📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 122 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط الحل النموذجي المعتمد والشامل
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 936 و 5096: نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتابعة) لحساب PGCD ( 5096 , 936 ) \text{PGCD}(5096, 936)PGCD ( 5096 , 936 ) :
5096 = 936 × 5 + 416 5096 = 936 \times 5 + 4165096 = 936 × 5 + 416
936 = 416 × 2 + 104 936 = 416 \times 2 + 104936 = 416 × 2 + 104
416 = 104 × 4 + 0 416 = 104 \times 4 + 0416 = 104 × 4 + 0
بما أن آخر باقي غير معدوم هو 104 104104 ، فإن:
PGCD ( 5096 , 936 ) = 104 \text{PGCD}(5096, 936) = 104PGCD ( 5096 , 936 ) = 104
2. كتابة الكسر 936 5096 \frac{936}{5096}5096 936 على شكل كسر غير قابل للاختزال: بقسمة كل من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر 104 104104 :
936 5096 = 936 ÷ 104 5096 ÷ 104 = 9 49 \frac{936}{5096} = \frac{936 \div 104}{5096 \div 104} = \frac{9}{49}5096 936 = 5096 ÷ 104 936 ÷ 104 = 49 9
💡 إضاءة وتنبيه:
قسمة الكسر على PGCD \text{PGCD}PGCD للبسط والمقام يُعطي مباشرة كسراً اختُزِل إلى أقصى حد ممكن.
3. حل المعادلة 5096 x 2 = 936 5096 x^2 = 9365096 x 2 = 936 : نصلح المعادلة على الشكل x 2 = b x^2 = bx 2 = b :
x 2 = 936 5096 x^2 = \frac{936}{5096}x 2 = 5096 936
وباختزال الكسر نجد:
x 2 = 9 49 x^2 = \frac{9}{49}x 2 = 49 9
بما أن 9 49 > 0 \frac{9}{49} > 049 9 > 0 ، فإن للمعادلة حلين هما:
x = 9 49 = 9 49 = 3 7 x = \sqrt{\frac{9}{49}} = \frac{\sqrt{9}}{\sqrt{49}} = \frac{3}{7}x = 49 9 = 49 9 = 7 3
أو
x = − 9 49 = − 3 7 x = -\sqrt{\frac{9}{49}} = -\frac{3}{7}x = − 49 9 = − 7 3 حلول المعادلة هي: x 1 = 3 7 x_1 = \frac{3}{7}x 1 = 7 3 و x 2 = − 3 7 x_2 = -\frac{3}{7}x 2 = − 7 3 .
1. التحقق أن A = 5 A = \sqrt{5}A = 5 : لدينا:
A = 180 − 7 20 + 3 45 A = \sqrt{180} - 7\sqrt{20} + 3\sqrt{45}A = 180 − 7 20 + 3 45
نكتب الأعداد تحت الجذر على الشكل a 2 × 5 a^2 \times 5a 2 × 5 :
180 = 36 × 5 = 6 2 × 5 = 6 5 \sqrt{180} = \sqrt{36 \times 5} = \sqrt{6^2 \times 5} = 6\sqrt{5}180 = 36 × 5 = 6 2 × 5 = 6 5 7 20 = 7 4 × 5 = 7 × 2 2 × 5 = 7 × 2 5 = 14 5 7\sqrt{20} = 7\sqrt{4 \times 5} = 7 \times \sqrt{2^2 \times 5} = 7 \times 2\sqrt{5} = 14\sqrt{5}7 20 = 7 4 × 5 = 7 × 2 2 × 5 = 7 × 2 5 = 14 5 3 45 = 3 9 × 5 = 3 × 3 2 × 5 = 3 × 3 5 = 9 5 3\sqrt{45} = 3\sqrt{9 \times 5} = 3 \times \sqrt{3^2 \times 5} = 3 \times 3\sqrt{5} = 9\sqrt{5}3 45 = 3 9 × 5 = 3 × 3 2 × 5 = 3 × 3 5 = 9 5
بالتعويض في العبارة A AA :
A = 6 5 − 14 5 + 9 5 A = 6\sqrt{5} - 14\sqrt{5} + 9\sqrt{5}A = 6 5 − 14 5 + 9 5
A = ( 6 − 14 + 9 ) 5 = 1 5 = 5 A = (6 - 14 + 9)\sqrt{5} = 1\sqrt{5} = \sqrt{5}A = ( 6 − 14 + 9 ) 5 = 1 5 = 5 تم التحقق بنجاح أن A = 5 A = \sqrt{5}A = 5 .
