📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 127 - 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 468 و 637: باستخدام خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
637 = 468 × 1 + 169 637 = 468 \times 1 + 169637 = 468 × 1 + 169
468 = 169 × 2 + 130 468 = 169 \times 2 + 130468 = 169 × 2 + 130
169 = 130 × 1 + 39 169 = 130 \times 1 + 39169 = 130 × 1 + 39
130 = 39 × 3 + 13 130 = 39 \times 3 + 13130 = 39 × 3 + 13
39 = 13 × 3 + 0 39 = 13 \times 3 + 039 = 13 × 3 + 0
آخر باقي غير معدوم هو 13 1313 .
PGCD ( 637 , 468 ) = 13 \text{PGCD}(637, 468) = 13PGCD ( 637 , 468 ) = 13
2) كتابة الكسر 468 637 \frac{468}{637}637 468 على شكل كسر غير قابل للاختزال: نقسم الكلاً من البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر 13 1313 :
468 637 = 468 ÷ 13 637 ÷ 13 = 36 49 \frac{468}{637} = \frac{468 \div 13}{637 \div 13} = \frac{36}{49}637 468 = 637 ÷ 13 468 ÷ 13 = 49 36
468 637 = 36 49 \frac{468}{637} = \frac{36}{49}637 468 = 49 36
3) حساب العبارة 2 ÷ 1 3 − 637 468 2 \div \frac{1}{3} - \sqrt{\frac{637}{468}}2 ÷ 3 1 − 468 637 : نعلم أن القسمة على كسر هي ضرب في قلوبه، ونستعين بالكسر المختزل السابق لحساب الجذر التربيعي بسهولة.
2 ÷ 1 3 = 2 × 3 = 6 2 \div \frac{1}{3} = 2 \times 3 = 62 ÷ 3 1 = 2 × 3 = 6
637 468 = 49 36 = 49 36 = 7 6 \sqrt{\frac{637}{468}} = \sqrt{\frac{49}{36}} = \frac{\sqrt{49}}{\sqrt{36}} = \frac{7}{6}468 637 = 36 49 = 36 49 = 6 7
2 ÷ 1 3 − 637 468 = 6 − 7 6 = 36 6 − 7 6 = 29 6 2 \div \frac{1}{3} - \sqrt{\frac{637}{468}} = 6 - \frac{7}{6} = \frac{36}{6} - \frac{7}{6} = \frac{29}{6}2 ÷ 3 1 − 468 637 = 6 − 6 7 = 6 36 − 6 7 = 6 29
2 ÷ 1 3 − 637 468 = 29 6 2 \div \frac{1}{3} - \sqrt{\frac{637}{468}} = \frac{29}{6}2 ÷ 3 1 − 468 637 = 6 29
4) كتابة المجموع K KK على شكل a 13 a\sqrt{13}a 13 : العبارة المعطاة:
K = 5 13 − 3 637 + 3 468 K = 5\sqrt{13} - 3\sqrt{637} + 3\sqrt{468}K = 5 13 − 3 637 + 3 468
نقوم بتبسيط ما تحت الجذور بالقسمة على 13 1313 :
637 = 49 × 13 637 = 49 \times 13637 = 49 × 13
468 = 36 × 13 468 = 36 \times 13468 = 36 × 13
بالتعويض في العبارة K KK :
K = 5 13 − 3 49 × 13 + 3 36 × 13 K = 5\sqrt{13} - 3\sqrt{49 \times 13} + 3\sqrt{36 \times 13}K = 5 13 − 3 49 × 13 + 3 36 × 13
K = 5 13 − 3 × 7 13 + 3 × 6 13 K = 5\sqrt{13} - 3 \times 7\sqrt{13} + 3 \times 6\sqrt{13}K = 5 13 − 3 × 7 13 + 3 × 6 13
K = 5 13 − 21 13 + 18 13 K = 5\sqrt{13} - 21\sqrt{13} + 18\sqrt{13}K = 5 13 − 21 13 + 18 13
K = ( 5 − 21 + 18 ) 13 K = (5 - 21 + 18)\sqrt{13}K = ( 5 − 21 + 18 ) 13
K = 2 13 K = 2\sqrt{13}K = 2 13
K = 2 13 حيث a = 2 K = 2\sqrt{13} \quad \text{حيث } a = 2K = 2 13 حيث a = 2
لدينا العددين: P = 2 5 P = 2\sqrt{5}P = 2 5 و V = 4 − 3 5 V = 4 - 3\sqrt{5}V = 4 − 3 5 .
