📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 80 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط الحل النموذجي المعتمد والشامل
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
1) إيجاد العددين الطبيعيين a a a و b b b حيث a b \frac{a}{b} b a كسر غير قابل للاختزال: لدينا المجموع التالية:
12 20 + 6 40 \frac{12}{20} + \frac{6}{40} 20 12 + 40 6
نوحد المقامات بتوسيع الكسر الأول (ضرب البسط والمقام في 2):
12 × 2 20 × 2 + 6 40 = 24 40 + 6 40 = 24 + 6 40 = 30 40 \frac{12 \times 2}{20 \times 2} + \frac{6}{40} = \frac{24}{40} + \frac{6}{40} = \frac{24 + 6}{40} = \frac{30}{40} 20 × 2 12 × 2 + 40 6 = 40 24 + 40 6 = 40 24 + 6 = 40 30
نختزل الكسر 30 40 \frac{30}{40} 40 30 بقسمة البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر 10 10 10 :
30 ÷ 10 40 ÷ 10 = 3 4 \frac{30 \div 10}{40 \div 10} = \frac{3}{4} 40 ÷ 10 30 ÷ 10 = 4 3 اختزال الكسر إلى أقصى حد يعني قسمة كل من البسط والمقام على قاسمهم المشترك الأكبر P G C D ( 30 , 40 ) = 10 PGCD(30, 40) = 10 P GC D ( 30 , 40 ) = 10 .
العددين هما: a = 3 a = 3 a = 3 و b = 4 b = 4 b = 4 ، وعليه:
a b = 3 4 \frac{a}{b} = \frac{3}{4} b a = 4 3
2) حساب العبارة P P P بأبسط طريقة ممكنة: لدينا العبارة:
P = 768 1080 − 2 3 ÷ 3 4 P = \frac{768}{1080} - \frac{2}{3} \div \frac{3}{4} P = 1080 768 − 3 2 ÷ 4 3
الخطوة الأولى: تبسيط الكسر 768 1080 \frac{768}{1080} 1080 768 بحساب P G C D ( 1080 , 768 ) PGCD(1080, 768) P GC D ( 1080 , 768 ) باستخدام خوارزمية إقليدس:
1080 = 768 × 1 + 312 1080 = 768 \times 1 + 312 1080 = 768 × 1 + 312
768 = 312 × 2 + 144 768 = 312 \times 2 + 144 768 = 312 × 2 + 144
312 = 144 × 2 + 24 312 = 144 \times 2 + 24 312 = 144 × 2 + 24
144 = 24 × 6 + 0 144 = 24 \times 6 + 0 144 = 24 × 6 + 0
القاسم المشترك الأكبر هو آخر باقٍ غير معدوم: P G C D ( 1080 , 768 ) = 24 PGCD(1080, 768) = 24 P GC D ( 1080 , 768 ) = 24 .
نختزل الكسر:
768 ÷ 24 1080 ÷ 24 = 32 45 \frac{768 \div 24}{1080 \div 24} = \frac{32}{45} 1080 ÷ 24 768 ÷ 24 = 45 32
الخطوة الثانية: حساب عملية القسمة 2 3 ÷ 3 4 \frac{2}{3} \div \frac{3}{4} 3 2 ÷ 4 3 :
2 3 ÷ 3 4 = 2 3 × 4 3 = 2 × 4 3 × 3 = 8 9 \frac{2}{3} \div \frac{3}{4} = \frac{2}{3} \times \frac{4}{3} = \frac{2 \times 4}{3 \times 3} = \frac{8}{9} 3 2 ÷ 4 3 = 3 2 × 3 4 = 3 × 3 2 × 4 = 9 8
الخطوة الثالثة: إنجاز الطرح بناتج الكسرين:
P = 32 45 − 8 9 P = \frac{32}{45} - \frac{8}{9} P = 45 32 − 9 8
