📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 107 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط الحل النموذجي المعتمد والشامل
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 110 و 105
لحساب PGCD ( 110 , 105 ) \text{PGCD}(110, 105) PGCD ( 110 , 105 ) ، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
110 = 105 × 1 + 5 110 = 105 \times 1 + 5 110 = 105 × 1 + 5
105 = 5 × 21 + 0 105 = 5 \times 21 + 0 105 = 5 × 21 + 0
بما أن آخر باقٍ غير معدوم هو 5 5 5 ، فإن:
PGCD ( 110 , 105 ) = 5 \text{PGCD}(110, 105) = 5 PGCD ( 110 , 105 ) = 5 القاسم المشترك الأكبر للعددين 110 و 105 هو:
PGCD ( 110 , 105 ) = 5 \text{PGCD}(110, 105) = 5 PGCD ( 110 , 105 ) = 5
2. تعيين الكسر x y \frac{x}{y} y x وكتابته على شكل كسر غير قابل للاختزال
لدينا العلاقة:
110 x = 105 y 110x = 105y 110 x = 105 y
ومنه نستنتج أن:
x y = 105 110 \frac{x}{y} = \frac{105}{110} y x = 110 105
لكتابة الكسر على شكل كسر غير قابل للاختزال، نقسم كلاً من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر الذي حسبناه سابقاً وهو 5 5 5 :
x y = 105 ÷ 5 110 ÷ 5 = 21 22 \frac{x}{y} = \frac{105 \div 5}{110 \div 5} = \frac{21}{22} y x = 110 ÷ 5 105 ÷ 5 = 22 21 عند الانتقال من المساواة a x = b y ax = by a x = b y إلى الكسر، تذكر دائماً أن x y = b a \frac{x}{y} = \frac{b}{a} y x = a b لتفادي الأخطاء الشائعة في عكس أطراف النسبة.
الكسر x y \frac{x}{y} y x مكتوباً على شكل كسر غير قابل للاختزال هو:
x y = 21 22 \frac{x}{y} = \frac{21}{22} y x = 22 21
3. تبيان أن العدد A A A هو عدد طبيعي
لدينا العبارة:
A = 105 110 + 45 11 ÷ 2 A = \frac{105}{110} + \frac{45}{11} \div 2 A = 110 105 + 11 45 ÷ 2
نعوض الكسر 105 110 \frac{105}{110} 110 105 بكسره المختزل 21 22 \frac{21}{22} 22 21 :
A = 21 22 + 45 11 ÷ 2 1 A = \frac{21}{22} + \frac{45}{11} \div \frac{2}{1} A = 22 21 + 11 45 ÷ 1 2
نعلم أن قسمة كسرين هي ضرب الكسر الأول في مقلوب الكسر الثاني:
A = 21 22 + 45 11 × 1 2 A = \frac{21}{22} + \frac{45}{11} \times \frac{1}{2} A = 22 21 + 11 45 × 2 1
A = 21 22 + 45 × 1 11 × 2 A = \frac{21}{22} + \frac{45 \times 1}{11 \times 2} A = 22 21 + 11 × 2 45 × 1
A = 21 22 + 45 22 A = \frac{21}{22} + \frac{45}{22} A = 22 21 + 22 45
بما أن المقامين موحدان، نجمع البسطين مباشرة:
A = 21 + 45 22 A = \frac{21 + 45}{22} A = 22 21 + 45
A = 66 22 A = \frac{66}{22} A = 22 66
بما أن 3 3 3 عدد طبيعي، فإن A A A عدد طبيعي.
تبسيط العبارة A A A يعطي:
وهو عدد طبيعي فعلاً.