2. جعل مقام العدد B BB عدداً ناطقاً: لدينا:
B = 1 + 5 5 B = \frac{1 + \sqrt{5}}{\sqrt{5}}B = 5 1 + 5
نضرب كل من البسط والمقام في 5 \sqrt{5}5 :
B = ( 1 + 5 ) × 5 5 × 5 = 1 × 5 + 5 × 5 5 = 5 + 5 5 B = \frac{(1 + \sqrt{5}) \times \sqrt{5}}{\sqrt{5} \times \sqrt{5}} = \frac{1 \times \sqrt{5} + \sqrt{5} \times \sqrt{5}}{5} = \frac{\sqrt{5} + 5}{5}B = 5 × 5 ( 1 + 5 ) × 5 = 5 1 × 5 + 5 × 5 = 5 5 + 5
3. إعطاء قيمة مقربة بالنقصان إلى 10 − 2 10^{-2}1 0 − 2 للعدد A + 5 B A + 5BA + 5 B : أولاً: تبسيط العبارة A + 5 B A + 5BA + 5 B :
A + 5 B = 5 + 5 × ( 5 + 5 5 ) A + 5B = \sqrt{5} + 5 \times \left(\frac{5 + \sqrt{5}}{5}\right)A + 5 B = 5 + 5 × ( 5 5 + 5 )
نختزل العدد 5 55 في البسط والمقام:
A + 5 B = 5 + ( 5 + 5 ) = 5 + 2 5 A + 5B = \sqrt{5} + (5 + \sqrt{5}) = 5 + 2\sqrt{5}A + 5 B = 5 + ( 5 + 5 ) = 5 + 2 5
ثانياً: الحساب العددي:
نعلم أن 5 ≈ 2.236067... \sqrt{5} \approx 2.236067...5 ≈ 2.236067...
A + 5 B = 5 + 2 ( 2.236067... ) = 5 + 4.472135... = 9.472135... A + 5B = 5 + 2(2.236067...) = 5 + 4.472135... = 9.472135...A + 5 B = 5 + 2 ( 2.236067... ) = 5 + 4.472135... = 9.472135...
القيمة المقربة بالنقصان إلى 10 − 2 10^{-2}1 0 − 2 (رقمان بعد الفاصلة) للعدد A + 5 B A + 5BA + 5 B هي: 9.47 9.479.47 .
1. القيمة التي يأخذها الطول O D ODO D حتى يتوازى المستقيمان ( A B ) (AB)( A B ) و ( C D ) (CD)( C D ) : تكون النقط A , O , C A, O, CA , O , C في استقامية والنقط B , O , D B, O, DB , O , D في استقامية وبنفس الترتيب.
حسب عكس خاصية طاليس، يتوازى المستقيمان ( A B ) (AB)( A B ) و ( C D ) (CD)( C D ) إذا تحقق الشرط:
O A O C = O B O D \frac{OA}{OC} = \frac{OB}{OD}O C O A = O D O B
بالتعويض بالأطوال المعطاة (O A = 4 cm OA = 4\text{ cm}O A = 4 cm ، O B = 3 cm OB = 3\text{ cm}O B = 3 cm ، O C = 6 cm OC = 6\text{ cm}O C = 6 cm ):
4 6 = 3 O D \frac{4}{6} = \frac{3}{OD}6 4 = O D 3
باستعمال حاصل الضرب المتصالب:
O D = 3 × 6 4 = 18 4 = 4.5 cm OD = \frac{3 \times 6}{4} = \frac{18}{4} = 4.5\text{ cm}O D = 4 3 × 6 = 4 18 = 4.5 cm
القيمة التي يأخذها الطول O D ODO D ليكون ( A B ) ∥ ( C D ) (AB) \parallel (CD)( A B ) ∥ ( C D ) هي 4.5 cm 4.5\text{ cm}4.5 cm .
