📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 107 - 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 (05.5 نقاط)

1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 110 و 105

لحساب PGCD(110,105)\text{PGCD}(110, 105)، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

110=105×1+5110 = 105 \times 1 + 5
105=5×21+0105 = 5 \times 21 + 0

بما أن آخر باقٍ غير معدوم هو 55، فإن:

PGCD(110,105)=5\text{PGCD}(110, 105) = 5
الإجابة النموذجية:

القاسم المشترك الأكبر للعددين 110 و 105 هو:

PGCD(110,105)=5\text{PGCD}(110, 105) = 5

2. تعيين الكسر xy\frac{x}{y} وكتابته على شكل كسر غير قابل للاختزال

لدينا العلاقة:

110x=105y110x = 105y

ومنه نستنتج أن:

xy=105110\frac{x}{y} = \frac{105}{110}

لكتابة الكسر على شكل كسر غير قابل للاختزال، نقسم كلاً من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر الذي حسبناه سابقاً وهو 55:

xy=105÷5110÷5=2122\frac{x}{y} = \frac{105 \div 5}{110 \div 5} = \frac{21}{22}
💡إضاءة وتنبيه:

عند الانتقال من المساواة ax=byax = by إلى الكسر، تذكر دائماً أن xy=ba\frac{x}{y} = \frac{b}{a} لتفادي الأخطاء الشائعة في عكس أطراف النسبة.

الإجابة النموذجية:

الكسر xy\frac{x}{y} مكتوباً على شكل كسر غير قابل للاختزال هو:

xy=2122\frac{x}{y} = \frac{21}{22}

3. تبيان أن العدد AA هو عدد طبيعي

لدينا العبارة:

A=105110+4511÷2A = \frac{105}{110} + \frac{45}{11} \div 2

نعوض الكسر 105110\frac{105}{110} بكسره المختزل 2122\frac{21}{22}:

A=2122+4511÷21A = \frac{21}{22} + \frac{45}{11} \div \frac{2}{1}

نعلم أن قسمة كسرين هي ضرب الكسر الأول في مقلوب الكسر الثاني:

A=2122+4511×12A = \frac{21}{22} + \frac{45}{11} \times \frac{1}{2}
A=2122+45×111×2A = \frac{21}{22} + \frac{45 \times 1}{11 \times 2}
A=2122+4522A = \frac{21}{22} + \frac{45}{22}

بما أن المقامين موحدان، نجمع البسطين مباشرة:

A=21+4522A = \frac{21 + 45}{22}
A=6622A = \frac{66}{22}
A=3A = 3

بما أن 33 عدد طبيعي، فإن AA عدد طبيعي.

الإجابة النموذجية:

تبسيط العبارة AA يعطي:

A=3A = 3

وهو عدد طبيعي فعلاً.

📌

التمرين الثاني (10.5 نقاط)

1. كتابة العدد SS على الشكل a3a\sqrt{3} حيث aa عدد طبيعي

لدينا العبارة:

S=12481083243S = 12\sqrt{48} - \sqrt{108} - 3\sqrt{243}

نحلل الأعداد تحت الجذور إلى جذاء عددين أحدهما مربع تام والآخر هو 33:

48=16×348 = 16 \times 3
108=36×3108 = 36 \times 3
243=81×3243 = 81 \times 3

نعوض هذه القيم في العبارة SS:

S=1216×336×3381×3S = 12\sqrt{16 \times 3} - \sqrt{36 \times 3} - 3\sqrt{81 \times 3}
S=12×43633×93S = 12 \times 4\sqrt{3} - 6\sqrt{3} - 3 \times 9\sqrt{3}
S=48363273S = 48\sqrt{3} - 6\sqrt{3} - 27\sqrt{3}

نأخذ 3\sqrt{3} كعامل مشترك:

S=(48627)3S = (48 - 6 - 27)\sqrt{3}
S=153S = 15\sqrt{3}
الإجابة النموذجية:

كتابة العدد SS على الشكل a3a\sqrt{3} هي:

S=153S = 15\sqrt{3}

حيث a=15a = 15 وهو عدد طبيعي.

2. كتابة العدد DD على الشكل a+b6a + b\sqrt{6} حيث aa و bb عددان نسبيان

لدينا العبارة:

D=37×47+96524D = 3\sqrt{7} \times 4\sqrt{7} + \sqrt{96} - 5\sqrt{24}

نبسط كل حد على حدة:

الحد الأول:
37×47=(3×4)×(7×7)=12×7=843\sqrt{7} \times 4\sqrt{7} = (3 \times 4) \times (\sqrt{7} \times \sqrt{7}) = 12 \times 7 = 84
الحد الثاني:
96=16×6=46\sqrt{96} = \sqrt{16 \times 6} = 4\sqrt{6}
الحد الثالث:
524=54×6=5×26=1065\sqrt{24} = 5\sqrt{4 \times 6} = 5 \times 2\sqrt{6} = 10\sqrt{6}

نعوض هذه التبسيطات في العبارة DD:

D=84+46106D = 84 + 4\sqrt{6} - 10\sqrt{6}
D=84+(410)6D = 84 + (4 - 10)\sqrt{6}
D=8466D = 84 - 6\sqrt{6}
الإجابة النموذجية:

كتابة العدد DD على الشكل المطلوب هي:

D=8466D = 84 - 6\sqrt{6}

حيث a=84a = 84 و b=6b = -6.

