📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 108 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط الحل النموذجي المعتمد والشامل
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
السؤال 1: الكتابة العلمية للعدد 32.7 × 10 − 4 32.7 \times 10^{-4}32.7 × 1 0 − 4 الكتابة العلمية لعدد عشري هي كتابته على الشكل a × 10 n a \times 10^na × 1 0 n حيث a aa عدد عشري يملك رقماً واحداً غير معدوم قبل الفاصلة (1 ≤ ∣ a ∣ < 10 1 \le |a| < 101 ≤ ∣ a ∣ < 10 ) و n nn عدد صحيح نسبي.
التبرير العلمي:
نكتب العدد 32.7 32.732.7 على الشكل العلمي أولاً:
32.7 = 3.27 × 10 1 32.7 = 3.27 \times 10^132.7 = 3.27 × 1 0 1
ثم نعوّض في العبارة الأصلية:
32.7 × 10 − 4 = ( 3.27 × 10 1 ) × 10 − 4 = 3.27 × 10 1 + ( − 4 ) = 3.27 × 10 − 3 32.7 \times 10^{-4} = (3.27 \times 10^1) \times 10^{-4} = 3.27 \times 10^{1 + (-4)} = 3.27 \times 10^{-3}32.7 × 1 0 − 4 = ( 3.27 × 1 0 1 ) × 1 0 − 4 = 3.27 × 1 0 1 + ( − 4 ) = 3.27 × 1 0 − 3
الاختيار الصحيح هو الجواب 3 : 3.27 × 10 − 3 3.27 \times 10^{-3}3.27 × 1 0 − 3 .
السؤال 2: أبسط كتابة للعدد 200 \sqrt{200}200 لتبسيط جدر تربيعي على الشكل a \sqrt{a}a ، نكتب العدد a aa على شكل جذاء عددين أحدهما أصلح لأن يكون مربعاً تاماً بأكبر قيمة ممكنة.
التبرير العلمي:
فكّ العدد 200 إلى جذاء جُزء منه مربع تام:
200 = 100 × 2 = 100 × 2 = 10 2 \sqrt{200} = \sqrt{100 \times 2} = \sqrt{100} \times \sqrt{2} = 10\sqrt{2}200 = 100 × 2 = 100 × 2 = 10 2 الاختيار الصحيح هو الجواب 1 : 10 2 10\sqrt{2}10 2 .
السؤال 3: حلول المعادلة ( x − 4 ) 2 = 25 (x - 4)^2 = 25( x − 4 ) 2 = 25
المعادلة من الشكل X 2 = b X^2 = bX 2 = b (حيث b > 0 b > 0b > 0 ) تقبل حلين هما X = b X = \sqrt{b}X = b أو X = − b X = -\sqrt{b}X = − b .
التبرير العلمي:
بما أن 25 > 0 25 > 025 > 0 ، فإن للمعادلة حلين:
x − 4 = 25 أو x − 4 = − 25 x - 4 = \sqrt{25} \quad \text{أو} \quad x - 4 = -\sqrt{25}x − 4 = 25 أو x − 4 = − 25
1. الحل الأول:
x − 4 = 5 ⟹ x = 5 + 4 ⟹ x = 9 x - 4 = 5 \implies x = 5 + 4 \implies x = 9x − 4 = 5 ⟹ x = 5 + 4 ⟹ x = 9
2. الحل الثاني:
x − 4 = − 5 ⟹ x = − 5 + 4 ⟹ x = − 1 x - 4 = -5 \implies x = -5 + 4 \implies x = -1x − 4 = − 5 ⟹ x = − 5 + 4 ⟹ x = − 1
الاختيار الصحيح هو الجواب 2 : − 1 و 9 -1 \text{ و } 9− 1 و 9 .
السؤال 4: القيمة المضبوطة للعدد 4 + 16 \sqrt{4 + 16}4 + 16 تنبيه هام جداً: الجذر التربيعي لا يتوزّع على الجمع! أي أن a + b ≠ a + b \sqrt{a + b} \neq \sqrt{a} + \sqrt{b}a + b = a + b . يجب حساب ما داخل الجذر أولاً.
التبرير العلمي:
نحسب أولاً مجموع ما تحت الجذر:
4 + 16 = 20 \sqrt{4 + 16} = \sqrt{20}4 + 16 = 20
ثم نبسط الناتج:
20 = 4 × 5 = 4 × 5 = 2 5 \sqrt{20} = \sqrt{4 \times 5} = \sqrt{4} \times \sqrt{5} = 2\sqrt{5}20 = 4 × 5 = 4 × 5 = 2 5 الاختيار الصحيح هو الجواب 3 : 2 5 2\sqrt{5}2 5 .