نوحد المقامات بضرب الكسر الثاني في 5:
P = 32 45 − 8 × 5 9 × 5 = 32 45 − 40 45 = 32 − 40 45 = − 8 45 P = \frac{32}{45} - \frac{8 \times 5}{9 \times 5} = \frac{32}{45} - \frac{40}{45} = \frac{32 - 40}{45} = \frac{-8}{45} P = 45 32 − 9 × 5 8 × 5 = 45 32 − 45 40 = 45 32 − 40 = 45 − 8
P = − 8 45 P = -\frac{8}{45} P = − 45 8
1) كتابة كل من العددين M M M و N N N على الشكل a 7 + b a\sqrt{7} + b a 7 + b :
M = 112 − 3 28 + 3 7 − 25 M = \sqrt{112} - 3\sqrt{28} + 3\sqrt{7} - \sqrt{25} M = 112 − 3 28 + 3 7 − 25
نحلل الأعداد تحت الجذور بدلالة العدد 7:
112 = 16 × 7 = 16 × 7 = 4 7 \sqrt{112} = \sqrt{16 \times 7} = \sqrt{16} \times \sqrt{7} = 4\sqrt{7} 112 = 16 × 7 = 16 × 7 = 4 7
28 = 4 × 7 = 4 × 7 = 2 7 ⟹ 3 28 = 3 × 2 7 = 6 7 \sqrt{28} = \sqrt{4 \times 7} = \sqrt{4} \times \sqrt{7} = 2\sqrt{7} \implies 3\sqrt{28} = 3 \times 2\sqrt{7} = 6\sqrt{7} 28 = 4 × 7 = 4 × 7 = 2 7 ⟹ 3 28 = 3 × 2 7 = 6 7
بالتعويض في العبارة M M M :
M = 4 7 − 6 7 + 3 7 − 5 M = 4\sqrt{7} - 6\sqrt{7} + 3\sqrt{7} - 5 M = 4 7 − 6 7 + 3 7 − 5
M = ( 4 − 6 + 3 ) 7 − 5 M = (4 - 6 + 3)\sqrt{7} - 5 M = ( 4 − 6 + 3 ) 7 − 5
M = 1 7 − 5 = 7 − 5 M = 1\sqrt{7} - 5 = \sqrt{7} - 5 M = 1 7 − 5 = 7 − 5
N = ( 7 + 3 ) ( 4 − 7 ) N = (\sqrt{7} + 3)(4 - \sqrt{7}) N = ( 7 + 3 ) ( 4 − 7 )
بإجراء عملية النشر:
N = 7 × 4 − ( 7 ) 2 + 3 × 4 − 3 7 N = \sqrt{7} \times 4 - (\sqrt{7})^2 + 3 \times 4 - 3\sqrt{7} N = 7 × 4 − ( 7 ) 2 + 3 × 4 − 3 7
N = 4 7 − 7 + 12 − 3 7 N = 4\sqrt{7} - 7 + 12 - 3\sqrt{7} N = 4 7 − 7 + 12 − 3 7
N = ( 4 − 3 ) 7 + ( − 7 + 12 ) N = (4 - 3)\sqrt{7} + (-7 + 12) N = ( 4 − 3 ) 7 + ( − 7 + 12 )
N = 7 + 5 N = \sqrt{7} + 5 N = 7 + 5
M = 7 − 5 و N = 7 + 5 M = \sqrt{7} - 5 \quad \text{و} \quad N = \sqrt{7} + 5 M = 7 − 5 و N = 7 + 5
2) جعل مقام النسبة 7 − 5 7 \frac{\sqrt{7}-5}{\sqrt{7}} 7 7 − 5 عدداً ناطقاً: نضرب كل من البسط والمقام في الجذر التربيعي للمقام وهو 7 \sqrt{7} 7 :
7 − 5 7 = ( 7 − 5 ) × 7 7 × 7 = 7 × 7 − 5 × 7 7 = 7 − 5 7 7 \frac{\sqrt{7}-5}{\sqrt{7}} = \frac{(\sqrt{7}-5) \times \sqrt{7}}{\sqrt{7} \times \sqrt{7}} = \frac{\sqrt{7} \times \sqrt{7} - 5 \times \sqrt{7}}{7} = \frac{7 - 5\sqrt{7}}{7} 7 7 − 5 = 7 × 7 ( 7 − 5 ) × 7 = 7 7 × 7 − 5 × 7 = 7 7 − 5 7 لا تنسَ وضع الأقواس حول البسط عند ضربه في الجذر حتى تتوزع عملية الضرب على جميع حدود البسط بشكل صحيح.
