📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 89 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط الحل النموذجي المعتمد والشامل
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
1) كتابة العدد A A A على الشكل a 7 a\sqrt{7} a 7 (حيث a a a عدد طبيعي):
نعلم أن:
A = 343 + 175 − 10 7 A = \sqrt{343} + \sqrt{175} - 10\sqrt{7} A = 343 + 175 − 10 7
نقوم بتفكيك الأعداد تحت الجذور إلى جداء عددين أحدهما مربع تام والآخر 7:
343 = 49 × 7 = 7 2 × 7 343 = 49 \times 7 = 7^2 \times 7 343 = 49 × 7 = 7 2 × 7 175 = 25 × 7 = 5 2 × 7 175 = 25 \times 7 = 5^2 \times 7 175 = 25 × 7 = 5 2 × 7
بالتعويض في العبارة A A A :
A = 49 × 7 + 25 × 7 − 10 7 A = \sqrt{49 \times 7} + \sqrt{25 \times 7} - 10\sqrt{7} A = 49 × 7 + 25 × 7 − 10 7
A = 7 7 + 5 7 − 10 7 A = 7\sqrt{7} + 5\sqrt{7} - 10\sqrt{7} A = 7 7 + 5 7 − 10 7
A = ( 7 + 5 − 10 ) 7 A = (7 + 5 - 10)\sqrt{7} A = ( 7 + 5 − 10 ) 7
💡 إضاءة وتنبيه:
لتشديد وتبسيط الجذور التربيعية من الشكل
a 2 × b \sqrt{a^2 \times b} a 2 × b ، نطبق القاعدة
a 2 × b = a b \sqrt{a^2 \times b} = a\sqrt{b} a 2 × b = a b .
A = 2 7 حيث a = 2 A = 2\sqrt{7} \quad \text{حيث } a = 2 A = 2 7 حيث a = 2
2) كتابة العدد B B B على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:
لدينا:
B = 3 7 B = \frac{3}{\sqrt{7}} B = 7 3
لتنطيق المقام، نضرب كلا من البسط والمقام في 7 \sqrt{7} 7 :
B = 3 × 7 7 × 7 = 3 7 7 B = \frac{3 \times \sqrt{7}}{\sqrt{7} \times \sqrt{7}} = \frac{3\sqrt{7}}{7} B = 7 × 7 3 × 7 = 7 3 7
B = 3 7 7 B = \frac{3\sqrt{7}}{7} B = 7 3 7
3) التبيان أن A × B A \times B A × B عدد طبيعي:
نحسب الجداء A × B A \times B A × B :
A × B = ( 2 7 ) × ( 3 7 7 ) A \times B = (2\sqrt{7}) \times \left(\frac{3\sqrt{7}}{7}\right) A × B = ( 2 7 ) × ( 7 3 7 )
A × B = 2 × 3 × 7 × 7 7 A \times B = \frac{2 \times 3 \times \sqrt{7} \times \sqrt{7}}{7} A × B = 7 2 × 3 × 7 × 7
نعلم أن 7 × 7 = 7 \sqrt{7} \times \sqrt{7} = 7 7 × 7 = 7 ، إذن:
A × B = 6 × 7 7 = 6 A \times B = \frac{6 \times 7}{7} = 6 A × B = 7 6 × 7 = 6
A × B = 6 ( وهو عدد طبيعي ) A \times B = 6 \quad (\text{وهو عدد طبيعي}) A × B = 6 ( وهو عدد طبيعي )
لدينا العبارة:
E = ( 3 x − 2 ) 2 − x ( 3 x − 2 ) E = (3x - 2)^2 - x(3x - 2) E = ( 3 x − 2 ) 2 − x ( 3 x − 2 )
1) نشر وتبسيط العبارة E E E :
