في المعطيات (AF=2.6 cmAF = 2.6\text{ cm}، EF=1 cmEF = 1\text{ cm}، BC=5 cmBC = 5\text{ cm}):

AEAB=2.6AC=15\frac{AE}{AB} = \frac{2.6}{AC} = \frac{1}{5}

باستعمال النسبة الثانية والثالثة لحساب ACAC:

2.6AC=15\frac{2.6}{AC} = \frac{1}{5}
AC=2.6×51AC = \frac{2.6 \times 5}{1}
AC=13 cmAC = 13\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول ACAC يساوي 13 cm13\text{ cm}.

ب) حساب الطول AEAE:

لحساب AEAE، نحتاج أولاً لمعرفة الطول ABAB.

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

AC2=AB2+BC2AC^2 = AB^2 + BC^2

نعوض بالقيم المعلومة (AC=13AC = 13، BC=5BC = 5):

132=AB2+5213^2 = AB^2 + 5^2
169=AB2+25169 = AB^2 + 25
AB2=16925AB^2 = 169 - 25
AB2=144AB^2 = 144

بما أن الطول موجب تماماً:

AB=144=12 cmAB = \sqrt{144} = 12\text{ cm}

الآن نعود لنسبة طاليس لحساب AEAE:

AEAB=15\frac{AE}{AB} = \frac{1}{5}

نعوض AB=12AB = 12:

AE12=15\frac{AE}{12} = \frac{1}{5}
AE=12×15AE = \frac{12 \times 1}{5}
AE=2.4 cmAE = 2.4\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول AEAE يساوي 2.4 cm2.4\text{ cm}.