📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 124 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط
Corrigé officiel détaillé
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
1) حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 2058 و 1050:
💡إضاءة وتنبيه:
لحساب PGCD(2058,1050) نعتمد خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية) لأنها الأسرع والأقل عرضة للأخطاء الحسابية.
باستخدام خوارزمية القسمات المتتالية:
2058=1050×1+1008
1050=1008×1+42
1008=42×24+0
آخر باقٍ غير معدوم هو 42.
القاسم المشترك الأكبر للعددين 2058 و 1050 هو:
PGCD(2058,1050)=42
2) حساب وإختزال العدد G:
العبارة المعطاة هي:
G=(10502058−56)÷31
نختزل الكسر 10502058 أولاً بختزاله على PGCD(2058,1050)=42:
10502058=1050÷422058÷42=2549
نعوض الكسر المختزل في العبارة G:
G=(2549−56)÷31
نوحد المقامات داخل القوسين:
56=5×56×5=2530
G=(2549−2530)÷31
G=2519÷31
لقسمة كسرين نضرب الكسر الأول في مقلوب الكسر الثاني:
G=2519×13=25×119×3=2557
قيمة العدد G مكتوبة على شكل كسر غير قابل للاختزال هي:
G=2557
1) كتابة العدد A على الشكل ab:
العبارة المعطاة:
A=375−527+23 نحلل الأعداد تحت الراديكال (الجذر) إلى جذاء يكون أحدهما مربعاً تاماً:
75=25×3=52×3
27=9×3=32×3
بالتعويض في العبارة A:
A=325×3−59×3+23 A=3×53−5×33+23 A=153−153+23 A=(15−15+2)3=23 كتابة العدد A على الشكل ab هي:
حيث a=2 و b=3.
2) جعل مقام النسبة B عدداً ناطقاً:
العبارة المعطاة:
B=33−1 لنقلب المقام إلى عدد ناطق، نضرب كل من البسط والمقام في 3:
B=3×3(3−1)×3 B=33×3−1×3 B=33−3 النسبة B بمقام ناطق هي:
B=33−3
3) تبيان أن H عدد طبيعي:
العبارة المعطاة:
H=2A+3B
نعوض بقيمة A=23 وقيمة B=33−3:
H=223+3(33−3) نختزل العدد 2 في الحد الأول، والعدد 3 في الحد الثاني:
H=3+(3−3) H=3−3+3=3 النتيجة هي H=3، وبما أن 3∈N، فإن H عدد طبيعي.
البرهان على أن (KL)//(MN):
💡إضاءة وتنبيه:
للبرهان على التوازي باستعمال الخاصية العكسية لخاصية طالس، يجب التأكد من:
1. تساوي النسبتين RNRK و RMRL.
2. استقامية النقط وترتيبها بنفس النظام (K,R,N) و (L,R,M).
المعطيات:
ML=29 cm
RL=9 cm
RN=7 cm
RK=3,15 cm
أولاً: حساب الطول RM:
بما أن النقط M,R,L على استقامة واحدة بهذا الترتيب:
RM=ML−RL=29−9=20 cm
ثانياً: حساب ومقارنة النسبتين:
1. نسبة الطولين الأولى:
RNRK=73,15=0,45
2. نسبة الطولين الثانية:
RMRL=209=0,45
نلاحظ أن:
RNRK=RMRL=0,45
وبما أن النقط K,R,N والنقط L,R,M في استقامية وبنفس الترتيب.
حسب الخاصية العكسية لخاصية طالس، فإن المستقيَمين متوازيان:
(KL)//(MN)
العبارة الجبرية المعطاة:
E=(x+3)(9x−3)−(4x+3)2
1) نشر وتبسيط العبارتين الفرعيتين:
نشر وتبسيط العبارة الأولى (x+3)(9x−3):
(x+3)(9x−3)=x(9x)+x(−3)+3(9x)+3(−3)
=9x2−3x+27x−9
=9x2+24x−9
نشر وتبسيط العبارة الثانية (4x+3)2:
باستخدام المتطابقة الشهيرة الأولى (a+b)2=a2+2ab+b2:
(4x+3)2=(4x)2+2(4x)(3)+(3)2
=16x2+24x+9
2) استنتاج أن E=−7x2−18:
نعوض نتيجتي النشر في العبارة الأصلية E:
E=(9x2+24x−9)−(16x2+24x+9)
نحذف الأقواس مع تغيير إشارات الحدود داخل القوس الثاني المسبوق بإشارة ناقص:
E=9x2+24x−9−16x2−24x−9
نجمع الحدود المتشابهة:
E=(9x2−16x2)+(24x−24x)+(−9−9)
E=−7x2+0x−18
E=−7x2−18
وهو المطلوب استنتاجه: E=−7x2−18.
