📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 66 - 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 1248 و 1014: PGCD ( 1248 , 1014 ) \text{PGCD}(1248, 1014) PGCD ( 1248 , 1014 )
نطبق خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
1248 = 1014 × 1 + 234 1248 = 1014 \times 1 + 234 1248 = 1014 × 1 + 234
1014 = 234 × 4 + 78 1014 = 234 \times 4 + 78 1014 = 234 × 4 + 78
234 = 78 × 3 + 0 234 = 78 \times 3 + 0 234 = 78 × 3 + 0
بما أن آخر باقي غير معدوم هو 78 78 78 ، فإن:
PGCD ( 1248 , 1014 ) = 78 \text{PGCD}(1248, 1014) = 78 PGCD ( 1248 , 1014 ) = 78
2) كتابة الكسر 1014 1248 \frac{1014}{1248} 1248 1014 على شكل كسر غير قابل للاختزال
لقسمة بسط ومقام الكسر على قاسمهما المشترك الأكبر PGCD ( 1248 , 1014 ) = 78 \text{PGCD}(1248, 1014) = 78 PGCD ( 1248 , 1014 ) = 78 :
1014 1248 = 1014 ÷ 78 1248 ÷ 78 = 13 16 \frac{1014}{1248} = \frac{1014 \div 78}{1248 \div 78} = \frac{13}{16} 1248 1014 = 1248 ÷ 78 1014 ÷ 78 = 16 13 الكسر غير القابل للاختزال هو: 13 16 \frac{13}{16} 16 13 .
لدينا العبارة:
S = 5 8 + 3 2 × 1014 1248 S = \frac{5}{8} + \frac{3}{2} \times \frac{1014}{1248} S = 8 5 + 2 3 × 1248 1014
نعوض الكسر 1014 1248 \frac{1014}{1248} 1248 1014 بشكله المختزل 13 16 \frac{13}{16} 16 13 :
S = 5 8 + 3 2 × 13 16 S = \frac{5}{8} + \frac{3}{2} \times \frac{13}{16} S = 8 5 + 2 3 × 16 13
أولاً: نجري عملية الضرب (أولوية الحساب للضرب):
3 2 × 13 16 = 3 × 13 2 × 16 = 39 32 \frac{3}{2} \times \frac{13}{16} = \frac{3 \times 13}{2 \times 16} = \frac{39}{32} 2 3 × 16 13 = 2 × 16 3 × 13 = 32 39
ثانياً: نجري عملية الجمع بتوحيد المقامات (المقام المشترك هو 32 32 32 ):
S = 5 × 4 8 × 4 + 39 32 = 20 32 + 39 32 = 20 + 39 32 = 59 32 S = \frac{5 \times 4}{8 \times 4} + \frac{39}{32} = \frac{20}{32} + \frac{39}{32} = \frac{20 + 39}{32} = \frac{59}{32} S = 8 × 4 5 × 4 + 32 39 = 32 20 + 32 39 = 32 20 + 39 = 32 59
S = 59 32 S = \frac{59}{32} S = 32 59
1) تبيان أن A = 3 2 A = 3\sqrt{2} A = 3 2
لدينا العبارة:
A = 5 2 − 2 50 + 128 A = 5\sqrt{2} - 2\sqrt{50} + \sqrt{128} A = 5 2 − 2 50 + 128
نقوم بتبسيط الجذور الصماء بكتابتها على الشكل a 2 a\sqrt{2} a 2 :
50 = 25 × 2 = 25 × 2 = 5 2 \sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = \sqrt{25} \times \sqrt{2} = 5\sqrt{2} 50 = 25 × 2 = 25 × 2 = 5 2 128 = 64 × 2 = 64 × 2 = 8 2 \sqrt{128} = \sqrt{64 \times 2} = \sqrt{64} \times \sqrt{2} = 8\sqrt{2} 128 = 64 × 2 = 64 × 2 = 8 2
بالتعويض في العبارة A A A :
A = 5 2 − 2 ( 5 2 ) + 8 2 A = 5\sqrt{2} - 2(5\sqrt{2}) + 8\sqrt{2} A = 5 2 − 2 ( 5 2 ) + 8 2
A = 5 2 − 10 2 + 8 2 A = 5\sqrt{2} - 10\sqrt{2} + 8\sqrt{2} A = 5 2 − 10 2 + 8 2
A = ( 5 − 10 + 8 ) 2 = 3 2 A = (5 - 10 + 8)\sqrt{2} = 3\sqrt{2} A = ( 5 − 10 + 8 ) 2 = 3 2 وهو المطلوب: A = 3 2 A = 3\sqrt{2} A = 3 2 .