1) حساب P 2 P^2P 2 و P × V P \times VP × V :
P 2 = ( 2 5 ) 2 = 2 2 × ( 5 ) 2 = 4 × 5 = 20 P^2 = (2\sqrt{5})^2 = 2^2 \times (\sqrt{5})^2 = 4 \times 5 = 20P 2 = ( 2 5 ) 2 = 2 2 × ( 5 ) 2 = 4 × 5 = 20
P × V = 2 5 × ( 4 − 3 5 ) P \times V = 2\sqrt{5} \times (4 - 3\sqrt{5})P × V = 2 5 × ( 4 − 3 5 )
باستخدام خاصية التوزيع:
P × V = ( 2 5 × 4 ) − ( 2 5 × 3 5 ) P \times V = (2\sqrt{5} \times 4) - (2\sqrt{5} \times 3\sqrt{5})P × V = ( 2 5 × 4 ) − ( 2 5 × 3 5 )
P × V = 8 5 − ( 6 × 5 ) = 8 5 − 30 P \times V = 8\sqrt{5} - (6 \times 5) = 8\sqrt{5} - 30P × V = 8 5 − ( 6 × 5 ) = 8 5 − 30
P × V = 8 5 − 30 P \times V = 8\sqrt{5} - 30P × V = 8 5 − 30
2) تحويل مقام النسبة V P \frac{V}{P}P V إلى عدد ناطق:
V P = 4 − 3 5 2 5 \frac{V}{P} = \frac{4 - 3\sqrt{5}}{2\sqrt{5}}P V = 2 5 4 − 3 5
نضرب البسط والمقام في 5 \sqrt{5}5 :
V P = ( 4 − 3 5 ) × 5 2 5 × 5 \frac{V}{P} = \frac{(4 - 3\sqrt{5}) \times \sqrt{5}}{2\sqrt{5} \times \sqrt{5}}P V = 2 5 × 5 ( 4 − 3 5 ) × 5
V P = 4 5 − 3 × 5 2 × 5 = 4 5 − 15 10 \frac{V}{P} = \frac{4\sqrt{5} - 3 \times 5}{2 \times 5} = \frac{4\sqrt{5} - 15}{10}P V = 2 × 5 4 5 − 3 × 5 = 10 4 5 − 15
V P = 4 5 − 15 10 \frac{V}{P} = \frac{4\sqrt{5} - 15}{10}P V = 10 4 5 − 15
المعطيات:
A B = 9 cm AB = 9\text{ cm}A B = 9 cm ، A C = 7.5 cm AC = 7.5\text{ cm}A C = 7.5 cm ، B C = 6 cm BC = 6\text{ cm}B C = 6 cm .
E ∈ [ A B ] E \in [AB]E ∈ [ A B ] حيث A E = 3 cm AE = 3\text{ cm}A E = 3 cm .
F ∈ [ B C ] F \in [BC]F ∈ [ B C ] حيث B F = 4 cm BF = 4\text{ cm}B F = 4 cm .
1) إنشاء شكل مناسب: ننشئ المثلث A B C ABCA B C بأطوال أضلاعه المحددة باستخدام المسطرة والمدور.
نحدد النقطة E EE على القطعة [ A B ] [AB][ A B ] ببعد 3 cm 3\text{ cm}3 cm عن A AA (وبالتالي تكون أبعد بـ 6 cm 6\text{ cm}6 cm عن B BB ).
نحدد النقطة F FF على القطعة [ B C ] [BC][ B C ] ببعد 4 cm 4\text{ cm}4 cm عن B BB .
نصل بين النقطتين E EE و F FF .
2) تبيان أن ( E F ) / / ( A C ) (EF) // (AC)( E F ) // ( A C ) : لإثبات التوازي نطبق العكسية لنظرية طاليس على المثلث A B C ABCA B C .
أولاً، نحسب طول القطعة [ B E ] [BE][ B E ] :
B E = A B − A E = 9 − 3 = 6 cm BE = AB - AE = 9 - 3 = 6\text{ cm}B E = A B − A E = 9 − 3 = 6 cm
ثانياً، نحسب النسبتين المقارنتين:
B E B A = 6 9 = 2 3 \frac{BE}{BA} = \frac{6}{9} = \frac{2}{3}B A B E = 9 6 = 3 2
B F B C = 4 6 = 2 3 \frac{BF}{BC} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}B C B F = 6 4 = 3 2
نلاحظ أن:
B E B A = B F B C = 2 3 \frac{BE}{BA} = \frac{BF}{BC} = \frac{2}{3}B A B E = B C B F = 3 2
وبما أن النقط B , E , A B, E, AB , E , A والنقط B , F , C B, F, CB , F , C تقع على استقامة واحدة وبنفس الترتيب:
حسب العكسية لنظرية طاليس ، فإن المستقيَمين متوازيان:
( E F ) / / ( A C ) (EF) // (AC)( E F ) // ( A C )
3) حساب الطول E F EFE F : بما أن ( E F ) / / ( A C ) (EF) // (AC)( E F ) // ( A C ) ، فحسب خاصية طاليس :
B E B A = B F B C = E F A C \frac{BE}{BA} = \frac{BF}{BC} = \frac{EF}{AC}B A B E = B C B F = A C E F
بالتعويض بالقيم المعلومة:
2 3 = E F 7.5 \frac{2}{3} = \frac{EF}{7.5}3 2 = 7.5 E F
E F = 7.5 × 2 3 = 15 3 = 5 cm EF = \frac{7.5 \times 2}{3} = \frac{15}{3} = 5\text{ cm}E F = 3 7.5 × 2 = 3 15 = 5 cm
E F = 5 cm EF = 5\text{ cm}E F = 5 cm
المعطيات:
L M = 4.8 cm LM = 4.8\text{ cm}L M = 4.8 cm ، L N = 1.4 cm LN = 1.4\text{ cm}L N = 1.4 cm ، M N = 5 cm MN = 5\text{ cm}M N = 5 cm .
