📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 118 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط Corrigé officiel détaillé
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
1- حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 425 و 272:
لإيجاد القاسم المشترك الأكبر PGCD ( 425 , 272 ) \text{PGCD}(425, 272)PGCD ( 425 , 272 ) ، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
425 = 272 × 1 + 153 425 = 272 \times 1 + 153425 = 272 × 1 + 153
272 = 153 × 1 + 119 272 = 153 \times 1 + 119272 = 153 × 1 + 119
153 = 119 × 1 + 34 153 = 119 \times 1 + 34153 = 119 × 1 + 34
119 = 34 × 3 + 17 119 = 34 \times 3 + 17119 = 34 × 3 + 17
34 = 17 × 2 + 0 34 = 17 \times 2 + 034 = 17 × 2 + 0
بما أن الباقي الأخير غير المعدوم هو 17 1717 ، فإن:
PGCD ( 425 , 272 ) = 17 \text{PGCD}(425, 272) = 17PGCD ( 425 , 272 ) = 17
2- كتابة الكسر 272 425 \frac{272}{425}425 272 على شكل كسر غير قابل للاختزال:
لقسمة حدّي الكسر على قاسمهما المشترك الأكبر:
272 425 = 272 ÷ 17 425 ÷ 17 \frac{272}{425} = \frac{272 \div 17}{425 \div 17}425 272 = 425 ÷ 17 272 ÷ 17
نقوم بالحساب:
272 ÷ 17 = 16 272 \div 17 = 16272 ÷ 17 = 16
425 ÷ 17 = 25 425 \div 17 = 25425 ÷ 17 = 25
272 425 = 16 25 \frac{272}{425} = \frac{16}{25}425 272 = 25 16
3- تبيان أن M = 1 M = 1M = 1 :
لدينا العبارة:
M = ( 272 425 − 1 5 ) × 5 3 M = \left( \sqrt{\frac{272}{425}} - \frac{1}{5} \right) \times \frac{5}{3}M = ( 425 272 − 5 1 ) × 3 5
نعوض الكسر 272 425 \frac{272}{425}425 272 بالكسر المختزل الذي وجدناه سابقاً وهو 16 25 \frac{16}{25}25 16 :
M = ( 16 25 − 1 5 ) × 5 3 M = \left( \sqrt{\frac{16}{25}} - \frac{1}{5} \right) \times \frac{5}{3}M = ( 25 16 − 5 1 ) × 3 5
نعلم أن جذر الكسر هو جذر البسط على جذر المقام:
16 25 = 16 25 = 4 5 \sqrt{\frac{16}{25}} = \frac{\sqrt{16}}{\sqrt{25}} = \frac{4}{5}25 16 = 25 16 = 5 4
نعوض في العبارة:
M = ( 4 5 − 1 5 ) × 5 3 M = \left( \frac{4}{5} - \frac{1}{5} \right) \times \frac{5}{3}M = ( 5 4 − 5 1 ) × 3 5
نطرح الكسرين داخل القوسين (لهما نفس المقام):
M = ( 4 − 1 5 ) × 5 3 M = \left( \frac{4 - 1}{5} \right) \times \frac{5}{3}M = ( 5 4 − 1 ) × 3 5
M = 3 5 × 5 3 M = \frac{3}{5} \times \frac{5}{3}M = 5 3 × 3 5
نضرب البسط في البسط والمقام في المقام:
M = 3 × 5 5 × 3 = 15 15 = 1 M = \frac{3 \times 5}{5 \times 3} = \frac{15}{15} = 1M = 5 × 3 3 × 5 = 15 15 = 1
وهو المطلوب، إذن:
1- كتابة العدد A AA على شكل a b a\sqrt{b}a b (حيث a aa و b bb عددان طبيعيان):
لدينا العبارة:
A = 2 175 − 112 + 3 7 A = 2\sqrt{175} - \sqrt{112} + 3\sqrt{7}A = 2 175 − 112 + 3 7
نلاحظ وجود الحد 3 7 3\sqrt{7}3 7 ، مما يدل على أننا سنكتب الأعداد تحت الجذور الأخرى بدلالة العدد 7 77 :
بالنسبة لـ 175 175175 : 175 ÷ 7 = 25 175 \div 7 = 25175 ÷ 7 = 25 (وهو مربع تام 5 2 5^25 2 )
بالنسبة لـ 112 112112 : 112 ÷ 7 = 16 112 \div 7 = 16112 ÷ 7 = 16 (وهو مربع تام 4 2 4^24 2 )
نعوض في العبارة:
A = 2 25 × 7 − 16 × 7 + 3 7 A = 2\sqrt{25 \times 7} - \sqrt{16 \times 7} + 3\sqrt{7}A = 2 25 × 7 − 16 × 7 + 3 7
A = 2 × 5 7 − 4 7 + 3 7 A = 2 \times 5\sqrt{7} - 4\sqrt{7} + 3\sqrt{7}A = 2 × 5 7 − 4 7 + 3 7
A = 10 7 − 4 7 + 3 7 A = 10\sqrt{7} - 4\sqrt{7} + 3\sqrt{7}A = 10 7 − 4 7 + 3 7
نستخرج 7 \sqrt{7}7 كعامل مشترك:
A = ( 10 − 4 + 3 ) 7 A = (10 - 4 + 3)\sqrt{7}A = ( 10 − 4 + 3 ) 7
كتابة A AA على الشكل المطلوب هي:
(حيث a = 9 a = 9a = 9 و b = 7 b = 7b = 7 وهما عددان طبيعيان).