2) حساب الجداء A × B A \times B A × B
لدينا: A = 3 2 A = 3\sqrt{2} A = 3 2 و B = 2 − 2 5 B = \sqrt{2} - 2\sqrt{5} B = 2 − 2 5 .
A × B = 3 2 × ( 2 − 2 5 ) A \times B = 3\sqrt{2} \times \left(\sqrt{2} - 2\sqrt{5}\right) A × B = 3 2 × ( 2 − 2 5 )
باستعمال خاصية التوزيع:
A × B = ( 3 2 × 2 ) − ( 3 2 × 2 5 ) A \times B = \left(3\sqrt{2} \times \sqrt{2}\right) - \left(3\sqrt{2} \times 2\sqrt{5}\right) A × B = ( 3 2 × 2 ) − ( 3 2 × 2 5 )
A × B = ( 3 × 2 ) − ( 6 2 × 5 ) A \times B = \left(3 \times 2\right) - \left(6\sqrt{2 \times 5}\right) A × B = ( 3 × 2 ) − ( 6 2 × 5 )
A × B = 6 − 6 10 A \times B = 6 - 6\sqrt{10} A × B = 6 − 6 10
A × B = 6 − 6 10 A \times B = 6 - 6\sqrt{10} A × B = 6 − 6 10
3) كتابة العدد B A \frac{B}{A} A B على شكل نسبة مقامها عدد ناطق
B A = 2 − 2 5 3 2 \frac{B}{A} = \frac{\sqrt{2} - 2\sqrt{5}}{3\sqrt{2}} A B = 3 2 2 − 2 5
لتنطيق المقام، نضرب كل من البسط والمقام في الجذر 2 \sqrt{2} 2 :
B A = ( 2 − 2 5 ) × 2 3 2 × 2 \frac{B}{A} = \frac{\left(\sqrt{2} - 2\sqrt{5}\right) \times \sqrt{2}}{3\sqrt{2} \times \sqrt{2}} A B = 3 2 × 2 ( 2 − 2 5 ) × 2
B A = ( 2 × 2 ) − ( 2 5 × 2 ) 3 × 2 \frac{B}{A} = \frac{\left(\sqrt{2}\times\sqrt{2}\right) - \left(2\sqrt{5}\times\sqrt{2}\right)}{3 \times 2} A B = 3 × 2 ( 2 × 2 ) − ( 2 5 × 2 )
B A = 2 − 2 10 6 \frac{B}{A} = \frac{2 - 2\sqrt{10}}{6} A B = 6 2 − 2 10
يمكن اختزال الكسر بقسمة جميع أطرافه على 2 2 2 :
B A = 2 ( 1 − 10 ) 6 = 1 − 10 3 \frac{B}{A} = \frac{2(1 - \sqrt{10})}{6} = \frac{1 - \sqrt{10}}{3} A B = 6 2 ( 1 − 10 ) = 3 1 − 10
B A = 1 − 10 3 \frac{B}{A} = \frac{1 - \sqrt{10}}{3} A B = 3 1 − 10
1) رسم الشكل وتبيان أن المثلث A B C ABC A B C قائم في A A A
أ) رسم الشكل:
يقوم التلميذ برسم المثلث A B C ABC A B C بأطوال أضلاعه المعطاة: A B = 4 cm AB = 4\text{ cm} A B = 4 cm ، A C = 3 cm AC = 3\text{ cm} A C = 3 cm ، B C = 5 cm BC = 5\text{ cm} B C = 5 cm .
