📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 72 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط

Corrigé officiel détaillé

المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
المادة: الرياضيات
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
📌

التمرين الأول

1. البرهان على أن المستقيمين (AB)(AB) و (CD)(CD) متوازيان

💡إضاءة وتنبيه:

لإثبات توازي مستقيمين باستخدام الخاصية العكسية لخاصية طاليس، يجب التحقق من شرطين أساسيين:

1. استقامية النقط وترتيبها بنفس النظام على المستقيمين المتقاطعين.

2. تساوي النسبتين الناتجتين عن أطوال الأضلاع المتناظرة.

✅الإجابة النموذجية:

لدينا المستقيمان (AC)(AC) و (BD)(BD) متقاطعان في النقطة OO.

لنقارن النسبتين OCOA\frac{OC}{OA} و ODOB\frac{OD}{OB}:

حساب نسبة الضلع الأول:
OCOA=512≈0.416\frac{OC}{OA} = \frac{5}{12} \approx 0.416
حساب نسبة الضلع الثاني:
ODOB=7.518\frac{OD}{OB} = \frac{7.5}{18}

لتبسيط الكسر نقوم بضرب البسط والمقام في 1010 للتخلص من الفاصلة:

ODOB=75180\frac{OD}{OB} = \frac{75}{180}

بقسمة البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر PGCD(75,180)=15\text{PGCD}(75, 180) = 15:

75÷15180÷15=512≈0.416\frac{75 \div 15}{180 \div 15} = \frac{5}{12} \approx 0.416

نلاحظ أن:

OCOA=ODOB=512\frac{OC}{OA} = \frac{OD}{OB} = \frac{5}{12}

وبما أن النقط AA، OO، CC والنقط BB، OO، DD مرتبة بنفس الترتيب على المستقيمين المتقاطعين، فإنه وحسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، نستنتج أن المستقيمين (AB)(AB) و (CD)(CD) متوازيان:

(AB)∥(CD)(AB) \parallel (CD)

2. حساب الطول ABAB بالتدوير إلى الوحدة

💡إضاءة وتنبيه:

بما أن قطري الرباعي ABCDABCD متعامدان في النقطة OO، فإن المثلث AOBAOB قائم الزاوية في OO. هذا يسمح لنا بتطبيق خاصية فيثاغورس لحساب طول الوتر ABAB.

✅الإجابة النموذجية:

لدينا المثلث AOBAOB قائم في OO لأن القطريين [AC][AC] و [BD][BD] متعامدان.

بتطبيق خاصية فيثاغورس في المثلث AOBAOB:

AB2=OA2+OB2AB^2 = OA^2 + OB^2

بالتعويض بالأعداد:

AB2=122+182AB^2 = 12^2 + 18^2
AB2=144+324AB^2 = 144 + 324
AB2=468AB^2 = 468

ومنه:

AB=468≈21.633 cmAB = \sqrt{468} \approx 21.633 \text{ cm}

التدوير إلى الوحدة:

الرقم الأول بعد الفاصلة هو 66 (وهو أكبر من أو يساوي 55)، إذن نضيف 11 إلى الجزء الصحيح.

AB≈22 cmAB \approx 22 \text{ cm}

3. حساب tan⁡(ABO^)\tan(\widehat{ABO}) بالتدوير ثم استنتاج قيس الزاوية ABO^\widehat{ABO} بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة

💡إضاءة وتنبيه:

في المثلث القائم، ظل الزاوية الحادة (tan⁡\tan) يساوي نسبة طول الضلع المقابل للزاوية إلى طول الضلع المجاور لها.

✅الإجابة النموذجية:

في المثلث AOBAOB القائم في OO:

tan⁡(ABO^)=الضلع المقابلالضلع المجاور=OAOB\tan(\widehat{ABO}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{OA}{OB}

بالتعويض العددي:

tan⁡(ABO^)=1218\tan(\widehat{ABO}) = \frac{12}{18}

باختزال الكسر (القسمة على 66):

tan⁡(ABO^)=23≈0.67\tan(\widehat{ABO}) = \frac{2}{3} \approx 0.67

استنتاج قيس الزاوية ABO^\widehat{ABO}:

باستخدام الحاسبة (الضغط على الزر 2ndF2^{\text{nd}}\text{F} أو Shift\text{Shift} ثم tan⁡−1\tan^{-1} للقيمة 0.66670.6667):

ABO^≈33.69∘\widehat{ABO} \approx 33.69^\circ

التدوير إلى الوحدة من الدرجة:

الرقم الأول بعد الفاصلة هو 66 (أكبر من 55)، إذن نقرب إلى القيمة الأعلى:

ABO^≈34∘\widehat{ABO} \approx 34^\circ
📌

التمرين الثاني

1. حساب AA وكتابته على شكل كسر غير قابل للاختزال

💡إضاءة وتنبيه:

عند حساب عبارة تتضمن طرحاً وضرباً لكسور، تعطى الأولوية دائماً لعملية الضرب قبل عملية الطرح.

✅الإجابة النموذجية:

العبارة المعطاة:

A=23−53×2115A = \frac{2}{3} - \frac{5}{3} \times \frac{21}{15}

نقوم أولاً بإجراء عملية الضرب:

53×2115=5×213×15=10545\frac{5}{3} \times \frac{21}{15} = \frac{5 \times 21}{3 \times 15} = \frac{105}{45}

نختزل الكسر الناتج بقسمة البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر لهما وهو 1515:

105÷1545÷15=73\frac{105 \div 15}{45 \div 15} = \frac{7}{3}

الآن نعوض في العبارة AA:

A=23−73A = \frac{2}{3} - \frac{7}{3}

بما أن المقامين موحدان، نطرح البسطين مباشرة:

A=2−73A = \frac{2 - 7}{3}
A=−53A = -\frac{5}{3}

الكسر −53-\frac{5}{3} غير قابل للاختزال لأن PGCD(5,3)=1\text{PGCD}(5, 3) = 1.