1. كتابة العدد S S S على الشكل a 3 a\sqrt{3} a 3 حيث a a a عدد طبيعي
لدينا العبارة:
S = 12 48 − 108 − 3 243 S = 12\sqrt{48} - \sqrt{108} - 3\sqrt{243} S = 12 48 − 108 − 3 243
نحلل الأعداد تحت الجذور إلى جذاء عددين أحدهما مربع تام والآخر هو 3 3 3 :
48 = 16 × 3 48 = 16 \times 3 48 = 16 × 3 108 = 36 × 3 108 = 36 \times 3 108 = 36 × 3 243 = 81 × 3 243 = 81 \times 3 243 = 81 × 3
نعوض هذه القيم في العبارة S S S :
S = 12 16 × 3 − 36 × 3 − 3 81 × 3 S = 12\sqrt{16 \times 3} - \sqrt{36 \times 3} - 3\sqrt{81 \times 3} S = 12 16 × 3 − 36 × 3 − 3 81 × 3
S = 12 × 4 3 − 6 3 − 3 × 9 3 S = 12 \times 4\sqrt{3} - 6\sqrt{3} - 3 \times 9\sqrt{3} S = 12 × 4 3 − 6 3 − 3 × 9 3
S = 48 3 − 6 3 − 27 3 S = 48\sqrt{3} - 6\sqrt{3} - 27\sqrt{3} S = 48 3 − 6 3 − 27 3
نأخذ 3 \sqrt{3} 3 كعامل مشترك:
S = ( 48 − 6 − 27 ) 3 S = (48 - 6 - 27)\sqrt{3} S = ( 48 − 6 − 27 ) 3
S = 15 3 S = 15\sqrt{3} S = 15 3 كتابة العدد S S S على الشكل a 3 a\sqrt{3} a 3 هي:
S = 15 3 S = 15\sqrt{3} S = 15 3
حيث a = 15 a = 15 a = 15 وهو عدد طبيعي.
2. كتابة العدد D D D على الشكل a + b 6 a + b\sqrt{6} a + b 6 حيث a a a و b b b عددان نسبيان
لدينا العبارة:
D = 3 7 × 4 7 + 96 − 5 24 D = 3\sqrt{7} \times 4\sqrt{7} + \sqrt{96} - 5\sqrt{24} D = 3 7 × 4 7 + 96 − 5 24
نبسط كل حد على حدة:
3 7 × 4 7 = ( 3 × 4 ) × ( 7 × 7 ) = 12 × 7 = 84 3\sqrt{7} \times 4\sqrt{7} = (3 \times 4) \times (\sqrt{7} \times \sqrt{7}) = 12 \times 7 = 84 3 7 × 4 7 = ( 3 × 4 ) × ( 7 × 7 ) = 12 × 7 = 84
96 = 16 × 6 = 4 6 \sqrt{96} = \sqrt{16 \times 6} = 4\sqrt{6} 96 = 16 × 6 = 4 6
5 24 = 5 4 × 6 = 5 × 2 6 = 10 6 5\sqrt{24} = 5\sqrt{4 \times 6} = 5 \times 2\sqrt{6} = 10\sqrt{6} 5 24 = 5 4 × 6 = 5 × 2 6 = 10 6
نعوض هذه التبسيطات في العبارة D D D :
D = 84 + 4 6 − 10 6 D = 84 + 4\sqrt{6} - 10\sqrt{6} D = 84 + 4 6 − 10 6
D = 84 + ( 4 − 10 ) 6 D = 84 + (4 - 10)\sqrt{6} D = 84 + ( 4 − 10 ) 6
D = 84 − 6 6 D = 84 - 6\sqrt{6} D = 84 − 6 6 كتابة العدد D D D على الشكل المطلوب هي:
D = 84 − 6 6 D = 84 - 6\sqrt{6} D = 84 − 6 6
حيث a = 84 a = 84 a = 84 و b = − 6 b = -6 b = − 6 .