ب) إثبات أن المثلث A B C ABC A B C قائم في A A A :
نستعمل الخاصية العكسية لفيثاغورس :
نحسب مربع أطول ضلع (الوتر المفترض B C BC B C ):
B C 2 = 5 2 = 25 BC^2 = 5^2 = 25 B C 2 = 5 2 = 25
نحسب مجموع مربعي الضلعين الآخرين:
A B 2 + A C 2 = 4 2 + 3 2 = 16 + 9 = 25 AB^2 + AC^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25 A B 2 + A C 2 = 4 2 + 3 2 = 16 + 9 = 25
نلاحظ أن:
B C 2 = A B 2 + A C 2 ( 25 = 25 ) BC^2 = AB^2 + AC^2 \quad (25 = 25) B C 2 = A B 2 + A C 2 ( 25 = 25 ) حسب الخاصية العكسية لفيثاغورس، فإن المثلث A B C ABC A B C قائم في النقطة A A A .
النقطة D D D تنتمي إلى نصف المستقيم [ A B ) [AB) [ A B ) بحيث A D = 10 cm AD = 10\text{ cm} A D = 10 cm .
بما أن A B = 4 cm AB = 4\text{ cm} A B = 4 cm ، فإن النقطة B B B تقع بين A A A و D D D ، وبالتالي:
B D = A D − A B = 10 cm − 4 cm = 6 cm BD = AD - AB = 10\text{ cm} - 4\text{ cm} = 6\text{ cm} B D = A D − A B = 10 cm − 4 cm = 6 cm
نعلل التوازي بين المستقيمين ( A C ) (AC) ( A C ) و ( D E ) (DE) ( D E ) :
لدينا المثلث
A B C ABC A B C قائم في
A A A ، إذن
( A C ) ⊥ ( A D ) (AC) \perp (AD) ( A C ) ⊥ ( A D ) .
المعطيات تنص على أن المستقيم العمودي على
( A D ) (AD) ( A D ) في النقطة
D D D يقطع
( C B ) (CB) ( C B ) في
E E E ، إذن
( D E ) ⊥ ( A D ) (DE) \perp (AD) ( D E ) ⊥ ( A D ) .
مستقيمان عموديان على نفس المستقيم هما مستقيمان متوازيان، إذن:
( A C ) / / ( D E ) (AC) // (DE) ( A C ) // ( D E ) .
تطبيق خاصية طاليس في المثلثين B A C BAC B A C و B D E BDE B D E اللذين يتقاطعان في النقطة B B B :
B D B A = B E B C = D E A C \frac{BD}{BA} = \frac{BE}{BC} = \frac{DE}{AC} B A B D = B C B E = A C D E
نعوض الأطوال المعلومة:
6 4 = B E 5 \frac{6}{4} = \frac{BE}{5} 4 6 = 5 B E
منه:
B E = 6 × 5 4 = 30 4 = 7.5 cm BE = \frac{6 \times 5}{4} = \frac{30}{4} = 7.5\text{ cm} B E = 4 6 × 5 = 4 30 = 7.5 cm الطول B E = 7.5 cm BE = 7.5\text{ cm} B E = 7.5 cm .