السؤال 5: هل العدد 3 13 9 \frac{3\sqrt{13}}{9}9 3 13 هو جيب تمام زاوية حادة؟ جيب تمام أي زاوية حادة θ \thetaθ ينحصر دوماً وبشكل صارم بين 0 و 1، أي: 0 < cos ( θ ) < 1 0 < \cos(\theta) < 10 < cos ( θ ) < 1 . إذا كان العدد أكبر من 1 أو أقل من 0، فلا يمكن أن يكون جيب تمام زاوية حادة.
التبرير العلمي:
نبسط العدد المعطى:
3 13 9 = 13 3 \frac{3\sqrt{13}}{9} = \frac{\sqrt{13}}{3}9 3 13 = 3 13
نعلم أن 13 > 9 13 > 913 > 9 ، وبإدخال الجذر التربيعي للطرفين نجد:
13 > 9 ⟹ 13 > 3 \sqrt{13} > \sqrt{9} \implies \sqrt{13} > 313 > 9 ⟹ 13 > 3
وبقسمة الطرفين على 3 نجد:
13 3 > 1 \frac{\sqrt{13}}{3} > 13 13 > 1
بما أن قيمة العدد أكبر تماماً من 1، فإنه يستحيل أن تكون جيب تمام زاوية حادة.
الاختيار الصحيح هو الجواب 2 : لا .
ليكن العددين:
A = 4 12 + 48 − 6 75 A = 4\sqrt{12} + \sqrt{48} - 6\sqrt{75}A = 4 12 + 48 − 6 75
B = ( 7 2 − 3 2 ) ( 7 2 + 3 2 ) B = \left(\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{2}} - \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}}\right)\left(\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{2}} + \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}}\right)B = ( 2 7 − 2 3 ) ( 2 7 + 2 3 )
1. كتابة العدد A AA على الشكل a 3 a\sqrt{3}a 3 (حيث a aa عدد صحيح):
نحلل الأعداد داخل الجذور بدلالة العدد 3:
12 = 4 × 3 = 2 3 \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3}12 = 4 × 3 = 2 3 48 = 16 × 3 = 4 3 \sqrt{48} = \sqrt{16 \times 3} = 4\sqrt{3}48 = 16 × 3 = 4 3 75 = 25 × 3 = 5 3 \sqrt{75} = \sqrt{25 \times 3} = 5\sqrt{3}75 = 25 × 3 = 5 3
نعوض في العبارة A AA :
A = 4 ( 2 3 ) + 4 3 − 6 ( 5 3 ) A = 4(2\sqrt{3}) + 4\sqrt{3} - 6(5\sqrt{3})A = 4 ( 2 3 ) + 4 3 − 6 ( 5 3 )
A = 8 3 + 4 3 − 30 3 A = 8\sqrt{3} + 4\sqrt{3} - 30\sqrt{3}A = 8 3 + 4 3 − 30 3
بأخذ 3 \sqrt{3}3 كعامل مشترك:
A = ( 8 + 4 − 30 ) 3 = − 18 3 A = (8 + 4 - 30)\sqrt{3} = -18\sqrt{3}A = ( 8 + 4 − 30 ) 3 = − 18 3
A = − 18 3 ( حيث a = − 18 ) A = -18\sqrt{3} \quad (\text{حيث } a = -18)A = − 18 3 ( حيث a = − 18 )
2. تبيان أن B BB عدد طبيعي:
العبارة B BB تُكتب على شكل متطابقة شهيرة من الشكل ( x − y ) ( x + y ) = x 2 − y 2 (x - y)(x + y) = x^2 - y^2( x − y ) ( x + y ) = x 2 − y 2 :
B = ( 7 2 ) 2 − ( 3 2 ) 2 B = \left(\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{2}}\right)^2 - \left(\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}}\right)^2B = ( 2 7 ) 2 − ( 2 3 ) 2
نحسب مربع كل حد:
( 7 2 ) 2 = ( 7 ) 2 ( 2 ) 2 = 7 2 \left(\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{2}}\right)^2 = \frac{(\sqrt{7})^2}{(\sqrt{2})^2} = \frac{7}{2}( 2 7 ) 2 = ( 2 ) 2 ( 7 ) 2 = 2 7
( 3 2 ) 2 = ( 3 ) 2 ( 2 ) 2 = 3 2 \left(\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}}\right)^2 = \frac{(\sqrt{3})^2}{(\sqrt{2})^2} = \frac{3}{2}( 2 3 ) 2 = ( 2 ) 2 ( 3 ) 2 = 2 3
إذن:
B = 7 2 − 3 2 = 7 − 3 2 = 4 2 = 2 B = \frac{7}{2} - \frac{3}{2} = \frac{7 - 3}{2} = \frac{4}{2} = 2B = 2 7 − 2 3 = 2 7 − 3 = 2 4 = 2
B = 2 ( وهو عدد طبيعي ) B = 2 \quad (\text{وهو عدد طبيعي})B = 2 ( وهو عدد طبيعي )
3. جعل مقام النسبة B A \frac{B}{A}A B عدداً ناطقاً وتبسيطها:
نعوض قيمتي A AA و B BB :
B A = 2 − 18 3 = 1 − 9 3 = − 1 9 3 \frac{B}{A} = \frac{2}{-18\sqrt{3}} = \frac{1}{-9\sqrt{3}} = -\frac{1}{9\sqrt{3}}A B = − 18 3 2 = − 9 3 1 = − 9 3 1
لتنطيق المقام، نضرب كلاً من البسط والمقام في 3 \sqrt{3}3 :
B A = − 1 × 3 9 3 × 3 = − 3 9 × 3 = − 3 27 \frac{B}{A} = -\frac{1 \times \sqrt{3}}{9\sqrt{3} \times \sqrt{3}} = -\frac{\sqrt{3}}{9 \times 3} = -\frac{\sqrt{3}}{27}A B = − 9 3 × 3 1 × 3 = − 9 × 3 3 = − 27 3
B A = − 3 27 \frac{B}{A} = -\frac{\sqrt{3}}{27}A B = − 27 3
المعطيات: R S T RSTR S T مثلث قائم في T TT ، فيه: S T = 3.5 cm ST = 3.5 \text{ cm}S T = 3.5 cm و sin ( S R T ^ ) = 3 2 \sin(\widehat{SRT}) = \frac{\sqrt{3}}{2}sin ( S R T ) = 2 3 .
1. حساب القيمة المضبوطة لـ cos ( S R T ^ ) \cos(\widehat{SRT})cos ( S R T ) ثم استنتاج قيس الزاوية S R T ^ \widehat{SRT}S R T : في أي مثلث قائم، تطبق العلاقة الأساسية للحساب المثلثي: cos 2 ( α ) + sin 2 ( α ) = 1 \cos^2(\alpha) + \sin^2(\alpha) = 1cos 2 ( α ) + sin 2 ( α ) = 1 .
حساب cos ( S R T ^ ) \cos(\widehat{SRT})cos ( S R T ) :
cos 2 ( S R T ^ ) + sin 2 ( S R T ^ ) = 1 \cos^2(\widehat{SRT}) + \sin^2(\widehat{SRT}) = 1cos 2 ( S R T ) + sin 2 ( S R T ) = 1
cos 2 ( S R T ^ ) + ( 3 2 ) 2 = 1 \cos^2(\widehat{SRT}) + \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = 1cos 2 ( S R T ) + ( 2 3 ) 2 = 1
cos 2 ( S R T ^ ) + 3 4 = 1 \cos^2(\widehat{SRT}) + \frac{3}{4} = 1cos 2 ( S R T ) + 4 3 = 1
cos 2 ( S R T ^ ) = 1 − 3 4 = 1 4 \cos^2(\widehat{SRT}) = 1 - \frac{3}{4} = \frac{1}{4}cos 2 ( S R T ) = 1 − 4 3 = 4 1
بما أن جيب التمام عدد موجب دوماً للزوايا الحادة:
cos ( S R T ^ ) = 1 4 = 1 2 \cos(\widehat{SRT}) = \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}cos ( S R T ) = 4 1 = 2 1 القيمة المضبوطة هي: cos ( S R T ^ ) = 1 2 \cos(\widehat{SRT}) = \frac{1}{2}cos ( S R T ) = 2 1 (أو 0.5 0.50.5 ).