2- جعل مقام النسبة B BB عدداً ناطقاً:
لدينا العبارة:
B = 3 − 3 3 3 B = \frac{3 - \sqrt{3}}{3\sqrt{3}}B = 3 3 3 − 3
لجعل المقام عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في 3 \sqrt{3}3 :
B = ( 3 − 3 ) × 3 3 3 × 3 B = \frac{(3 - \sqrt{3}) \times \sqrt{3}}{3\sqrt{3} \times \sqrt{3}}B = 3 3 × 3 ( 3 − 3 ) × 3
نوزع الضرب في البسط، ونبسط المقام:
B = 3 3 − ( 3 ) 2 3 × 3 B = \frac{3\sqrt{3} - (\sqrt{3})^2}{3 \times 3}B = 3 × 3 3 3 − ( 3 ) 2
B = 3 3 − 3 9 B = \frac{3\sqrt{3} - 3}{9}B = 9 3 3 − 3
يمكننا تبسيط العبارة بقسمة كل من البسط والمقام على 3 33 :
B = 3 ( 3 − 1 ) 9 = 3 − 1 3 B = \frac{3(\sqrt{3} - 1)}{9} = \frac{\sqrt{3} - 1}{3}B = 9 3 ( 3 − 1 ) = 3 3 − 1 النسبة بمقام ناطق هي:
B = 3 − 1 3 B = \frac{\sqrt{3} - 1}{3}B = 3 3 − 1
3- تبيان أن C CC عدد طبيعي:
لدينا العبارة:
C = 5 2 × 3 18 C = 5\sqrt{2} \times 3\sqrt{18}C = 5 2 × 3 18
نطبق قواعد الحساب على الجذور التربيعية:
C = ( 5 × 3 ) × ( 2 × 18 ) C = (5 \times 3) \times (\sqrt{2} \times \sqrt{18})C = ( 5 × 3 ) × ( 2 × 18 )
C = 15 × 2 × 18 C = 15 \times \sqrt{2 \times 18}C = 15 × 2 × 18
C = 15 × 36 C = 15 \times \sqrt{36}C = 15 × 36
بما أن 36 = 6 \sqrt{36} = 636 = 6 :
C = 15 × 6 C = 15 \times 6C = 15 × 6
العدد 90 9090 هو عدد طبيعي خالي من الجذور والكسور والفاصلة، مما يؤكد صحة الحساب.
C = 90 ( وهو عدد طبيعي ) C = 90 \quad (\text{وهو عدد طبيعي})C = 90 ( وهو عدد طبيعي )
4- حل المعادلتين:
أ) المعادلة الأولى: x 2 − 6 = 3 x^2 - 6 = 3x 2 − 6 = 3 ننقل المعاليم إلى طرف والمجاهيل إلى طرف:
بما أن العدد 9 99 موجب تماماً (9 > 0 9 > 09 > 0 )، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:
x = 9 = 3 أو x = − 9 = − 3 x = \sqrt{9} = 3 \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{9} = -3x = 9 = 3 أو x = − 9 = − 3 للمعادلة x 2 − 6 = 3 x^2 - 6 = 3x 2 − 6 = 3 حلان هما: x = 3 x = 3x = 3 و x = − 3 x = -3x = − 3 .
ب) المعادلة الثانية: x 2 = − 81 x^2 = -81x 2 = − 81 بما أن الطرف الأيمن عدد سالب (− 81 < 0 -81 < 0− 81 < 0 )، ومربع أي عدد حقيقي يجب أن يكون موجباً أو معدوماً:
المعادلة x 2 = − 81 x^2 = -81x 2 = − 81 ليس لها حلول حقيقية.