3) تبيان أن ( M N ) / / ( A C ) (MN) // (AC) ( M N ) // ( A C )
لدينا:
M M M نقطة من
[ B D ] [BD] [ B D ] حيث
B M = 2 cm BM = 2\text{ cm} B M = 2 cm N N N نقطة من
[ B E ] [BE] [ B E ] حيث
B N = 2.5 cm BN = 2.5\text{ cm} B N = 2.5 cm الأطوال المعلومة الأخرى:
B A = 4 cm BA = 4\text{ cm} B A = 4 cm و
B C = 5 cm BC = 5\text{ cm} B C = 5 cm
نحسب النسبتين B M B A \frac{BM}{BA} B A B M و B N B C \frac{BN}{BC} B C B N ونقارن بينهما:
B M B A = 2 4 = 0.5 \frac{BM}{BA} = \frac{2}{4} = 0.5 B A B M = 4 2 = 0.5
B N B C = 2.5 5 = 0.5 \frac{BN}{BC} = \frac{2.5}{5} = 0.5 B C B N = 5 2.5 = 0.5
نلاحظ أن:
B M B A = B N B C = 0.5 \frac{BM}{BA} = \frac{BN}{BC} = 0.5 B A B M = B C B N = 0.5
وبما أن النقاط M , B , A M, B, A M , B , A من جهة والنقاط N , B , C N, B, C N , B , C من جهة أخرى مرتبة بنفس الترتيب،
حسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن المستقيمين ( M N ) (MN) ( M N ) و ( A C ) (AC) ( A C ) متوازيان:
( M N ) / / ( A C ) (MN) // (AC) ( M N ) // ( A C )
1) حساب الطولين A B AB A B و A H AH A H
من الشكل المقابل:
المثلث
A B C ABC A B C قائم في
A A A .
الارتفاع المتعلق بالضلع
[ B C ] [BC] [ B C ] هو
[ A H ] [AH] [ A H ] ، أي أن
( A H ) ⊥ ( B C ) (AH) \perp (BC) ( A H ) ⊥ ( B C ) .
قيس الزاوية
B ^ = 60 ∘ \widehat{B} = 60^\circ B = 6 0 ∘ .
طول الضلع القائم
A C = 7 cm AC = 7\text{ cm} A C = 7 cm .
في المثلث القائم A B C ABC A B C في النقطة A A A :
tan B ^ = الضلع المقابل الضلع المجاور = A C A B \tan \widehat{B} = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{AC}{AB} tan B = الضلع المجاور الضلع المقابل = A B A C
tan ( 60 ∘ ) = 7 A B \tan(60^\circ) = \frac{7}{AB} tan ( 6 0 ∘ ) = A B 7
منه:
A B = 7 tan ( 60 ∘ ) = 7 3 ≈ 4.04 cm AB = \frac{7}{\tan(60^\circ)} = \frac{7}{\sqrt{3}} \approx 4.04\text{ cm} A B = tan ( 6 0 ∘ ) 7 = 3 7 ≈ 4.04 cm
يمكن إعطاؤها بالشكل المضبوط الناطق:
A B = 7 3 3 cm ≈ 4.04 cm AB = \frac{7\sqrt{3}}{3}\text{ cm} \approx 4.04\text{ cm} A B = 3 7 3 cm ≈ 4.04 cm
ثانياً: حساب الطول A H AH A H
في المثلث القائم
A B C ABC A B C ، مجموع قياسات زواياه
180 ∘ 180^\circ 18 0 ∘ :
C ^ = 90 ∘ − B ^ = 90 ∘ − 60 ∘ = 30 ∘ \widehat{C} = 90^\circ - \widehat{B} = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ C = 9 0 ∘ − B = 9 0 ∘ − 6 0 ∘ = 3 0 ∘
في المثلث القائم
A H C AHC A H C في النقطة
H H H :
sin C ^ = الضلع المقابل الوتر = A H A C \sin \widehat{C} = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{AH}{AC} sin C = الوتر الضلع المقابل = A C A H
sin ( 30 ∘ ) = A H 7 \sin(30^\circ) = \frac{AH}{7} sin ( 3 0 ∘ ) = 7 A H
نعلم أن sin ( 30 ∘ ) = 0.5 \sin(30^\circ) = 0.5 sin ( 3 0 ∘ ) = 0.5 :
0.5 = A H 7 ⟹ A H = 7 × 0.5 = 3.5 cm 0.5 = \frac{AH}{7} \implies AH = 7 \times 0.5 = 3.5\text{ cm} 0.5 = 7 A H ⟹ A H = 7 × 0.5 = 3.5 cm الطول
A B = 7 3 3 cm ≈ 4.04 cm AB = \frac{7\sqrt{3}}{3}\text{ cm} \approx 4.04\text{ cm} A B = 3 7 3 cm ≈ 4.04 cm الطول
A H = 3.5 cm AH = 3.5\text{ cm} A H = 3.5 cm
1) حساب ارتفاع مقام الشهيد A B AB A B
من المعطيات والشكل الوارد في المسألة:
M N = 2.30 m MN = 2.30\text{ m} M N = 2.30 m (ارتفاع العمود الكهربائي).