7 − 5 7 7 \frac{7 - 5\sqrt{7}}{7} 7 7 − 5 7
لدينا العبارة الحبرية:
E = 6 x 2 − 3 x − ( 2 x − 1 ) 2 E = 6x^2 - 3x - (2x - 1)^2 E = 6 x 2 − 3 x − ( 2 x − 1 ) 2
1) إثبات بالنشر أن E = 2 x 2 + x − 1 E = 2x^2 + x - 1 E = 2 x 2 + x − 1 : ننشر المتطابقة الشهيرة الثانية ( 2 x − 1 ) 2 (2x - 1)^2 ( 2 x − 1 ) 2 :
( 2 x − 1 ) 2 = ( 2 x ) 2 − 2 ( 2 x ) ( 1 ) + 1 2 = 4 x 2 − 4 x + 1 (2x - 1)^2 = (2x)^2 - 2(2x)(1) + 1^2 = 4x^2 - 4x + 1 ( 2 x − 1 ) 2 = ( 2 x ) 2 − 2 ( 2 x ) ( 1 ) + 1 2 = 4 x 2 − 4 x + 1
نعوض في العبارة E E E :
E = 6 x 2 − 3 x − ( 4 x 2 − 4 x + 1 ) E = 6x^2 - 3x - (4x^2 - 4x + 1) E = 6 x 2 − 3 x − ( 4 x 2 − 4 x + 1 )
نحذف الأقواس مع تغيير إشارات الحدود الداخلية لأن القوس مسبوق بإشارة سالب ( − ) (-) ( − ) :
E = 6 x 2 − 3 x − 4 x 2 + 4 x − 1 E = 6x^2 - 3x - 4x^2 + 4x - 1 E = 6 x 2 − 3 x − 4 x 2 + 4 x − 1
نجمع الحدود المتشابهة:
E = ( 6 x 2 − 4 x 2 ) + ( − 3 x + 4 x ) − 1 = 2 x 2 + x − 1 E = (6x^2 - 4x^2) + (-3x + 4x) - 1 = 2x^2 + x - 1 E = ( 6 x 2 − 4 x 2 ) + ( − 3 x + 4 x ) − 1 = 2 x 2 + x − 1 ✅ الإجابة النموذجية:
وهو المطلوب إثباته.
2) تحلیل العبارة ( 6 x 2 − 3 x ) (6x^2 - 3x) ( 6 x 2 − 3 x ) ثم استنتاج تحليل للعبارة E E E :
تحليل العبارة ( 6 x 2 − 3 x ) (6x^2 - 3x) ( 6 x 2 − 3 x ) : نستخرج عامل مشترك وهو 3 x 3x 3 x :
6 x 2 − 3 x = 3 x ( 2 x − 1 ) 6x^2 - 3x = 3x(2x - 1) 6 x 2 − 3 x = 3 x ( 2 x − 1 )
استنتاج تحليل العبارة E E E : نعوض ( 6 x 2 − 3 x ) (6x^2 - 3x) ( 6 x 2 − 3 x ) بصيغتها المحللة في العبارة الأصليّة E E E :
E = ( 6 x 2 − 3 x ) − ( 2 x − 1 ) 2 E = (6x^2 - 3x) - (2x - 1)^2 E = ( 6 x 2 − 3 x ) − ( 2 x − 1 ) 2
E = 3 x ( 2 x − 1 ) − ( 2 x − 1 ) ( 2 x − 1 ) E = 3x(2x - 1) - (2x - 1)(2x - 1) E = 3 x ( 2 x − 1 ) − ( 2 x − 1 ) ( 2 x − 1 )
نلاحظ العامل المشترك الواضح ( 2 x − 1 ) (2x - 1) ( 2 x − 1 ) :
E = ( 2 x − 1 ) [ 3 x − ( 2 x − 1 ) ] E = (2x - 1) \big[ 3x - (2x - 1) \big] E = ( 2 x − 1 ) [ 3 x − ( 2 x − 1 ) ]
E = ( 2 x − 1 ) ( 3 x − 2 x + 1 ) E = (2x - 1) (3x - 2x + 1) E = ( 2 x − 1 ) ( 3 x − 2 x + 1 )
E = ( 2 x − 1 ) ( x + 1 ) E = (2x - 1)(x + 1) E = ( 2 x − 1 ) ( x + 1 ) الشكل المحلل للعبارة E E E هو:
E = ( 2 x − 1 ) ( x + 1 ) E = (2x - 1)(x + 1) E = ( 2 x − 1 ) ( x + 1 )
3) حل المعادلة ( 2 x − 1 ) ( x + 1 ) = 0 (2x - 1)(x + 1) = 0 ( 2 x − 1 ) ( x + 1 ) = 0 : المعادلة من الشكل الجداء المعدوم، وهذا يعني أن أحداً العاملين أو كلاهما يساوي الصفر:
2 x − 1 = 0 ⟹ 2 x = 1 ⟹ x = 1 2 2x - 1 = 0 \implies 2x = 1 \implies x = \frac{1}{2} 2 x − 1 = 0 ⟹ 2 x = 1 ⟹ x = 2 1
x + 1 = 0 ⟹ x = − 1 x + 1 = 0 \implies x = -1 x + 1 = 0 ⟹ x = − 1 للمعادلة حلان هما: x = 1 2 x = \frac{1}{2} x = 2 1 و x = − 1 x = -1 x = − 1 .
1) إنشـاء الشكل بدقة: نرسم متوازي الأضلاع
A B C D ABCD A B C D حيث:
A B = D C = 6 cm AB = DC = 6\text{ cm} A B = D C = 6 cm و
B C = A D = 4.5 cm BC = AD = 4.5\text{ cm} B C = A D = 4.5 cm .
نعين النقطة
M M M على القطعة
[ A D ] [AD] [ A D ] حيث
A M = 1.5 cm AM = 1.5\text{ cm} A M = 1.5 cm .
نرسم مستقيماً يمر من
M M M ويوازي
( D C ) (DC) ( D C ) ، يقطع القطعة
[ A C ] [AC] [ A C ] في النقطة
N N N .
في المثلث A D C ADC A D C :
لدينا النقطة
M ∈ [ A D ] M \in [AD] M ∈ [ A D ] والنقطة
N ∈ [ A C ] N \in [AC] N ∈ [ A C ] .
لدينا المستطيل أو المستقيمان متوازيان:
( M N ) / / ( D C ) (MN) // (DC) ( M N ) // ( D C ) .
بحسب خاصية طالس ، نكتب النسب المتساوية:
A M A D = A N A C = M N D C \frac{AM}{AD} = \frac{AN}{AC} = \frac{MN}{DC} A D A M = A C A N = D C M N
نعوض بالأطوال المعلومة (A M = 1.5 cm AM = 1.5\text{ cm} A M = 1.5 cm ، A D = 4.5 cm AD = 4.5\text{ cm} A D = 4.5 cm ، D C = A B = 6 cm DC = AB = 6\text{ cm} D C = A B = 6 cm ):
1.5 4.5 = M N 6 \frac{1.5}{4.5} = \frac{MN}{6} 4.5 1.5 = 6 M N
باستخدام الرابعة المتناسبة:
M N = 1.5 × 6 4.5 = 9 4.5 = 2 cm MN = \frac{1.5 \times 6}{4.5} = \frac{9}{4.5} = 2\text{ cm} M N = 4.5 1.5 × 6 = 4.5 9 = 2 cm طول القطعة هو:
M N = 2 cm MN = 2\text{ cm} M N = 2 cm
3) إثبات أن ( A C ) / / ( E F ) (AC) // (EF) ( A C ) // ( E F ) : في المثلث A B C ABC A B C :
لدينا النقطة
E ∈ [ A B ] E \in [AB] E ∈ [ A B ] حيث
B E = 4 cm BE = 4\text{ cm} B E = 4 cm و
A B = 6 cm AB = 6\text{ cm} A B = 6 cm .
لدينا النقطة
F ∈ [ B C ] F \in [BC] F ∈ [ B C ] حيث
B F = 3 cm BF = 3\text{ cm} B F = 3 cm و
B C = 4.5 cm BC = 4.5\text{ cm} B C = 4.5 cm .
