📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 110 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط Corrigé officiel détaillé
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
1. إيجاد القاسم المشترك الأكبر للعددين 696 و 406 مع كتابة مراحل الحساب
لإيجاد القاسم المشترك الأكبر PGCD ( 696 , 406 ) \text{PGCD}(696, 406)PGCD ( 696 , 406 ) ، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية) لأنها الطريقة الأكثر فعالية وسرعة.
💡 إضاءة وتنبيه:
تنص خوارزمية إقليدس على أن القاسم المشترك الأكبر لعددين هو آخر باقٍ غير معدوم في سلسلة القسمات الإقليدية المتتالية.
A = B × q + R A = B \times q + RA = B × q + R
المرحلة 1: نقسم العدد الأكبر 696 696696 على العدد الأصغر 406 406406 :
696 = 406 × 1 + 290 696 = 406 \times 1 + 290696 = 406 × 1 + 290
(الباقي هو 290 290290 )
المرحلة 2: نقسم المقسوم عليه السابق 406 406406 على الباقي السابق 290 290290 :
406 = 290 × 1 + 116 406 = 290 \times 1 + 116406 = 290 × 1 + 116
(الباقي هو 116 116116 )
المرحلة 3: نقسم 290 290290 على 116 116116 :
290 = 116 × 2 + 58 290 = 116 \times 2 + 58290 = 116 × 2 + 58
(الباقي هو 58 5858 )
المرحلة 4: نقسم 116 116116 على 58 5858 :
116 = 58 × 2 + 0 116 = 58 \times 2 + 0116 = 58 × 2 + 0
(الباقي هو 0 00 )
بما أن الباقي الأخير يساوي 0 00 ، فإن القاسم المشترك الأكبر هو آخر باقٍ غير معدوم وهو 58 5858 .
PGCD ( 696 , 406 ) = 58 \text{PGCD}(696, 406) = 58PGCD ( 696 , 406 ) = 58
2. كتابة الكسر 406 696 \frac{406}{696}696 406 على شكل كسر غير قابل للاختزال
لكتابة كسر على شكل كسر غير قابل للاختزال، نقسم كلاً من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر PGCD ( 696 , 406 ) = 58 \text{PGCD}(696, 406) = 58PGCD ( 696 , 406 ) = 58 .
💡 إضاءة وتنبيه:
قسمة بسط ومقام كسر على قاسمهما المشترك الأكبر تضمن الحصول مباشرة على كسر غير قابل للاختزال (بسطه ومقامه عددان أوليان فيما بينهما).
406 696 = 406 ÷ 58 696 ÷ 58 \frac{406}{696} = \frac{406 \div 58}{696 \div 58}696 406 = 696 ÷ 58 406 ÷ 58
نحسب العمليات:
406 ÷ 58 = 7 406 \div 58 = 7406 ÷ 58 = 7
696 ÷ 58 = 12 696 \div 58 = 12696 ÷ 58 = 12
406 696 = 7 12 \frac{406}{696} = \frac{7}{12}696 406 = 12 7
3. حساب العدد P PP حيث: P = 696 406 − 3 7 × 5 2 P = \frac{696}{406} - \frac{3}{7} \times \frac{5}{2}P = 406 696 − 7 3 × 2 5
نلاحظ أولاً أن الكسر الأول في العبارة P PP هو مقلوب الكسر الذي قمنا باختزاله في السؤال السابق:
696 406 = 12 7 \frac{696}{406} = \frac{12}{7}406 696 = 7 12
نعوض الكسر المختزل في العبارة لتسهيل الحساب وتجنب الأعداد الكبيرة:
P = 12 7 − 3 7 × 5 2 P = \frac{12}{7} - \frac{3}{7} \times \frac{5}{2}P = 7 12 − 7 3 × 2 5
💡 إضاءة وتنبيه:
في الحساب على الأعداد الناطقة، تُعطى الأولوية دائماً لعملية الضرب قبل عملية الطرح.