3. كتابة العدد K K K على شكل نسبة مقامها عدد ناطق
لدينا العبارة:
K = 2 7 − 3 7 K = \frac{2\sqrt{7} - 3}{\sqrt{7}} K = 7 2 7 − 3
لجعل المقام عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في 7 \sqrt{7} 7 :
K = ( 2 7 − 3 ) × 7 7 × 7 K = \frac{(2\sqrt{7} - 3) \times \sqrt{7}}{\sqrt{7} \times \sqrt{7}} K = 7 × 7 ( 2 7 − 3 ) × 7
K = 2 ( 7 ) 2 − 3 7 7 K = \frac{2(\sqrt{7})^2 - 3\sqrt{7}}{7} K = 7 2 ( 7 ) 2 − 3 7
K = 2 × 7 − 3 7 7 K = \frac{2 \times 7 - 3\sqrt{7}}{7} K = 7 2 × 7 − 3 7
K = 14 − 3 7 7 K = \frac{14 - 3\sqrt{7}}{7} K = 7 14 − 3 7 النسبة K K K بمقام ناطق هي:
K = 14 − 3 7 7 K = \frac{14 - 3\sqrt{7}}{7} K = 7 14 − 3 7
4. تبيان أن: 15 3 × 15 3 − S 2 = 0 15\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} - S^2 = 0 15 3 × 15 3 − S 2 = 0
لدينا من السؤال الأول: S = 15 3 S = 15\sqrt{3} S = 15 3 .
إذن:
S 2 = ( 15 3 ) 2 = 15 2 × ( 3 ) 2 = 225 × 3 = 675 S^2 = (15\sqrt{3})^2 = 15^2 \times (\sqrt{3})^2 = 225 \times 3 = 675 S 2 = ( 15 3 ) 2 = 1 5 2 × ( 3 ) 2 = 225 × 3 = 675
ولدينا أيضاً الطرف الأول من المساواة:
15 3 × 15 3 = ( 15 3 ) 2 = 675 15\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} = (15\sqrt{3})^2 = 675 15 3 × 15 3 = ( 15 3 ) 2 = 675
بالتعويض في العبارة:
15 3 × 15 3 − S 2 = 675 − 675 = 0 15\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} - S^2 = 675 - 675 = 0 15 3 × 15 3 − S 2 = 675 − 675 = 0
المساواة محققة.
بما أن الطرفين متساويان وقيمتهما 675 675 675 ، فإن:
15 3 × 15 3 − S 2 = 0 15\sqrt{3} \times 15\sqrt{3} - S^2 = 0 15 3 × 15 3 − S 2 = 0
5. حل المعادلتين
المعادلة الأولى:
10 x = x 4.9 \frac{10}{x} = \frac{x}{4.9} x 10 = 4.9 x
باستعمال الجداء المتصالب (الوسطين في الطرفين):
x × x = 10 × 4.9 x \times x = 10 \times 4.9 x × x = 10 × 4.9
بما أن 49 > 0 49 > 0 49 > 0 ، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:
x = 49 = 7 أو x = − 49 = − 7 x = \sqrt{49} = 7 \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{49} = -7 x = 49 = 7 أو x = − 49 = − 7 حلول المعادلة الأولى هي:
x = 7 أو x = − 7 x = 7 \quad \text{أو} \quad x = -7 x = 7 أو x = − 7
المعادلة الثانية:
3 x 2 − 25 = − 85 3x^2 - 25 = -85 3 x 2 − 25 = − 85
ننقل المعلوم إلى الطرف الآخر بتغيير إشارته:
3 x 2 = − 85 + 25 3x^2 = -85 + 25 3 x 2 = − 85 + 25
x 2 = − 60 3 x^2 = \frac{-60}{3} x 2 = 3 − 60
بما أن قيمة x 2 x^2 x 2 سالبة (− 20 < 0 -20 < 0 − 20 < 0 )، فإنه لا يوجد عدد حقيقي مربعه سالب.
في مجموعة الأعداد الحقيقية، مربع أي عدد هو دائماً موجب أو معدوم، لذلك فإن المعادلة من الشكل x 2 = k x^2 = k x 2 = k حيث k < 0 k < 0 k < 0 لا تقبل حلولاً.
المعادلة 3 x 2 − 25 = − 85 3x^2 - 25 = -85 3 x 2 − 25 = − 85 ليس لها حلول.