3. كتابة العدد KK على شكل نسبة مقامها عدد ناطق

لدينا العبارة:

K=2737K = \frac{2\sqrt{7} - 3}{\sqrt{7}}

لجعل المقام عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في 7\sqrt{7}:

K=(273)×77×7K = \frac{(2\sqrt{7} - 3) \times \sqrt{7}}{\sqrt{7} \times \sqrt{7}}
K=2(7)2377K = \frac{2(\sqrt{7})^2 - 3\sqrt{7}}{7}
K=2×7377K = \frac{2 \times 7 - 3\sqrt{7}}{7}
K=14377K = \frac{14 - 3\sqrt{7}}{7}
الإجابة النموذجية:

النسبة KK بمقام ناطق هي:

K=14377K = \frac{14 - 3\sqrt{7}}{7}

4. تبيان أن: 153×153S2=015\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} - S^2 = 0

لدينا من السؤال الأول: S=153S = 15\sqrt{3}.

إذن:

S2=(153)2=152×(3)2=225×3=675S^2 = (15\sqrt{3})^2 = 15^2 \times (\sqrt{3})^2 = 225 \times 3 = 675

ولدينا أيضاً الطرف الأول من المساواة:

153×153=(153)2=67515\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} = (15\sqrt{3})^2 = 675

بالتعويض في العبارة:

153×153S2=675675=015\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} - S^2 = 675 - 675 = 0

المساواة محققة.

الإجابة النموذجية:

بما أن الطرفين متساويان وقيمتهما 675675، فإن:

153×153S2=015\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} - S^2 = 0

5. حل المعادلتين

المعادلة الأولى:

10x=x4.9\frac{10}{x} = \frac{x}{4.9}

باستعمال الجداء المتصالب (الوسطين في الطرفين):

x×x=10×4.9x \times x = 10 \times 4.9
x2=49x^2 = 49

بما أن 49>049 > 0، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:

x=49=7أوx=49=7x = \sqrt{49} = 7 \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{49} = -7
الإجابة النموذجية:

حلول المعادلة الأولى هي:

x=7أوx=7x = 7 \quad \text{أو} \quad x = -7

المعادلة الثانية:

3x225=853x^2 - 25 = -85

ننقل المعلوم إلى الطرف الآخر بتغيير إشارته:

3x2=85+253x^2 = -85 + 25
3x2=603x^2 = -60
x2=603x^2 = \frac{-60}{3}
x2=20x^2 = -20

بما أن قيمة x2x^2 سالبة (20<0-20 < 0)، فإنه لا يوجد عدد حقيقي مربعه سالب.

💡إضاءة وتنبيه:

في مجموعة الأعداد الحقيقية، مربع أي عدد هو دائماً موجب أو معدوم، لذلك فإن المعادلة من الشكل x2=kx^2 = k حيث k<0k < 0 لا تقبل حلولاً.

الإجابة النموذجية:

المعادلة 3x225=853x^2 - 25 = -85 ليس لها حلول.

📌

التمرين الثالث (04 نقاط)

حساب الطولين ADAD و PRPR

من معطيات التمرين والشكل المرفق:

المستقيمان (GD)(GD) و (FE)(FE) متوازيان: (GD)(FE)(GD) \parallel (FE).
المستقيمان (PR)(PR) و (EF)(EF) متوازيان: (PR)(EF)(PR) \parallel (EF).
النقط D,E,A,RD, E, A, R على استقامة واحدة، والنقط G,F,A,PG, F, A, P على استقامة واحدة، وهما مستقيمان متقاطعان في AA.

1. حساب الطول ADAD

نطبق نظرية طاليس في المثلث AGDAGD حيث المستقيم (EF)(EF) يوازي الضلع (GD)(GD):

بما أن:

النقط A,E,DA, E, D في استقامية وبنفس الترتيب مع النقط A,F,GA, F, G.
المستقيمين (FE)(FE) و (GD)(GD) متوازيان.

فإننا نكتب نسب طاليس كالتالي:

AEAD=AFAG=EFGD\frac{AE}{AD} = \frac{AF}{AG} = \frac{EF}{GD}

نعلم أن:

AE=20 cmAE = 20\text{ cm}
AF=15 cmAF = 15\text{ cm}
GF=22.5 cmGF = 22.5\text{ cm} ومنه: AG=AF+FG=15+22.5=37.5 cmAG = AF + FG = 15 + 22.5 = 37.5\text{ cm}

نعوض القيم المعلومة في النسبة:

20AD=1537.5\frac{20}{AD} = \frac{15}{37.5}

باستعمال الرابع المتناسب:

AD=20×37.515AD = \frac{20 \times 37.5}{15}
AD=75015AD = \frac{750}{15}
AD=50 cmAD = 50\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول ADAD هو:

AD=50 cmAD = 50\text{ cm}

2. حساب الطول PRPR

نطبق نظرية طاليس على المستقيمين المتقاطعين في AA والمستقيمين المتوازيين (PR)(PR) و (EF)(EF):

بما أن:

النقط P,A,FP, A, F في استقامية وبنفس الترتيب مع النقط R,A,ER, A, E.
المستقيمين (PR)(PR) و (EF)(EF) متوازيان.

فإننا نكتب نسب طاليس كالتالي:

APAF=ARAE=PREF\frac{AP}{AF} = \frac{AR}{AE} = \frac{PR}{EF}

نعوض بالقيم المعلومة لدينا:

AR=35 cmAR = 35\text{ cm}
AE=20 cmAE = 20\text{ cm}
EF=13 cmEF = 13\text{ cm}

نأخذ النسبة المناسبة لحساب PRPR:

3520=PR13\frac{35}{20} = \frac{PR}{13}

باستعمال الرابع المتناسب:

PR=35×1320PR = \frac{35 \times 13}{20}
PR=45520PR = \frac{455}{20}
PR=22.75 cmPR = 22.75\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول PRPR هو:

PR=22.75 cmPR = 22.75\text{ cm}