نحسب ونقارن النسبتين B E B A \frac{BE}{BA} B A B E و B F B C \frac{BF}{BC} B C B F :
1. الكسر الأول:
B E B A = 4 6 = 2 3 \frac{BE}{BA} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3} B A B E = 6 4 = 3 2
2. الكسر الثاني:
B F B C = 3 4.5 = 30 45 = 2 × 15 3 × 15 = 2 3 \frac{BF}{BC} = \frac{3}{4.5} = \frac{30}{45} = \frac{2 \times 15}{3 \times 15} = \frac{2}{3} B C B F = 4.5 3 = 45 30 = 3 × 15 2 × 15 = 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, A B , E , A والنقط B , F , C B, F, C B , F , C مرتبة بنفس الترتيب على الضلعين [ A B ] [AB] [ A B ] و [ B C ] [BC] [ B C ] ، فإنه بحسب الخاصية العكسية لخاصية طالس :
( E F ) / / ( A C ) (EF) // (AC) ( E F ) // ( A C ) المستطيلان ( A C ) (AC) ( A C ) و ( E F ) (EF) ( E F ) متوازيان.
الجزء الأول:
1) إثبات أن B E = 6 m BE = 6\text{ m} B E = 6 m : من الشكل، المثلث A B E ABE A B E قائم في E E E .
طبقاً لـ خاصية فيثاغورس في المثلث القائم A B E ABE A B E :
A B 2 = A E 2 + B E 2 AB^2 = AE^2 + BE^2 A B 2 = A E 2 + B E 2
نعوض بالأطوال المعلومة (A B = 7.5 m AB = 7.5\text{ m} A B = 7.5 m ، A E = 4.5 m AE = 4.5\text{ m} A E = 4.5 m ):
( 7.5 ) 2 = ( 4.5 ) 2 + B E 2 (7.5)^2 = (4.5)^2 + BE^2 ( 7.5 ) 2 = ( 4.5 ) 2 + B E 2
56.25 = 20.25 + B E 2 56.25 = 20.25 + BE^2 56.25 = 20.25 + B E 2
B E 2 = 56.25 − 20.25 = 36 BE^2 = 56.25 - 20.25 = 36 B E 2 = 56.25 − 20.25 = 36
B E = 36 = 6 m BE = \sqrt{36} = 6\text{ m} B E = 36 = 6 m الارتفاع هو:
B E = 6 m BE = 6\text{ m} B E = 6 m
2) حساب قيس الزاوية E A B ^ \widehat{EAB} E A B (بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة): في المثلث القائم A B E ABE A B E :
cos ( E A B ^ ) = المجاور الوتر = A E A B \cos(\widehat{EAB}) = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{AE}{AB} cos ( E A B ) = الوتر المجاور = A B A E
cos ( E A B ^ ) = 4.5 7.5 = 0.6 \cos(\widehat{EAB}) = \frac{4.5}{7.5} = 0.6 cos ( E A B ) = 7.5 4.5 = 0.6
باستخدام الحاسبة (shift + cos \text{shift} + \cos shift + cos أو cos − 1 \cos^{-1} cos − 1 ):
E A B ^ ≈ 53.13 ∘ \widehat{EAB} \approx 53.13^\circ E A B ≈ 53.1 3 ∘
بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة:
E A B ^ ≈ 53 ∘ \widehat{EAB} \approx 53^\circ E A B ≈ 5 3 ∘
الجزء الثاني: حساب طول الارتفاع M L ML M L :
قطع الراجلون مسافة قدرها 32 m 32\text{ m} 32 m انطلاقاً من النقطة A A A عبر الجسر.
مسار الجسر يتكون من 3 أجزاء:
1. الصعود A B = 7.5 m AB = 7.5\text{ m} A B = 7.5 m .
2. المستوى الأفقي B C = 20 m BC = 20\text{ m} B C = 20 m .
3. النزول C D = 7.5 m CD = 7.5\text{ m} C D = 7.5 m .