🔹 الخطوة 1: حساب عملية الضرب:
3 7 × 5 2 = 3 × 5 7 × 2 = 15 14 \frac{3}{7} \times \frac{5}{2} = \frac{3 \times 5}{7 \times 2} = \frac{15}{14}7 3 × 2 5 = 7 × 2 3 × 5 = 14 15
🔹 الخطوة 2: تعويض النتيجة وإجراء عملية الطرح:
P = 12 7 − 15 14 P = \frac{12}{7} - \frac{15}{14}P = 7 12 − 14 15
🔹 الخطوة 3: توحيد المقامات (المقام المشترك هو 14 1414 ):
P = 12 × 2 7 × 2 − 15 14 P = \frac{12 \times 2}{7 \times 2} - \frac{15}{14}P = 7 × 2 12 × 2 − 14 15
P = 24 14 − 15 14 P = \frac{24}{14} - \frac{15}{14}P = 14 24 − 14 15
🔹 الخطوة 4: طرح البسطين والاحتفاظ بالمقام المشترك:
P = 24 − 15 14 = 9 14 P = \frac{24 - 15}{14} = \frac{9}{14}P = 14 24 − 15 = 14 9
P = 9 14 P = \frac{9}{14}P = 14 9
1. تبسيط العدد A AA حيث: A = 12 + 60 A = \sqrt{12} + \sqrt{60}A = 12 + 60
لتبسيط المجموع، نكتب ما تحت الجذور على الشكل a 2 × b a^2 \times ba 2 × b لاستخراج المربعات التامة خارج الجذر:
بالنسبة لـ
12 \sqrt{12}12 :
12 = 4 × 3 = 2 2 × 3 = 2 3 \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{2^2 \times 3} = 2\sqrt{3}12 = 4 × 3 = 2 2 × 3 = 2 3
بالنسبة لـ
60 \sqrt{60}60 :
60 = 4 × 15 = 2 2 × 15 = 2 15 \sqrt{60} = \sqrt{4 \times 15} = \sqrt{2^2 \times 15} = 2\sqrt{15}60 = 4 × 15 = 2 2 × 15 = 2 15
نعوض في العبارة A AA :
A = 2 3 + 2 15 A = 2\sqrt{3} + 2\sqrt{15}A = 2 3 + 2 15
يمكننا كتابتها باستخراج العامل المشترك 2 22 :
A = 2 ( 3 + 15 ) A = 2(\sqrt{3} + \sqrt{15})A = 2 ( 3 + 15 )
A = 2 3 + 2 15 أو A = 2 ( 3 + 15 ) A = 2\sqrt{3} + 2\sqrt{15} \quad \text{أو} \quad A = 2(\sqrt{3} + \sqrt{15})A = 2 3 + 2 15 أو A = 2 ( 3 + 15 )
2. كتابة العدد B BB على شكل كسر مقامه عدد ناطق حيث: B = 1 + 5 3 B = \frac{1 + \sqrt{5}}{\sqrt{3}}B = 3 1 + 5
لجعل مقام الكسر عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في 3 \sqrt{3}3 :
💡 إضاءة وتنبيه:
عند ضرب البسط المكون من حدين في جذر، يجب استخدام الأقواس لتوزيع الضرب على جميع الحدود.
B = ( 1 + 5 ) × 3 3 × 3 B = \frac{(1 + \sqrt{5}) \times \sqrt{3}}{\sqrt{3} \times \sqrt{3}}B = 3 × 3 ( 1 + 5 ) × 3
نوزع الضرب في البسط:
B = 1 × 3 + 5 × 3 3 B = \frac{1 \times \sqrt{3} + \sqrt{5} \times \sqrt{3}}{3}B = 3 1 × 3 + 5 × 3
B = 3 + 15 3 B = \frac{\sqrt{3} + \sqrt{15}}{3}B = 3 3 + 15
B = 3 + 15 3 B = \frac{\sqrt{3} + \sqrt{15}}{3}B = 3 3 + 15
3. تبيين أن: A − 3 B = 1 2 A A - 3B = \frac{1}{2}AA − 3 B = 2 1 A (أو A − 3 B = A 2 A - 3B = \frac{A}{2}A − 3 B = 2 A )
لإثبات صحة هذه المساواة، نحسب الطرف الأيسر والطرف الأيمن على حدة ونقارن بينهما:
أولاً: حساب الطرف الأيسر ( A − 3 B ) (A - 3B)( A − 3 B ) :
نعلم أن:
3 B = 3 × ( 3 + 15 3 ) 3B = 3 \times \left( \frac{\sqrt{3} + \sqrt{15}}{3} \right)3 B = 3 × ( 3 3 + 15 )
باختزال العدد 3 33 من البسط والمقام نجد:
3 B = 3 + 15 3B = \sqrt{3} + \sqrt{15}3 B = 3 + 15
الآن نقوم بحساب الفرق A − 3 B A - 3BA − 3 B :
A − 3 B = ( 2 3 + 2 15 ) − ( 3 + 15 ) A - 3B = (2\sqrt{3} + 2\sqrt{15}) - (\sqrt{3} + \sqrt{15})A − 3 B = ( 2 3 + 2 15 ) − ( 3 + 15 )
نحذف الأقواس مع تغيير إشارة الحدود داخل القوس الثاني المسبوق بإشارة ناقص:
A − 3 B = 2 3 + 2 15 − 3 − 15 A - 3B = 2\sqrt{3} + 2\sqrt{15} - \sqrt{3} - \sqrt{15}A − 3 B = 2 3 + 2 15 − 3 − 15
نجمع الحدود المتشابهة:
A − 3 B = ( 2 − 1 ) 3 + ( 2 − 1 ) 15 A - 3B = (2 - 1)\sqrt{3} + (2 - 1)\sqrt{15}A − 3 B = ( 2 − 1 ) 3 + ( 2 − 1 ) 15
A − 3 B = 3 + 15 A - 3B = \sqrt{3} + \sqrt{15}A − 3 B = 3 + 15
ثانياً: حساب الطرف الأيمن ( 1 2 A ) \left(\frac{1}{2}A\right)( 2 1 A ) :
1 2 A = A 2 = 2 3 + 2 15 2 \frac{1}{2}A = \frac{A}{2} = \frac{2\sqrt{3} + 2\sqrt{15}}{2}2 1 A = 2 A = 2 2 3 + 2 15
نستخرج 2 22 كعامل مشترك في البسط:
1 2 A = 2 ( 3 + 15 ) 2 \frac{1}{2}A = \frac{2(\sqrt{3} + \sqrt{15})}{2}2 1 A = 2 2 ( 3 + 15 )
باختزال العدد 2 22 نجد:
1 2 A = 3 + 15 \frac{1}{2}A = \sqrt{3} + \sqrt{15}2 1 A = 3 + 15
بمقارنة نتيجتي الطرفين، نلاحظ أنهما متساويان تماماً.