2. تبسيط BB وكتابته على شكل كتابة علمية

💡إضاءة وتنبيه:

الكتابة العلمية لعدد عشري تكتب على الشكل a×10na \times 10^n حيث aa عدد عشري مكتوب برقم واحد غير معدوم قبل الفاصلة (1≤a<101 \le a < 10) و nn عدد صحيح نسبي.

✅الإجابة النموذجية:

العبارة المعطاة:

B=3.2×10−1×5×(102)324×10−2B = \frac{3.2 \times 10^{-1} \times 5 \times (10^2)^3}{24 \times 10^{-2}}

أولاً، نبسط القوى في البسط باستخدام الخاصية (10p)q=10p×q(10^p)^q = 10^{p \times q}:

(102)3=102×3=106(10^2)^3 = 10^{2 \times 3} = 10^6

نعيد ترتيب العبارة بفصل الأعداد عن القوى:

B=(3.2×5)×(10−1×106)24×10−2B = \frac{(3.2 \times 5) \times (10^{-1} \times 10^6)}{24 \times 10^{-2}}

نحسب العمليات في البسط:

3.2×5=163.2 \times 5 = 16
10−1×106=10−1+6=10510^{-1} \times 10^6 = 10^{-1 + 6} = 10^5

تصبح العبارة:

B=16×10524×10−2B = \frac{16 \times 10^5}{24 \times 10^{-2}}

نقسم الأعداد على الأعداد والقوى على القوى:

B=(1624)×(10510−2)B = \left(\frac{16}{24}\right) \times \left(\frac{10^5}{10^{-2}}\right)
اختزال الكسر 1624\frac{16}{24} بالقسمة على 88 يعطي: 23≈0.6667\frac{2}{3} \approx 0.6667
تبسيط القوى: 10510−2=105−(−2)=105+2=107\frac{10^5}{10^{-2}} = 10^{5 - (-2)} = 10^{5 + 2} = 10^7

إذن:

B≈0.6667×107B \approx 0.6667 \times 10^7

نكتب العدد 0.66670.6667 كتابة علمية:

0.6667=6.67×10−10.6667 = 6.67 \times 10^{-1}

نعوض في العبارة:

B≈(6.67×10−1)×107B \approx (6.67 \times 10^{-1}) \times 10^7
B≈6.67×10−1+7B \approx 6.67 \times 10^{-1 + 7}
B≈6.67×106B \approx 6.67 \times 10^6

3. كتابة CC على شكل a7a\sqrt{7} حيث aa عدد صحيح نسبي

💡إضاءة وتنبيه:

لكتابة عبارة جذورية على الشكل a7a\sqrt{7}، نقوم بقسمة الأعداد الموجودة تحت الجذور على 77 لكتابتها على شكل جذاء مربع تام في 77.

✅الإجابة النموذجية:

العبارة المعطاة:

C=628+107−863C = 6\sqrt{28} + 10\sqrt{7} - 8\sqrt{63}

نحلل الأعداد تحت الجذور:

28=4×7=22×728 = 4 \times 7 = 2^2 \times 7
63=9×7=32×763 = 9 \times 7 = 3^2 \times 7

نعوض في العبارة:

C=64×7+107−89×7C = 6\sqrt{4 \times 7} + 10\sqrt{7} - 8\sqrt{9 \times 7}
C=6×27+107−8×37C = 6 \times 2\sqrt{7} + 10\sqrt{7} - 8 \times 3\sqrt{7}
C=127+107−247C = 12\sqrt{7} + 10\sqrt{7} - 24\sqrt{7}

باستخراج 7\sqrt{7} كعامل مشترك:

C=(12+10−24)7C = (12 + 10 - 24)\sqrt{7}
C=(22−24)7C = (22 - 24)\sqrt{7}
C=−27C = -2\sqrt{7}

حيث a=−2a = -2 وهو عدد صحيح نسبي.

4. حل المعادلة 16x2−4=4516x^2 - 4 = 45

💡إضاءة وتنبيه:

لحل معادلة من الدرجة الثانية على الشكل x2=kx^2 = k:

إذا كان k>0k > 0، فإن للمعادلة حلين متمايزين هما k\sqrt{k} و −k-\sqrt{k}.
إذا كان k=0k = 0، فإن للمعادلة حلاً وحيداً هو 00.
إذا كان k<0k < 0، فإن المعادلة ليس لها حلول حقيقية.
✅الإجابة النموذجية:

لدينا المعادلة:

16x2−4=4516x^2 - 4 = 45

ننقل الثابت −4-4 إلى الطرف الآخر بتغيير إشارته:

16x2=45+416x^2 = 45 + 4
16x2=4916x^2 = 49

نقسم الطرفين على 1616:

x2=4916x^2 = \frac{49}{16}

بما أن 4916>0\frac{49}{16} > 0، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:

x=4916أوx=−4916x = \sqrt{\frac{49}{16}} \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{\frac{49}{16}}

وبما أن:

4916=4916=74\sqrt{\frac{49}{16}} = \frac{\sqrt{49}}{\sqrt{16}} = \frac{7}{4}

إذن للمعادلة حلان هما:

x=74وx=−74x = \frac{7}{4} \quad \text{و} \quad x = -\frac{7}{4}