نستعمل المتطابقة الشهيرة الثانية ( a − b ) 2 = a 2 − 2 a b + b 2 (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 ( a − b ) 2 = a 2 − 2 ab + b 2 لنشر الحد الأول، ونقوم بتوزيع x x x على الحد الثاني:
( 3 x − 2 ) 2 = ( 3 x ) 2 − 2 ( 3 x ) ( 2 ) + 2 2 = 9 x 2 − 12 x + 4 (3x - 2)^2 = (3x)^2 - 2(3x)(2) + 2^2 = 9x^2 - 12x + 4 ( 3 x − 2 ) 2 = ( 3 x ) 2 − 2 ( 3 x ) ( 2 ) + 2 2 = 9 x 2 − 12 x + 4
x ( 3 x − 2 ) = 3 x 2 − 2 x x(3x - 2) = 3x^2 - 2x x ( 3 x − 2 ) = 3 x 2 − 2 x
بالتعويض في العبارة E E E :
E = ( 9 x 2 − 12 x + 4 ) − ( 3 x 2 − 2 x ) E = (9x^2 - 12x + 4) - (3x^2 - 2x) E = ( 9 x 2 − 12 x + 4 ) − ( 3 x 2 − 2 x )
نحذف الأقواس مع تغيير إشارات ما داخل القوس الثاني المتصوع بإشارة سالب:
E = 9 x 2 − 12 x + 4 − 3 x 2 + 2 x E = 9x^2 - 12x + 4 - 3x^2 + 2x E = 9 x 2 − 12 x + 4 − 3 x 2 + 2 x
نجمع الحدود المتشابهة:
E = ( 9 x 2 − 3 x 2 ) + ( − 12 x + 2 x ) + 4 E = (9x^2 - 3x^2) + (-12x + 2x) + 4 E = ( 9 x 2 − 3 x 2 ) + ( − 12 x + 2 x ) + 4
E = 6 x 2 − 10 x + 4 E = 6x^2 - 10x + 4 E = 6 x 2 − 10 x + 4
E = 6 x 2 − 10 x + 4 E = 6x^2 - 10x + 4 E = 6 x 2 − 10 x + 4
2) تحليل العبارة E E E إلى جداء عاملين من الدرجة الأولى:
نلاحظ وجود عامل مشترك وهو ( 3 x − 2 ) (3x - 2) ( 3 x − 2 ) :
E = ( 3 x − 2 ) 2 − x ( 3 x − 2 ) E = (3x - 2)^2 - x(3x - 2) E = ( 3 x − 2 ) 2 − x ( 3 x − 2 )
E = ( 3 x − 2 ) [ ( 3 x − 2 ) − x ] E = (3x - 2)[(3x - 2) - x] E = ( 3 x − 2 ) [( 3 x − 2 ) − x ]
بتبسيط ما داخل العارضتين:
E = ( 3 x − 2 ) ( 3 x − 2 − x ) E = (3x - 2)(3x - 2 - x) E = ( 3 x − 2 ) ( 3 x − 2 − x )
E = ( 3 x − 2 ) ( 2 x − 2 ) E = (3x - 2)(2x - 2) E = ( 3 x − 2 ) ( 2 x − 2 )
E = ( 3 x − 2 ) ( 2 x − 2 ) E = (3x - 2)(2x - 2) E = ( 3 x − 2 ) ( 2 x − 2 )
3) حل المعادلة ( 3 x − 2 ) ( 2 x − 2 ) = 0 (3x - 2)(2x - 2) = 0 ( 3 x − 2 ) ( 2 x − 2 ) = 0 :
هذه معادلة جداء معدوم، وهذا يعني أن أحد العاملين يساوي الصفر:
3 x − 2 = 0 ⟹ 3 x = 2 ⟹ x = 2 3 3x - 2 = 0 \implies 3x = 2 \implies x = \frac{2}{3} 3 x − 2 = 0 ⟹ 3 x = 2 ⟹ x = 3 2
2 x − 2 = 0 ⟹ 2 x = 2 ⟹ x = 2 2 = 1 2x - 2 = 0 \implies 2x = 2 \implies x = \frac{2}{2} = 1 2 x − 2 = 0 ⟹ 2 x = 2 ⟹ x = 2 2 = 1 💡 إضاءة وتنبيه:
معادلة الجداء المعدوم
A × B = 0 A \times B = 0 A × B = 0 تكافئ دوماً
A = 0 A = 0 A = 0 أو
B = 0 B = 0 B = 0 .