بما أن الطرف الأيسر يساوي 3 + 15 \sqrt{3} + \sqrt{15}3 + 15 والطرف الأيمن يساوي 3 + 15 \sqrt{3} + \sqrt{15}3 + 15 ، فإن المساواة محققة:
A − 3 B = 1 2 A A - 3B = \frac{1}{2}AA − 3 B = 2 1 A
1. البرهان على أن: ( B C ) / / ( M N ) (BC) // (MN)( B C ) // ( M N )
من خلال الشكل الهندسي المرفق والمعطيات:
لدينا المستقيم ( B C ) (BC)( B C ) عمودي على المستقيم ( C M ) (CM)( C M ) في النقطة C CC (وجود رمز الزاوية القائمة)، أي أن:
( B C ) ⊥ ( C M ) (BC) \perp (CM)( B C ) ⊥ ( C M )
لدينا المستقيم ( M N ) (MN)( M N ) عمودي على المستقيم ( C M ) (CM)( C M ) في النقطة M MM (وجود رمز الزاوية القائمة)، أي أن:
( M N ) ⊥ ( C M ) (MN) \perp (CM)( M N ) ⊥ ( C M )
💡 إضاءة وتنبيه:
تعتمد هذه البرهنة على النظرية الهندسية الأساسية: "المستقيمان العموديان على نفس المستقيم هما مستقيمان متوازيان".
بما أن المستقيمين ( B C ) (BC)( B C ) و ( M N ) (MN)( M N ) عموديان على نفس المستقيم ( C M ) (CM)( C M ) ، فإنهما متوازيان حتماً.
( B C ) / / ( M N ) (BC) // (MN)( B C ) // ( M N )
2. تبيين أن: O B O N = 0.6 \frac{OB}{ON} = 0.6O N O B = 0.6
في المثلثين O B C OBCO B C و O N M ONMO N M :
النقط C CC ، O OO ، M MM على استقامة واحدة وبنفس الترتيب.
النقط B BB ، O OO ، N NN على استقامة واحدة وبنفس الترتيب.
المستقيمان متوازيان: ( B C ) / / ( M N ) (BC) // (MN)( B C ) // ( M N ) .
بتطبيق خاصية طاليس على هذا الشكل (وضعية الفراشة)، نكتب نسب الطول المتساوية:
O B O N = O C O M = B C M N \frac{OB}{ON} = \frac{OC}{OM} = \frac{BC}{MN}O N O B = O M O C = M N B C
لدينا من المعطيات العددية على الرسم:
O C = 9 cm OC = 9 \text{ cm}O C = 9 cm
O M = 15 cm OM = 15 \text{ cm}O M = 15 cm
نعوض هذه القيم في النسبة المناسبة:
O B O N = O C O M = 9 15 \frac{OB}{ON} = \frac{OC}{OM} = \frac{9}{15}O N O B = O M O C = 15 9
نختزل الكسر 9 15 \frac{9}{15}15 9 بقسمة البسط والمقام على 3 33 :
9 ÷ 3 15 ÷ 3 = 3 5 = 0.6 \frac{9 \div 3}{15 \div 3} = \frac{3}{5} = 0.615 ÷ 3 9 ÷ 3 = 5 3 = 0.6
O B O N = 0.6 \frac{OB}{ON} = 0.6O N O B = 0.6
3. حساب الطول O B OBO B إذا علمت أن: O N = 17.5 cm ON = 17.5 \text{ cm}O N = 17.5 cm
نعلم من السؤال السابق أن:
O B O N = 0.6 \frac{OB}{ON} = 0.6O N O B = 0.6
نعوض قيمة O N = 17.5 cm ON = 17.5 \text{ cm}O N = 17.5 cm في العلاقة:
O B 17.5 = 0.6 \frac{OB}{17.5} = 0.617.5 O B = 0.6
ومنه نستخرج الطول O B OBO B باستخدام عملية الضرب:
O B = 0.6 × 17.5 OB = 0.6 \times 17.5O B = 0.6 × 17.5
نحسب النتيجة:
O B = 10.5 cm OB = 10.5 \text{ cm}O B = 10.5 cm
الطول O B OBO B هو:
O B = 10.5 cm OB = 10.5 \text{ cm}O B = 10.5 cm