استنتاج قيس الزاوية S R T ^ \widehat{SRT}S R T :
باستعمال الحاسبة (Shift + cos ( 0.5 ) \text{Shift} + \cos(0.5)Shift + cos ( 0.5 ) ) أو من الزوايا الشهيرة المعلومة:
الزاوية الحادة التي جيب تمامها يساوي 1 2 \frac{1}{2}2 1 وجيبها يساوي 3 2 \frac{\sqrt{3}}{2}2 3 هي:
S R T ^ = 60 ∘ \widehat{SRT} = 60^\circS R T = 6 0 ∘
2. حساب القيمة المضبوطة للطول R S RSR S :
في المثلث القائم R S T RSTR S T في T TT ، النسبة المثلثية للجيب تعبر عن:
sin ( S R T ^ ) = الضلع المقابل الوتر = S T R S \sin(\widehat{SRT}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{ST}{RS}sin ( S R T ) = الوتر الضلع المقابل = R S S T
نعوض المعطيات:
3 2 = 3.5 R S \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3.5}{RS}2 3 = R S 3.5
باستعمال الرابع المتناسب:
R S = 3.5 × 2 3 = 7 3 RS = \frac{3.5 \times 2}{\sqrt{3}} = \frac{7}{\sqrt{3}}R S = 3 3.5 × 2 = 3 7
لتنطيق المقام (كتابته بأبسط شكل جذري مضبوط):
R S = 7 × 3 3 × 3 = 7 3 3 cm RS = \frac{7 \times \sqrt{3}}{\sqrt{3} \times \sqrt{3}} = \frac{7\sqrt{3}}{3} \text{ cm}R S = 3 × 3 7 × 3 = 3 7 3 cm القيمة المضبوطة للطول R S RSR S هي:
R S = 7 3 3 cm ( ≈ 4.04 cm ) RS = \frac{7\sqrt{3}}{3} \text{ cm} \quad (\approx 4.04 \text{ cm})R S = 3 7 3 cm ( ≈ 4.04 cm )
المعطيات:
R N T RNTR N T مثلث قائم في R RR .
الأطوال: A R = 6 cm AR = 6 \text{ cm}A R = 6 cm ، N R = 9 cm NR = 9 \text{ cm}N R = 9 cm ، B T = 1.6 cm BT = 1.6 \text{ cm}B T = 1.6 cm ، N T = 10.2 cm NT = 10.2 \text{ cm}N T = 10.2 cm .
1/ حساب الطول R T RTR T :
في المثلث R N T RNTR N T القائم في R RR ، نطبق خاصية فيثاغورس:
N T 2 = N R 2 + R T 2 NT^2 = NR^2 + RT^2N T 2 = N R 2 + R T 2
نعوض الأطوال المعلومة:
( 10.2 ) 2 = 9 2 + R T 2 (10.2)^2 = 9^2 + RT^2( 10.2 ) 2 = 9 2 + R T 2
104.04 = 81 + R T 2 104.04 = 81 + RT^2104.04 = 81 + R T 2
R T 2 = 104.04 − 81 = 23.04 RT^2 = 104.04 - 81 = 23.04R T 2 = 104.04 − 81 = 23.04
أخذ الجذر التربيعي الموجب:
R T = 23.04 = 4.8 cm RT = \sqrt{23.04} = 4.8 \text{ cm}R T = 23.04 = 4.8 cm
R T = 4.8 cm RT = 4.8 \text{ cm}R T = 4.8 cm
2/ إثبات أن المستقيمين ( A B ) (AB)( A B ) و ( N T ) (NT)( N T ) متوازيان (باعتبار R T = 4.8 cm RT = 4.8 \text{ cm}R T = 4.8 cm ):
لإثبات توازي مستقيمين باستعمال الخاصية العكسية لفيثاغورس/طالس، يجب التأكد من:
1. تساوي النسبتين المقارنتين.
2. ترتيب النقاط على المستقيمين المتطابقين.
أولاً، نحسب الطول R B RBR B :
النقاط R , B , T R, B, TR , B , T على استقامة واحدة بهذا الترتيب:
R B = R T − B T = 4.8 − 1.6 = 3.2 cm RB = RT - BT = 4.8 - 1.6 = 3.2 \text{ cm}R B = R T − B T = 4.8 − 1.6 = 3.2 cm
ثانياً، نقارن النسبتين R A R N \frac{RA}{RN}R N R A و R B R T \frac{RB}{RT}R T R B :
R A R N = 6 9 = 2 3 \frac{RA}{RN} = \frac{6}{9} = \frac{2}{3}R N R A = 9 6 = 3 2
R B R T = 3.2 4.8 = 32 48 = 2 3 \frac{RB}{RT} = \frac{3.2}{4.8} = \frac{32}{48} = \frac{2}{3}R T R B = 4.8 3.2 = 48 32 = 3 2
نلاحظ أن:
R A R N = R B R T = 2 3 \frac{RA}{RN} = \frac{RB}{RT} = \frac{2}{3}R N R A = R T R B = 3 2
بما أن النسبتين متساويتان، والنقاط R , A , N R, A, NR , A , N و R , B , T R, B, TR , B , T استقامية وفي نفس الترتيب، فإنه وحسب الخاصية العكسية لخاصية طالس ، فإن المستقيمين ( A B ) (AB)( A B ) و ( N T ) (NT)( N T ) متوازيان.
المستقيمان ( A B ) (AB)( A B ) و ( N T ) (NT)( N T ) متوازيان: ( A B ) ∥ ( N T ) (AB) \parallel (NT)( A B ) ∥ ( N T ) .