للمعادلة حلان هما: x = 2 3 x = \frac{2}{3} x = 3 2 و x = 1 x = 1 x = 1 .
بما أن المثلث A B C ABC A B C قائم في A A A ، فحسب خاصية فيثاغورس :
B C 2 = A B 2 + A C 2 BC^2 = AB^2 + AC^2 B C 2 = A B 2 + A C 2
بالتعويض بالأطوال المعطاة (A B = 6 cm AB = 6\text{ cm} A B = 6 cm ، A C = 4.5 cm AC = 4.5\text{ cm} A C = 4.5 cm ):
B C 2 = 6 2 + ( 4.5 ) 2 BC^2 = 6^2 + (4.5)^2 B C 2 = 6 2 + ( 4.5 ) 2
B C 2 = 36 + 20.25 = 56.25 BC^2 = 36 + 20.25 = 56.25 B C 2 = 36 + 20.25 = 56.25
B C = 56.25 = 7.5 cm BC = \sqrt{56.25} = 7.5\text{ cm} B C = 56.25 = 7.5 cm
B C = 7.5 cm BC = 7.5\text{ cm} B C = 7.5 cm
2) أ - إنشاء الشكل وتبيان أن ( A C ) / / ( M N ) (AC) // (MN) ( A C ) // ( M N ) :
1. نرسم المثلث القائم A B C ABC A B C بحيث A B = 6 cm AB = 6\text{ cm} A B = 6 cm و A C = 4.5 cm AC = 4.5\text{ cm} A C = 4.5 cm .
2. نحدد النقطة M M M على القطعة [ A B ] [AB] [ A B ] بحيث B M = 2 cm BM = 2\text{ cm} B M = 2 cm .
3. نرسم المستقيم العمودي على ( A B ) (AB) ( A B ) في النقطة M M M ، ليقطع قطعة الوتر [ B C ] [BC] [ B C ] في النقطة N N N .
إثبات أن ( A C ) / / ( M N ) (AC) // (MN) ( A C ) // ( M N ) : لدينا المثلث
A B C ABC A B C قائم في
A A A ، أي أن:
( A C ) ⊥ ( A B ) (AC) \perp (AB) ( A C ) ⊥ ( A B ) .
ومن معطيات التمرين لدينا:
( M N ) ⊥ ( A B ) (MN) \perp (AB) ( M N ) ⊥ ( A B ) .
خاصية: "إذا عمَد مستقيمان نفس المستقيم، فهما متوازيان".
بما أن ( A C ) ⊥ ( A B ) (AC) \perp (AB) ( A C ) ⊥ ( A B ) و ( M N ) ⊥ ( A B ) (MN) \perp (AB) ( M N ) ⊥ ( A B ) ، فإن المستقيمين ( A C ) (AC) ( A C ) و ( M N ) (MN) ( M N ) متوازيان:
( A C ) / / ( M N ) (AC) // (MN) ( A C ) // ( M N )
في المثلث B A C BAC B A C :
لدينا النقطة
M ∈ [ A B ] M \in [AB] M ∈ [ A B ] والنقطة
N ∈ [ B C ] N \in [BC] N ∈ [ B C ] .
المستقيمان
( A C ) (AC) ( A C ) و
( M N ) (MN) ( M N ) متوازيان.