2. حساب P 1 P_1P 1 محيط المثلث O A B OABO A B : المثلث O A B OABO A B قائم في O OO لأن المستقيمين ( A C ) (AC)( A C ) و ( B D ) (BD)( B D ) متعامدان في O OO .
نطبق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم O A B OABO A B :
A B 2 = O A 2 + O B 2 AB^2 = OA^2 + OB^2A B 2 = O A 2 + O B 2
A B 2 = 4 2 + 3 2 = 16 + 9 = 25 AB^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25A B 2 = 4 2 + 3 2 = 16 + 9 = 25
A B = 25 = 5 cm AB = \sqrt{25} = 5\text{ cm}A B = 25 = 5 cm
حساب المحيط P 1 P_1P 1 :
P 1 = O A + O B + A B = 4 + 3 + 5 = 12 cm P_1 = OA + OB + AB = 4 + 3 + 5 = 12\text{ cm}P 1 = O A + O B + A B = 4 + 3 + 5 = 12 cm
3. استنتاج P 2 P_2P 2 محيط المثلث O C D OCDO C D : بما أن ( A B ) ∥ ( C D ) (AB) \parallel (CD)( A B ) ∥ ( C D ) ، فإن المثلث O C D OCDO C D هو تكبير للمثلث O A B OABO A B بنسبة تكبير k kk :
k = O C O A = 6 4 = 1.5 k = \frac{OC}{OA} = \frac{6}{4} = 1.5k = O A O C = 4 6 = 1.5
محيط المثلث المكبر P 2 P_2P 2 يساوي محيط المثلث الأصلي P 1 P_1P 1 مضروباً في نسبة التكبير k kk :
P 2 = k × P 1 = 1.5 × 12 = 18 cm P_2 = k \times P_1 = 1.5 \times 12 = 18\text{ cm}P 2 = k × P 1 = 1.5 × 12 = 18 cm
💡 إضاءة وتنبيه:
يمكن أيضاً حساب الوتر
C D = 6 2 + 4.5 2 = 7.5 cm CD = \sqrt{6^2 + 4.5^2} = 7.5\text{ cm}C D = 6 2 + 4. 5 2 = 7.5 cm ثم جمع الأضلاع:
P 2 = 6 + 4.5 + 7.5 = 18 cm P_2 = 6 + 4.5 + 7.5 = 18\text{ cm}P 2 = 6 + 4.5 + 7.5 = 18 cm .
1. إثبات أن A B O ^ = 60 ∘ \widehat{ABO} = 60^\circA B O = 6 0 ∘ : بما أن المثلث A B C ABCA B C متقايس الأضلاع، فإن جميع زواياه متقايسة وقياس كل منها يساوي 60 ∘ 60^\circ6 0 ∘ .
وبما أن النقطة O OO تنتمي إلى الضلع [ B C ] [BC][ B C ] ، فإن الزاوية A B O ^ \widehat{ABO}A B O هي نفسها الزاوية A B C ^ \widehat{ABC}A B C .
A B O ^ = 60 ∘ \widehat{ABO} = 60^\circA B O = 6 0 ∘
2. حساب A O AOA O (القيمة المضبوطة): في المثلث المتقايس الأضلاع A B C ABCA B C ، المتوسط المتعلق بالضلع [ B C ] [BC][ B C ] هو أيضاً ارتفاع، وبالتالي فإن المثلث A O B AOBA O B قائم في O OO .
بما أن O OO منتصف [ B C ] [BC][ B C ] ، فإن:
O B = B C 2 = 4 2 = 2 cm OB = \frac{BC}{2} = \frac{4}{2} = 2\text{ cm}O B = 2 B C = 2 4 = 2 cm
بتطبيق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم A O B AOBA O B :
A B 2 = A O 2 + O B 2 AB^2 = AO^2 + OB^2A B 2 = A O 2 + O B 2
4 2 = A O 2 + 2 2 4^2 = AO^2 + 2^24 2 = A O 2 + 2 2
16 = A O 2 + 4 16 = AO^2 + 416 = A O 2 + 4
A O 2 = 16 − 4 = 12 AO^2 = 16 - 4 = 12A O 2 = 16 − 4 = 12
A O = 12 = 4 × 3 = 2 3 cm AO = \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3}\text{ cm}A O = 12 = 4 × 3 = 2 3 cm القيمة المضبوطة للطول A O AOA O هي 2 3 cm 2\sqrt{3}\text{ cm}2 3 cm .