1) تبيان أن المثلث L M N LMNL M N قائم في L LL : لإثبات أن المثلث قائم عندما تعطينا المعطيات أطوال الأضلاع الثلاثة، نستخدم النظرية العكسية لفيثاغورس.
نحسب مربع أطول ضلع (M N MNM N ):
M N 2 = 5 2 = 25 MN^2 = 5^2 = 25M N 2 = 5 2 = 25
نحسب مجموع مربعي الضلعين الآخرين (L M LML M و L N LNL N ):
L M 2 + L N 2 = ( 4.8 ) 2 + ( 1.4 ) 2 = 23.04 + 1.96 = 25 LM^2 + LN^2 = (4.8)^2 + (1.4)^2 = 23.04 + 1.96 = 25L M 2 + L N 2 = ( 4.8 ) 2 + ( 1.4 ) 2 = 23.04 + 1.96 = 25
نلاحظ أن:
M N 2 = L M 2 + L N 2 = 25 MN^2 = LM^2 + LN^2 = 25M N 2 = L M 2 + L N 2 = 25
حسب العكسية لنظرية فيثاغورس ، فإن المثلث L M N LMNL M N قائم في L LL .
2) حساب sin ( L M N ^ ) \sin(\widehat{LMN})sin ( L M N ) : في المثلث القائم L M N LMNL M N في L LL :
sin ( L M N ^ ) = الضلع المقابل الوتر = L N M N \sin(\widehat{LMN}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{LN}{MN}sin ( L M N ) = الوتر الضلع المقابل = M N L N
بالتعويض عدديًا:
sin ( L M N ^ ) = 1.4 5 = 0.28 \sin(\widehat{LMN}) = \frac{1.4}{5} = 0.28sin ( L M N ) = 5 1.4 = 0.28
sin ( L M N ^ ) = 0.28 \sin(\widehat{LMN}) = 0.28sin ( L M N ) = 0.28
3) حساب الطول R S RSR S : المعطيات: R ∈ [ L M ] R \in [LM]R ∈ [ L M ] حيث M R = 2.5 cm MR = 2.5\text{ cm}M R = 2.5 cm ، وS SS المسقط العمودي للنقطة R RR على ( M N ) (MN)( M N ) .
بما أن S SS هو المسقط العمودي لـ R RR على ( M N ) (MN)( M N ) ، فإن المثلث R S M RSMR S M قائم في S SS .
الزاوية R M S ^ \widehat{RMS}R M S هي نفسها الزاوية L M N ^ \widehat{LMN}L M N .
في المثلث القائم R S M RSMR S M في S SS :
sin ( R M S ^ ) = الضلع المقابل الوتر = R S M R \sin(\widehat{RMS}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{RS}{MR}sin ( R M S ) = الوتر الضلع المقابل = M R R S
وبما أن sin ( R M S ^ ) = sin ( L M N ^ ) = 0.28 \sin(\widehat{RMS}) = \sin(\widehat{LMN}) = 0.28sin ( R M S ) = sin ( L M N ) = 0.28 :
0.28 = R S 2.5 0.28 = \frac{RS}{2.5}0.28 = 2.5 R S
R S = 2.5 × 0.28 = 0.7 cm RS = 2.5 \times 0.28 = 0.7\text{ cm}R S = 2.5 × 0.28 = 0.7 cm
R S = 0.7 cm RS = 0.7\text{ cm}R S = 0.7 cm
الهدف: تحديد المسلك الأقصر لإيهاب للوصول من المنزل (A AA ) إلى المتوسطة (C CC ) من بين الخيارين المتاحين ومساعدته على معرفة كيف يتوصل إلى ذلك.
المسار الأول: المسلك مررًا بالمسجد (A → B → C A \rightarrow B \rightarrow CA → B → C ) الشكل الهندسي: المثلث A B C ABCA B C قائم في B BB وهو متساوي الساقين لأن التشفير يوضح أن A B = B C AB = BCA B = B C .