حسب خاصية طاليس :
B M B A = B N B C = M N A C \frac{BM}{BA} = \frac{BN}{BC} = \frac{MN}{AC} B A B M = B C B N = A C M N
ناخذ النسبة المباشرة لحساب M N MN M N :
B M B A = M N A C \frac{BM}{BA} = \frac{MN}{AC} B A B M = A C M N
بالتعويض بالأعداد:
2 6 = M N 4.5 \frac{2}{6} = \frac{MN}{4.5} 6 2 = 4.5 M N
باستعمال الرابع المتناسب:
M N = 2 × 4.5 6 = 9 6 = 1.5 cm MN = \frac{2 \times 4.5}{6} = \frac{9}{6} = 1.5\text{ cm} M N = 6 2 × 4.5 = 6 9 = 1.5 cm
M N = 1.5 cm MN = 1.5\text{ cm} M N = 1.5 cm
معطيات الشكل من السند:
الأطوال:
A C = 4 cm AC = 4\text{ cm} A C = 4 cm ،
A B = 8 cm AB = 8\text{ cm} A B = 8 cm ،
A F = 3 cm AF = 3\text{ cm} A F = 3 cm ،
A E = 6 cm AE = 6\text{ cm} A E = 6 cm ،
B E = 10 cm BE = 10\text{ cm} B E = 10 cm .
النقط
C , A , B C, A, B C , A , B على استقامة واحدة وبنفس الترتيب.
النقط
F , A , E F, A, E F , A , E على استقامة واحدة وبنفس الترتيب.
1) تبيان أن ( F C ) / / ( B E ) (FC) // (BE) ( F C ) // ( B E ) :
لنحسب النسبتين المقارنتين من النقطة A A A :
1. النسبة الأولى:
A C A B = 4 8 = 0.5 \frac{AC}{AB} = \frac{4}{8} = 0.5 A B A C = 8 4 = 0.5
2. النسبة الثانية:
A F A E = 3 6 = 0.5 \frac{AF}{AE} = \frac{3}{6} = 0.5 A E A F = 6 3 = 0.5
نلاحظ أن:
A C A B = A F A E = 0.5 \frac{AC}{AB} = \frac{AF}{AE} = 0.5 A B A C = A E A F = 0.5
وبما أن النقط C , A , B C, A, B C , A , B و F , A , E F, A, E F , A , E استقامية وبنفس الترتيب، فحسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس :
المستقيمان ( F C ) (FC) ( F C ) و ( B E ) (BE) ( B E ) متوازيان، أي:
( F C ) / / ( B E ) (FC) // (BE) ( F C ) // ( B E )
2) البرهان أن المثلث A B E ABE A B E قائم في A A A ، واستنتاج نوع المثلث A C F ACF A C F :
البرهان أن المثلث A B E ABE A B E قائم في A A A : في المثلث A B E ABE A B E ، أطوال أضلاعه هي: A B = 8 AB = 8 A B = 8 ، A E = 6 AE = 6 A E = 6 ، B E = 10 BE = 10 B E = 10 .
نحسب مربع أطول ضلع (الوتر المترقب):
B E 2 = 10 2 = 100 BE^2 = 10^2 = 100 B E 2 = 1 0 2 = 100
نحسب مجموع مربعي الضلعين الآخرين:
A B 2 + A E 2 = 8 2 + 6 2 = 64 + 36 = 100 AB^2 + AE^2 = 8^2 + 6^2 = 64 + 36 = 100 A B 2 + A E 2 = 8 2 + 6 2 = 64 + 36 = 100
نلاحظ أن:
B E 2 = A B 2 + A E 2 BE^2 = AB^2 + AE^2 B E 2 = A B 2 + A E 2
حسب الخاصية العكسية لخاصية فيثاغورس ، فإن المثلث A B E ABE A B E قائم في A A A .
استنتاج نوع المثلث A C F ACF A C F : بما أن المثلث A B E ABE A B E قائم في A A A ، فإن الزاوية B A E ^ = 90 ∘ \widehat{BAE} = 90^\circ B A E = 9 0 ∘ .