1- حساب الطولين A M AMA M و B C BCB C :
من معطيات الشكل والتمثيل الهندسي:
المستقيمان ( B C ) (BC)( B C ) و ( M N ) (MN)( M N ) متوازيان.
النقط R , A , B , M R, A, B, MR , A , B , M تقع على استقامة واحدة، والنقط P , A , C , N P, A, C, NP , A , C , N تقع على استقامة واحدة، والمستقيمان ( B M ) (BM)( B M ) و ( C N ) (CN)( C N ) يتقاطعان في النقطة A AA .
بتطبيق خاصية طاليس في المثلثين A B C ABCA B C و A M N AMNA M N ، نكتب نسب المتساوية التالية:
A B A M = A C A N = B C M N \frac{AB}{AM} = \frac{AC}{AN} = \frac{BC}{MN}A M A B = A N A C = M N B C
بالتعويض بالأطوال المعلومة من الشكل:
A B = 2.4 cm AB = 2.4 \text{ cm}A B = 2.4 cm
A C = 5.2 cm AC = 5.2 \text{ cm}A C = 5.2 cm
A N = 7.8 cm AN = 7.8 \text{ cm}A N = 7.8 cm
M N = 4.5 cm MN = 4.5 \text{ cm}M N = 4.5 cm
تصبح النسب كالآتي:
2.4 A M = 5.2 7.8 = B C 4.5 \frac{2.4}{AM} = \frac{5.2}{7.8} = \frac{BC}{4.5}A M 2.4 = 7.8 5.2 = 4.5 B C
حساب الطول A M AMA M : باستعمال الرابع المتناسب من النسبة الأولى والثانية:
A M = 2.4 × 7.8 5.2 AM = \frac{2.4 \times 7.8}{5.2}A M = 5.2 2.4 × 7.8
A M = 18.72 5.2 = 3.6 cm AM = \frac{18.72}{5.2} = 3.6 \text{ cm}A M = 5.2 18.72 = 3.6 cm
A M = 3.6 cm AM = 3.6 \text{ cm}A M = 3.6 cm
حساب الطول B C BCB C : باستعمال الرابع المتناسب من النسبة الثانية والثالثة:
B C = 5.2 × 4.5 7.8 BC = \frac{5.2 \times 4.5}{7.8}B C = 7.8 5.2 × 4.5
B C = 23.4 7.8 = 3 cm BC = \frac{23.4}{7.8} = 3 \text{ cm}B C = 7.8 23.4 = 3 cm
B C = 3 cm BC = 3 \text{ cm}B C = 3 cm
2- تبيان أن المستقيمين ( B C ) (BC)( B C ) و ( P R ) (PR)( P R ) متوازيان:
نعلم من المعطيات الإضافية أن:
A R = 1.2 cm AR = 1.2 \text{ cm}A R = 1.2 cm
A P = 2.6 cm AP = 2.6 \text{ cm}A P = 2.6 cm
نحدد استقامية النقط وترتيبها على المستقيمين المتقاطعين في A AA :
النقط R , A , B R, A, BR , A , B في استقامية وبنفس ترتيب النقط P , A , C P, A, CP , A , C .
نقوم بحساب ومقارنة النسبتين A R A B \frac{AR}{AB}A B A R و A P A C \frac{AP}{AC}A C A P :
A R A B = 1.2 2.4 = 0.5 \frac{AR}{AB} = \frac{1.2}{2.4} = 0.5A B A R = 2.4 1.2 = 0.5
A P A C = 2.6 5.2 = 0.5 \frac{AP}{AC} = \frac{2.6}{5.2} = 0.5A C A P = 5.2 2.6 = 0.5
نلاحظ أن:
A R A B = A P A C = 0.5 \frac{AR}{AB} = \frac{AP}{AC} = 0.5A B A R = A C A P = 0.5
تساؤل النسبتين مع ترتيب النقط على الاستقامة هو الشرط الأساسي لتطبيق الخاصية العكسية لطاليس لإثبات التوازي.
بما أن النسبتين متساويتان، والنقط R , A , B R, A, BR , A , B و P , A , C P, A, CP , A , C مرتبة بنفس الترتيب على الاستقامة، فإنه وحسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس :
المستقيمان ( B C ) (BC)( B C ) و ( P R ) (PR)( P R ) متوازيان.