المسافة المقطوعة حتى الوصول للنقطة C C C :
A B + B C = 7.5 + 20 = 27.5 m AB + BC = 7.5 + 20 = 27.5\text{ m} A B + B C = 7.5 + 20 = 27.5 m
بما أن المسافة الكلية المقطوعة هي 32 m 32\text{ m} 32 m ، فإن النقطة M M M تقع على الممر المنحدر الثاني [ C D ] [CD] [ C D ] .
المسافة المقطوعة على الممر [ C D ] [CD] [ C D ] من النقطة C C C إلى M M M :
C M = 32 − 27.5 = 4.5 m CM = 32 - 27.5 = 4.5\text{ m} C M = 32 − 27.5 = 4.5 m
وبالتالي فإن المسافة المتبقية للنقطة D D D هي:
M D = C D − C M = 7.5 − 4.5 = 3 m MD = CD - CM = 7.5 - 4.5 = 3\text{ m} M D = C D − C M = 7.5 − 4.5 = 3 m
في المثلث C D F CDF C D F القائم في F F F :
لدينا الارتفاع C F = B E = 6 m CF = BE = 6\text{ m} C F = B E = 6 m ، و C D = 7.5 m CD = 7.5\text{ m} C D = 7.5 m .
بما أن السقوط شاقولي فإن ( M L ) ⊥ ( F D ) (ML) \perp (FD) ( M L ) ⊥ ( F D ) وبما أن ( C F ) ⊥ ( F D ) (CF) \perp (FD) ( C F ) ⊥ ( F D ) فإن ( M L ) / / ( C F ) (ML) // (CF) ( M L ) // ( C F ) .
بتطبيق خاصية طالس في المثلث C D F CDF C D F حيث M ∈ [ C D ] M \in [CD] M ∈ [ C D ] و L ∈ [ F D ] L \in [FD] L ∈ [ F D ] :
D M D C = D L D F = M L C F \frac{DM}{DC} = \frac{DL}{DF} = \frac{ML}{CF} D C D M = D F D L = C F M L
ناخذ النسبتين المعلومتين:
D M D C = M L C F \frac{DM}{DC} = \frac{ML}{CF} D C D M = C F M L
نعوض بالأطوال:
3 7.5 = M L 6 \frac{3}{7.5} = \frac{ML}{6} 7.5 3 = 6 M L
M L = 3 × 6 7.5 = 18 7.5 = 2.4 m ML = \frac{3 \times 6}{7.5} = \frac{18}{7.5} = 2.4\text{ m} M L = 7.5 3 × 6 = 7.5 18 = 2.4 m طول الارتفاع هو:
M L = 2.4 m ML = 2.4\text{ m} M L = 2.4 m
الجزء الثالث: تنظيم الأطفال في مجموعات (تطبيق القاسم المشترك الأكبر)
معطيات المسألة:
عدد أطفال الروضة الإجمالي = 105 طفلاً.
عدد الذكور =
105 − 56 = 49 105 - 56 = 49 105 − 56 = 49 تلميذاً.
1) تحديد أكبر عدد من المجموعات المتماثلة التي يمكن تشكيلها: أكبر عدد من المجموعات يمثل القاسم المشترك الأكبر لعدد الإناث وعدد الذكور: P G C D ( 56 , 49 ) PGCD(56, 49) P GC D ( 56 , 49 ) .
نحسب P G C D ( 56 , 49 ) PGCD(56, 49) P GC D ( 56 , 49 ) باستخدام خوارزمية قسمات إقليدس:
56 = 49 × 1 + 7 56 = 49 \times 1 + 7 56 = 49 × 1 + 7
49 = 7 × 7 + 0 49 = 7 \times 7 + 0 49 = 7 × 7 + 0
الباقي غير المعدوم الأخير هو 7.
أكبر عدد من المجموعات التي يمكن تشكيلها هو: 7 مجموعات .
2) استنتاج عدد الإناث وعدد الذكور في كل مجموعة:
56 7 = 8 إناث \frac{56}{7} = 8 \text{ إناث} 7 56 = 8 إناث
49 7 = 7 ذكور \frac{49}{7} = 7 \text{ ذكور} 7 49 = 7 ذكور تحتوي كل مجموعة على 8 إناث و 7 ذكور .