M C = 2.45 m MC = 2.45\text{ m} M C = 2.45 m .
A M = 95.55 m AM = 95.55\text{ m} A M = 95.55 m .
النقاط
A , M , C A, M, C A , M , C على استقامة واحدة بهذا الترتيب، إذن الطول الكلي
A C AC A C هو:
A C = A M + M C = 95.55 + 2.45 = 98 m AC = AM + MC = 95.55 + 2.45 = 98\text{ m} A C = A M + M C = 95.55 + 2.45 = 98 m
نعلم أن العامود النصب ( A B ) (AB) ( A B ) والعمود الكهربائي ( M N ) (MN) ( M N ) كلاهما عموديان على سطح الأرض ( A C ) (AC) ( A C ) ، إذن:
( A B ) / / ( M N ) (AB) // (MN) ( A B ) // ( M N )
بتطبيق خاصية طاليس في المثلث A B C ABC A B C حيث ( M N ) / / ( A B ) (MN) // (AB) ( M N ) // ( A B ) والنقاط C , M , A C, M, A C , M , A و C , N , B C, N, B C , N , B على استقامة واحدة:
C M C A = C N C B = M N A B \frac{CM}{CA} = \frac{CN}{CB} = \frac{MN}{AB} C A C M = C B C N = A B M N
بالتعويض بالأطوال المعلومة:
2.45 98 = 2.30 A B \frac{2.45}{98} = \frac{2.30}{AB} 98 2.45 = A B 2.30
نستخرج قيمة A B AB A B :
A B = 2.30 × 98 2.45 = 225.4 2.45 = 92 m AB = \frac{2.30 \times 98}{2.45} = \frac{225.4}{2.45} = 92\text{ m} A B = 2.45 2.30 × 98 = 2.45 225.4 = 92 m ارتفاع مقام الشهيد هو: A B = 92 m AB = 92\text{ m} A B = 92 m .
2) حساب tan A C B ^ \tan \widehat{ACB} tan A C B ثم استنتاج قيس زاوية الرؤية A C B ^ \widehat{ACB} A C B بالتدوير إلى الوحدة
أ) حساب tan A C B ^ \tan \widehat{ACB} tan A C B :
في المثلث القائم N M C NMC N M C في النقطة M M M :
tan A C B ^ = الضلع المقابل الضلع المجاور = M N M C \tan \widehat{ACB} = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{MN}{MC} tan A C B = الضلع المجاور الضلع المقابل = M C M N
tan A C B ^ = 2.30 2.45 = 230 245 = 46 49 ≈ 0.938775... \tan \widehat{ACB} = \frac{2.30}{2.45} = \frac{230}{245} = \frac{46}{49} \approx 0.938775... tan A C B = 2.45 2.30 = 245 230 = 49 46 ≈ 0.938775...