حساب الطولين A D AD A D و P R PR P R
من معطيات التمرين والشكل المرفق:
المستقيمان
( G D ) (GD) ( G D ) و
( F E ) (FE) ( F E ) متوازيان:
( G D ) ∥ ( F E ) (GD) \parallel (FE) ( G D ) ∥ ( F E ) .
المستقيمان
( P R ) (PR) ( P R ) و
( E F ) (EF) ( E F ) متوازيان:
( P R ) ∥ ( E F ) (PR) \parallel (EF) ( P R ) ∥ ( E F ) .
النقط
D , E , A , R D, E, A, R D , E , A , R على استقامة واحدة، والنقط
G , F , A , P G, F, A, P G , F , A , P على استقامة واحدة، وهما مستقيمان متقاطعان في
A A A .
نطبق نظرية طاليس في المثلث A G D AGD A G D حيث المستقيم ( E F ) (EF) ( E F ) يوازي الضلع ( G D ) (GD) ( G D ) :
بما أن:
النقط
A , E , D A, E, D A , E , D في استقامية وبنفس الترتيب مع النقط
A , F , G A, F, G A , F , G .
المستقيمين
( F E ) (FE) ( F E ) و
( G D ) (GD) ( G D ) متوازيان.
فإننا نكتب نسب طاليس كالتالي:
A E A D = A F A G = E F G D \frac{AE}{AD} = \frac{AF}{AG} = \frac{EF}{GD} A D A E = A G A F = G D E F
نعلم أن:
A E = 20 cm AE = 20\text{ cm} A E = 20 cm A F = 15 cm AF = 15\text{ cm} A F = 15 cm G F = 22.5 cm GF = 22.5\text{ cm} GF = 22.5 cm ومنه:
A G = A F + F G = 15 + 22.5 = 37.5 cm AG = AF + FG = 15 + 22.5 = 37.5\text{ cm} A G = A F + F G = 15 + 22.5 = 37.5 cm
نعوض القيم المعلومة في النسبة:
20 A D = 15 37.5 \frac{20}{AD} = \frac{15}{37.5} A D 20 = 37.5 15
باستعمال الرابع المتناسب:
A D = 20 × 37.5 15 AD = \frac{20 \times 37.5}{15} A D = 15 20 × 37.5
A D = 750 15 AD = \frac{750}{15} A D = 15 750
A D = 50 cm AD = 50\text{ cm} A D = 50 cm الطول A D AD A D هو:
A D = 50 cm AD = 50\text{ cm} A D = 50 cm
نطبق نظرية طاليس على المستقيمين المتقاطعين في A A A والمستقيمين المتوازيين ( P R ) (PR) ( P R ) و ( E F ) (EF) ( E F ) :
بما أن:
النقط
P , A , F P, A, F P , A , F في استقامية وبنفس الترتيب مع النقط
R , A , E R, A, E R , A , E .
المستقيمين
( P R ) (PR) ( P R ) و
( E F ) (EF) ( E F ) متوازيان.
فإننا نكتب نسب طاليس كالتالي:
A P A F = A R A E = P R E F \frac{AP}{AF} = \frac{AR}{AE} = \frac{PR}{EF} A F A P = A E A R = E F P R
نعوض بالقيم المعلومة لدينا:
A R = 35 cm AR = 35\text{ cm} A R = 35 cm A E = 20 cm AE = 20\text{ cm} A E = 20 cm E F = 13 cm EF = 13\text{ cm} E F = 13 cm
نأخذ النسبة المناسبة لحساب P R PR P R :
35 20 = P R 13 \frac{35}{20} = \frac{PR}{13} 20 35 = 13 P R
باستعمال الرابع المتناسب:
P R = 35 × 13 20 PR = \frac{35 \times 13}{20} P R = 20 35 × 13
P R = 455 20 PR = \frac{455}{20} P R = 20 455
P R = 22.75 cm PR = 22.75\text{ cm} P R = 22.75 cm الطول P R PR P R هو:
P R = 22.75 cm PR = 22.75\text{ cm} P R = 22.75 cm