حل المعادلة E=−81:
نعوض العبارة المبسطة لـ E:
−7x2−18=−81
−7x2=−81+18
−7x2=−63
x2=−7−63
بما أن 9>0، فإن المعادلة تقبل حلين متعاكسين هما:
x=9=3أوx=−9=−3 للمعادلة E=−81 حلّان هما:
x1=3وx2=−3
الجزء الأول: إثبات توازن الهيكل
💡إضاءة وتنبيه:
يتوازن الهيكل إذا تحقق الشرط (AE)⊥(HB). بما أن النقطة M هي نقطة تقاطع (AE) و (HB)، فهذا يعني إثبات أن المثلث AMB قائم في M.
في المثلث AMB، لدينا أطوال الأضلاع التالية:
AB=20 dm (أطول ضلع)
AM=16 dm
MB=12 dm
نحسب مربع أطول ضلع:
AB2=202=400
نحسب مجموع مربعي الضلعين الآخرين:
AM2+MB2=162+122=256+144=400
نلاحظ أن:
AB2=AM2+MB2=400
حسب الخاصية العكسية لخاصية فيثاغورس، فإن المثلث AMB قائم في النقطة M.
وعليه، فإن المستقيَمين (AE) و (HB) متعامدان عند النقطة M، أي (AE)⊥(HB).
بما أن (AE)⊥(HB)، تحقق شرط التوازن المبين في نص المسألة، وبذلك الهيكل متوازن.
الجزء الثاني: حساب طول الهيكل الخارجي (ACDEFG)
المحيط الخارجي للهيكل يتكون من القطع: AC+CD+DE+EF+FG+GA.
بما أن المستقيَم (AE) هو محور تناظر الهيكل، فإن:
وعليه فإن الطول الإجمالي للهيكل الخارجي يعطى بالعبارة:
L=2×(AC+CD+DE)
1) حساب الطول AC:
في المثلث AEC:
لدينا (MB)⊥(AE) (لأن المثلث AMB قائم في M).
ولدينا (EC)⊥(AE) (لأن (AE) محور التناظر متعامد مع الخطوط الأفقية).
إذن (MB)//(EC) لأنهما عموديان على نفس المستقيم (AE).
تطبيق خاصية طالس في المثلث AEC حيث النقط A,M,E والنقط A,B,C على استقامة واحدة:
AEAM=ACAB=ECMB
نعوض الأطوال المعلومة (AB=20، MB=12، EC=18,75):
AC20=18,7512
نستخرج الطول AC:
AC=1220×18,75=12375=31,25 dm
2) حساب الطولين DE و CD:
في المثلث DEC القائم في E:
الزاوية
EDC=64∘الضلع المقابل للزاوية
EDC هو
EC=18,75 dmحساب الطول DE (الضلع المجاور):
باستخدام الظل (tan):
tan(EDC)=المجاورالمقابل=DEEC tan(64∘)=DE18,75
DE=tan(64∘)18,75≈2,050318,75≈9,1449 dm
بالتدوير إلى 0,01 نجد:
DE≈9,14 dm
حساب الطول CD (الوتر):
باستخدام الجيب (sin):
sin(EDC)=الوترالمقابل=CDEC sin(64∘)=CD18,75
CD=sin(64∘)18,75≈0,898818,75≈20,861 dm
بالتدوير إلى 0,01 نجد:
CD≈20,86 dm
3) حساب الطول الإجمالي للهيكل الخارجي ACDEFG:
نجمع الأطوال للجهة اليمنى:
AC+CD+DE=31,25+20,86+9,14=61,25 dm
نضرب في 2 بسبب التناظر حول (AE):
L=2×61,25=122,5 dm
طول الهيكل الخارجي ACDEFG هو:
L=122,5 dm