3. استنتاج النسب المثلثية للزاوية 60 ∘ 60^\circ6 0 ∘ حسابياً:
في المثلث القائم A O B AOBA O B بالنسبة للزاوية A B O ^ = 60 ∘ \widehat{ABO} = 60^\circA B O = 6 0 ∘ :
المجاور هو O B = 2 OB = 2O B = 2
المقابل هو
A O = 2 3 AO = 2\sqrt{3}A O = 2 3
جيب تمام الزاوية (cos 60 ∘ \cos 60^\circcos 6 0 ∘ ):
cos 60 ∘ = المجاور الوتر = O B A B = 2 4 = 1 2 \cos 60^\circ = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{OB}{AB} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}cos 6 0 ∘ = الوتر المجاور = A B O B = 4 2 = 2 1
جيب الزاوية (sin 60 ∘ \sin 60^\circsin 6 0 ∘ ):
sin 60 ∘ = المقابل الوتر = A O A B = 2 3 4 = 3 2 \sin 60^\circ = \frac{\text{المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{AO}{AB} = \frac{2\sqrt{3}}{4} = \frac{\sqrt{3}}{2}sin 6 0 ∘ = الوتر المقابل = A B A O = 4 2 3 = 2 3
ظِل الزاوية (tan 60 ∘ \tan 60^\circtan 6 0 ∘ ):
tan 60 ∘ = المقابل المجاور = A O O B = 2 3 2 = 3 \tan 60^\circ = \frac{\text{المقابل}}{\text{المجاور}} = \frac{AO}{OB} = \frac{2\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}tan 6 0 ∘ = المجاور المقابل = O B A O = 2 2 3 = 3
الجزء الأول:
1. حساب مساحة القطعة A M B AMBA M B : المثلث A B C ABCA B C قائم في B BB أبعاده هي: A B = 90 m AB = 90\text{ m}A B = 90 m و B C = 110 m BC = 110\text{ m}B C = 110 m .
نعلم أن ( M N ) ⊥ ( A B ) (MN) \perp (AB)( M N ) ⊥ ( A B ) و ( B C ) ⊥ ( A B ) (BC) \perp (AB)( B C ) ⊥ ( A B ) ، وبالتالي فإن المستقيمين ( M N ) (MN)( M N ) و ( B C ) (BC)( B C ) متوازيان: ( M N ) ∥ ( B C ) (MN) \parallel (BC)( M N ) ∥ ( B C ) .
بتطبيق خاصية طاليس في المثلث A B C ABCA B C :
A N A B = M N B C \frac{AN}{AB} = \frac{MN}{BC}A B A N = B C M N
بما أن A N = 1 3 A B AN = \frac{1}{3} ABA N = 3 1 A B ، فإن A N A B = 1 3 \frac{AN}{AB} = \frac{1}{3}A B A N = 3 1 ، ومنه:
1 3 = M N 110 ⟹ M N = 110 3 m \frac{1}{3} = \frac{MN}{110} \implies MN = \frac{110}{3}\text{ m}3 1 = 110 M N ⟹ M N = 3 110 m
في المثلث A M B AMBA M B ، الضلع [ A B ] [AB][ A B ] يعبر عن القاعدة والارتفاع المتعلق به هو M N MNM N :
مساحة القطعة A M B = A B × M N 2 = 90 × 110 3 2 = 30 × 110 2 = 3300 2 = 1650 m 2 \text{مساحة القطعة } AMB = \frac{AB \times MN}{2} = \frac{90 \times \frac{110}{3}}{2} = \frac{30 \times 110}{2} = \frac{3300}{2} = 1650\text{ m}^2مساحة القطعة A M B = 2 A B × M N = 2 90 × 3 110 = 2 30 × 110 = 2 3300 = 1650 m 2
مساحة القطعة A M B AMBA M B هي 1650 m 2 1650\text{ m}^21650 m 2 .