tan A C B ^ ≈ 0.939 \tan \widehat{ACB} \approx 0.939 tan A C B ≈ 0.939
ب) استنتاج قيس الزاوية A C B ^ \widehat{ACB} A C B بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة:
باستعمال الآلة الحاسبة (اللمسة tan − 1 \tan^{-1} tan − 1 أو 2ndF + tan \text{2ndF} + \tan 2ndF + tan ):
A C B ^ = tan − 1 ( 0.938775... ) ≈ 43.19 ∘ \widehat{ACB} = \tan^{-1}(0.938775...) \approx 43.19^\circ A C B = tan − 1 ( 0.938775... ) ≈ 43.1 9 ∘
بالتدوير إلى الوحدة (الرقم الأول بعد الفاصلة هو 1 < 5 1 < 5 1 < 5 ):
قيس زاوية الرؤية بالتدوير إلى الوحدة هو:
A C B ^ ≈ 43 ∘ \widehat{ACB} \approx 43^\circ A C B ≈ 4 3 ∘
3) تقطيع الصفيحة النحاسية المستطيلة الشكل
معطيات الصفيحة:
الطول:
1.10 m = 110 cm 1.10\text{ m} = 110\text{ cm} 1.10 m = 110 cm العرض:
70 cm 70\text{ cm} 70 cm التقسيم إلى مربعات متقايسة وبأكبر طول ضلع ممكن.
أ- حساب طول ضلع كل مربع: لتقسيم الصفيحة إلى مربعات متقايسة ودون ضياع، يجب أن يكون طول ضلع المربع قاسماً مشتركاً لكل من الطول والعرض.
وللحصول على أكبر طول ضلع ممكن ، يجب أن يكون هذا الطول هو القاسم المشترك الأكبر (PGCD) للطول والعرض.
نحسب PGCD ( 110 , 70 ) \text{PGCD}(110, 70) PGCD ( 110 , 70 ) باستخدام خوارزمية إقليدس:
110 = 70 × 1 + 40 110 = 70 \times 1 + 40 110 = 70 × 1 + 40
70 = 40 × 1 + 30 70 = 40 \times 1 + 30 70 = 40 × 1 + 30
40 = 30 × 1 + 10 40 = 30 \times 1 + 10 40 = 30 × 1 + 10
30 = 10 × 3 + 0 30 = 10 \times 3 + 0 30 = 10 × 3 + 0
بما أن آخر باقي غير معدوم هو 10 10 10 ، فإن:
PGCD ( 110 , 70 ) = 10 \text{PGCD}(110, 70) = 10 PGCD ( 110 , 70 ) = 10 طول ضلع كل مربع هو: 10 cm 10\text{ cm} 10 cm .
ب- حساب عدد المربعات التي سيتحصل عليها الحرفي:
عدد المربعات على طول الصفيحة:
110 ÷ 10 = 11 مربعاً 110 \div 10 = 11 \text{ مربعاً} 110 ÷ 10 = 11 مربعاً
عدد المربعات على عرض الصفيحة:
70 ÷ 10 = 7 مربعات 70 \div 10 = 7 \text{ مربعات} 70 ÷ 10 = 7 مربعات
العدد الإجمالي = 11 × 7 = 77 مربعاً \text{العدد الإجمالي} = 11 \times 7 = 77 \text{ مربعاً} العدد الإجمالي = 11 × 7 = 77 مربعاً
(طريقة ثانية للحساب: قسمة مساحة الصفيحة الكلية على مساحة المربع الواحد) :
مساحة الصفيحة:
S الصفيحة = 110 × 70 = 7700 cm 2 S_{\text{الصفيحة}} = 110 \times 70 = 7700\text{ cm}^2 S الصفيحة = 110 × 70 = 7700 cm 2 مساحة المربع الواحد:
S المربع = 10 × 10 = 100 cm 2 S_{\text{المربع}} = 10 \times 10 = 100\text{ cm}^2 S المربع = 10 × 10 = 100 cm 2 عدد المربعات:
7700 100 = 77 \frac{7700}{100} = 77 100 7700 = 77 مربعاً.
عدد المربعات التي سيتحصل عليها الحرفي هو: 77 مربعاً .