وبما أن المستقيمين ( C B ) (CB) ( C B ) و ( F E ) (FE) ( F E ) يتقاطعان في النقطة A A A ، فإن الزاويتين F A C ^ \widehat{FAC} F A C و B A E ^ \widehat{BAE} B A E متقابلتان بالرأس، وبالتالي هما متساو يتان:
F A C ^ = B A E ^ = 90 ∘ \widehat{FAC} = \widehat{BAE} = 90^\circ F A C = B A E = 9 0 ∘ المثلث A B E ABE A B E قائم في A A A .
والمثلث A C F ACF A C F قائم أيضاً في A A A .
3) حساب قيس الزاوية A C F ^ \widehat{ACF} A C F بالتدوير إلى الوحدة:
في المثلث القائم A C F ACF A C F في A A A :
الضلع المجاور للزاوية
A C F ^ \widehat{ACF} A C F هو
A C = 4 cm AC = 4\text{ cm} A C = 4 cm .
الضلع المقابل للزاوية
A C F ^ \widehat{ACF} A C F هو
A F = 3 cm AF = 3\text{ cm} A F = 3 cm .
نستخدم نسبة الظل (tan \tan tan ):
tan ( A C F ^ ) = المقابل المجاور = A F A C \tan(\widehat{ACF}) = \frac{\text{المقابل}}{\text{المجاور}} = \frac{AF}{AC} tan ( A C F ) = المجاور المقابل = A C A F
tan ( A C F ^ ) = 3 4 = 0.75 \tan(\widehat{ACF}) = \frac{3}{4} = 0.75 tan ( A C F ) = 4 3 = 0.75
باستعمال الحاسبة (الضغط على 2ndF \text{2ndF} 2ndF أو Shift \text{Shift} Shift ثم tan \tan tan ):
A C F ^ = tan − 1 ( 0.75 ) ≈ 36.8698 ∘ \widehat{ACF} = \tan^{-1}(0.75) \approx 36.8698^\circ A C F = tan − 1 ( 0.75 ) ≈ 36.869 8 ∘
بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة (ينظر إلى الرقم الأول بعد الفاصلة وهو 8 ≥ 5):
A C F ^ ≈ 37 ∘ \widehat{ACF} \approx 37^\circ A C F ≈ 3 7 ∘
الجزء I: التمثيل البياني لقيم x x x
من السند والنمذجة الهندسية للقطعة المستطيلة A B C D ABCD A B C D :
الطول الكامل للقطعة:
A D = B C = 30 m AD = BC = 30\text{ m} A D = B C = 30 m .
العرض الكامل للقطعة:
A B = C D = 20 m AB = CD = 20\text{ m} A B = C D = 20 m .
المساحة الكلية لقطعة الأرض المستطيلة
A B C D ABCD A B C D :
S إجمالية = 30 × 20 = 600 m 2 S_{\text{إجمالية}} = 30 \times 20 = 600\text{ m}^2 S إجمالية = 30 × 20 = 600 m 2
الجزء الخضراء
S 2 S_2 S 2 عبارة عن مثلث قائم
D H C DHC D H C قاعدته
H C = x HC = x H C = x وارتفاعه
D C = 20 m DC = 20\text{ m} D C = 20 m :
S 2 = x × 20 2 = 10 x S_2 = \frac{x \times 20}{2} = 10x S 2 = 2 x × 20 = 10 x
المساحة المزروعة بأشجار النخيل
S 1 S_1 S 1 هي باقي مساحة القطعة المستطيلة:
S 1 = S إجمالية − S 2 = 600 − 10 x S_1 = S_{\text{إجمالية}} - S_2 = 600 - 10x S 1 = S إجمالية − S 2 = 600 − 10 x
صياغة المتراجحة:
المطلوب هو أن تكون المساحة المزروعة بالنخيل S 1 S_1 S 1 لا تقل عن 480 m 2 480\text{ m}^2 480 m 2 ، أي أن تكون أكبر من أو تساوي 480 m 2 480\text{ m}^2 480 m 2 :
S 1 ≥ 480 S_1 \geq 480 S 1 ≥ 480
600 − 10 x ≥ 480 600 - 10x \geq 480 600 − 10 x ≥ 480
حل المتراجحة:
− 10 x ≥ 480 − 600 -10x \geq 480 - 600 − 10 x ≥ 480 − 600
− 10 x ≥ − 120 -10x \geq -120 − 10 x ≥ − 120
بقسمة الطرفين على العدد السلب (− 10 -10 − 10 )، يتغير اتجاه المتباينة:
x ≤ − 120 − 10 x \leq \frac{-120}{-10} x ≤ − 10 − 120
وباعتبار الشرط المعطى في التمرين أن 0 ≤ x ≤ 30 0 \leq x \leq 30 0 ≤ x ≤ 30 ، فإن قيم x x x الممكنة هي جميع الأعداد التي تحقق:
0 ≤ x ≤ 12 0 \leq x \leq 12 0 ≤ x ≤ 12 💡 إضاءة وتنبيه:
عند ضرب أو قسمة طرفي متراجحة على عدد سالب، يجب تغيير اتجاه رمز المتباينة (
≥ \geq ≥ تصبح
≤ \leq ≤ ).
التمثيل البياني للحلول على محور أعداد:
نمارس رسم مستقيم مدرج:
نحدد النقطة
0 0 0 والنقطة
12 12 12 .
الحلول هي الجزء المظلل المقبول بين
0 0 0 و
12 12 12 .
القيم الأكبر من
12 12 12 تشطب (حلول مرفوضة).
العارضة عند
12 12 12 تتجه نحو الحلول المقبولة لأن المتباينة تحتوي على المساواة (
≤ \leq ≤ ).
```text
[/////// الحلول المقبولة ///////]
──|───────────────────────────────|──────────────|───────►
0 12 30
[ (تشطب القيم الأكبر من 12)
```
قيم x x x التي تكون من أجلها المساحة المزروعة بالنخيل لا تقل عن 480 m 2 480\text{ m}^2 480 m 2 هي:
0 ≤ x ≤ 12 0 \leq x \leq 12 0 ≤ x ≤ 12
الجزء II: حساب عدد علب التمر في كل صندوق
العم أحمد يريد وضع 752 علبة من الحجم الكبير و 846 علبة من الحجم الصغير في أكبر عدد ممكن من الصناديق المتماثلة.
هذا يعني البحث عن القاسم المشترك الأكبر للعددين 846 و 752:
N = P G C D ( 846 , 752 ) N = PGCD(846, 752) N = P GC D ( 846 , 752 )
1) حساب P G C D ( 846 , 752 ) PGCD(846, 752) P GC D ( 846 , 752 ) باستخدام خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
846 = 752 × 1 + 94 846 = 752 \times 1 + 94 846 = 752 × 1 + 94
752 = 94 × 8 + 0 752 = 94 \times 8 + 0 752 = 94 × 8 + 0
آخر باقي غير معدوم هو 94 94 94 .
إذن:
P G C D ( 846 , 752 ) = 94 PGCD(846, 752) = 94 P GC D ( 846 , 752 ) = 94
أكبر عدد ممكن من الصناديق المتماثلة هو 94 صندوقاً .
2) حساب عدد العلب في كل صندوق:
عدد العلب من الحجم الكبير في كل صندوق:
752 94 = 8 علب \frac{752}{94} = 8\text{ علب} 94 752 = 8 علب
عدد العلب من الحجم الصغير في كل صندوق:
846 94 = 9 علب \frac{846}{94} = 9\text{ علب} 94 846 = 9 علب أكبر عدد ممكن من الصناديق المتماثلة هو 94 صندوقاً .
8 علب تمور من الحجم الكبير.
9 علب تمور من الحجم الصغير.