2. هل كان إبراهيم محقاً بهذا التعين؟ حساب مساحة القطعة الكلية A B C ABCA B C :
S A B C = A B × B C 2 = 90 × 110 2 = 4950 m 2 S_{ABC} = \frac{AB \times BC}{2} = \frac{90 \times 110}{2} = 4950\text{ m}^2S A B C = 2 A B × B C = 2 90 × 110 = 4950 m 2
حساب مساحة القطعة B M C BMCB M C :
S B M C = S A B C − S A M B = 4950 − 1650 = 3300 m 2 S_{BMC} = S_{ABC} - S_{AMB} = 4950 - 1650 = 3300\text{ m}^2S B M C = S A B C − S A M B = 4950 − 1650 = 3300 m 2
نلاحظ أن:
2 × S A M B = 2 × 1650 = 3300 m 2 = S B M C 2 \times S_{AMB} = 2 \times 1650 = 3300\text{ m}^2 = S_{BMC}2 × S A M B = 2 × 1650 = 3300 m 2 = S B M C
نعم، كان إبراهيم محقاً بهذا التعين لأن مساحة القطعة B M C BMCB M C (3300 m 2 3300\text{ m}^23300 m 2 ) تساوي تماماً ضعف مساحة القطعة A M B AMBA M B (1650 m 2 1650\text{ m}^21650 m 2 ).
الجزء الثاني:
1. حساب عدد شجيرات التفاح والبرتقال: شجيرات التفاح (في القطعة A M B AMBA M B ذات المساحة 1650 m 2 1650\text{ m}^21650 m 2 ):
تنتج القطعة 3 شجيرات تفاح في كل 2 m 2 2\text{ m}^22 m 2 :
عدد شجيرات التفاح = 1650 × 3 2 = 2475 شجيرة \text{عدد شجيرات التفاح} = 1650 \times \frac{3}{2} = 2475 \text{ شجيرة}عدد شجيرات التفاح = 1650 × 2 3 = 2475 شجيرة
شجيرات البرتقال (في القطعة B M C BMCB M C ذات المساحة 3300 m 2 3300\text{ m}^23300 m 2 ):
تنتج القطعة شجيرة برتقال واحدة في كل 1 m 2 1\text{ m}^21 m 2 :
عدد شجيرات البرتقال = 3300 × 1 = 3300 شجيرة \text{عدد شجيرات البرتقال} = 3300 \times 1 = 3300 \text{ شجيرة}عدد شجيرات البرتقال = 3300 × 1 = 3300 شجيرة
2. حساب أكبر عدد ممكن من الصناديق المماثلة: أكبر عدد ممكن من الصناديق يمثل القاسم المشترك الأكبر لعددي الشجيرات PGCD ( 3300 , 2475 ) \text{PGCD}(3300, 2475)PGCD ( 3300 , 2475 ) :
باستخدام خوارزمية إقليدس:
3300 = 2475 × 1 + 825 3300 = 2475 \times 1 + 8253300 = 2475 × 1 + 825
2475 = 825 × 3 + 0 2475 = 825 \times 3 + 02475 = 825 × 3 + 0
إذن:
PGCD ( 3300 , 2475 ) = 825 \text{PGCD}(3300, 2475) = 825PGCD ( 3300 , 2475 ) = 825
أكبر عدد من الصناديق التي يمكن إعدادها هو 825 825825 صندوقاً .
3. حساب عدد الشجيرات في كل صندوق: عدد شجيرات التفاح في الصندوق الواحد:
2475 ÷ 825 = 3 شجيرات تفاح 2475 \div 825 = 3 \text{ شجيرات تفاح}2475 ÷ 825 = 3 شجيرات تفاح
عدد شجيرات البرتقال في الصندوق الواحد:
3300 ÷ 825 = 4 شجيرات برتقال 3300 \div 825 = 4 \text{ شجيرات برتقال}3300 ÷ 825 = 4 شجيرات برتقال
المجموع الكلي للشجيرات في الصندوق الواحد:
3 + 4 = 7 شجيرات 3 + 4 = 7 \text{ شجيرات}3 + 4 = 7 شجيرات
عدد الشجيرات التي وضعها إبراهيم في كل صندوق هو 7 77 شجيرات (3 شجيرات تفاح و 4 شجيرات برتقال).