الوتر A C = 140 m AC = 140\text{ m}A C = 140 m .
بتطبيق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم A B C ABCA B C :
A B 2 + B C 2 = A C 2 AB^2 + BC^2 = AC^2A B 2 + B C 2 = A C 2
وبما أن A B = B C AB = BCA B = B C :
2 × A B 2 = 140 2 2 \times AB^2 = 140^22 × A B 2 = 14 0 2
2 × A B 2 = 19600 2 \times AB^2 = 196002 × A B 2 = 19600
A B 2 = 19600 2 = 9800 AB^2 = \frac{19600}{2} = 9800A B 2 = 2 19600 = 9800
A B = 9800 ≈ 98.99 m AB = \sqrt{9800} \approx 98.99\text{ m}A B = 9800 ≈ 98.99 m
إذن: A B ≈ 98.99 m AB \approx 98.99\text{ m}A B ≈ 98.99 m و B C ≈ 98.99 m BC \approx 98.99\text{ m}B C ≈ 98.99 m .
الطول الإجمالي للمسار الأول (d 1 d_1d 1 ):
d 1 = A B + B C ≈ 98.99 + 98.99 = 197.98 m d_1 = AB + BC \approx 98.99 + 98.99 = 197.98\text{ m}d 1 = A B + B C ≈ 98.99 + 98.99 = 197.98 m
المسار الثاني: المسلك مررًا بالمدرسة الابتدائية (A → D → C A \rightarrow D \rightarrow CA → D → C ) الشكل الهندسي: المثلث A D C ADCA D C قائم في D DD .
المعطيات: الوتر
A C = 140 m AC = 140\text{ m}A C = 140 m ، والزاوية
D A C ^ = 60 ∘ \widehat{DAC} = 60^\circD A C = 6 0 ∘ .
1. حساب الطول A D ADA D :
cos ( D A C ^ ) = المجاور الوتر = A D A C \cos(\widehat{DAC}) = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{AD}{AC}cos ( D A C ) = الوتر المجاور = A C A D
cos ( 60 ∘ ) = A D 140 \cos(60^\circ) = \frac{AD}{140}cos ( 6 0 ∘ ) = 140 A D
0.5 = A D 140 ⟹ A D = 140 × 0.5 = 70 m 0.5 = \frac{AD}{140} \implies AD = 140 \times 0.5 = 70\text{ m}0.5 = 140 A D ⟹ A D = 140 × 0.5 = 70 m
2. حساب الطول D C DCD C :
sin ( D A C ^ ) = المقابل الوتر = D C A C \sin(\widehat{DAC}) = \frac{\text{المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{DC}{AC}sin ( D A C ) = الوتر المقابل = A C D C
sin ( 60 ∘ ) = D C 140 \sin(60^\circ) = \frac{DC}{140}sin ( 6 0 ∘ ) = 140 D C
0.866 ≈ D C 140 ⟹ D C ≈ 140 × 0.866 ≈ 121.24 m 0.866 \approx \frac{DC}{140} \implies DC \approx 140 \times 0.866 \approx 121.24\text{ m}0.866 ≈ 140 D C ⟹ D C ≈ 140 × 0.866 ≈ 121.24 m
(ملاحظة: يمكن أيضاً حساب D C DCD C باستخدام خاصية فيثاغورس: D C = 140 2 − 70 2 = 14700 ≈ 121.24 m DC = \sqrt{140^2 - 70^2} = \sqrt{14700} \approx 121.24\text{ m}D C = 14 0 2 − 7 0 2 = 14700 ≈ 121.24 m )
الطول الإجمالي للمسار الثاني (d 2 d_2d 2 ):
d 2 = A D + D C ≈ 70 + 121.24 = 191.24 m d_2 = AD + DC \approx 70 + 121.24 = 191.24\text{ m}d 2 = A D + D C ≈ 70 + 121.24 = 191.24 m
المقارنة والاستنتاج:
مسافة المسلك الأول (عبر المسجد): d 1 ≈ 197.98 m d_1 \approx 197.98\text{ m}d 1 ≈ 197.98 m
مسافة المسلك الثاني (عبر المدرسة الابتدائية): d 2 ≈ 191.24 m d_2 \approx 191.24\text{ m}d 2 ≈ 191.24 m
بما أن:
191.24 m < 197.98 m 191.24\text{ m} < 197.98\text{ m}191.24 m < 197.98 m
المسلك الأقصر لإيهاب للوصول إلى المتوسطة هو المسلك المرور بالمدرسة الابتدائية (المسار A → D → C A \rightarrow D \rightarrow CA → D → C ) بمسافة إجمالية قدرها 191.24 m 191.24\text{ m}191.24 m تقريبًا.