📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 54 - 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: (6 نقاط)

1. حساب PGCD(A,B)\text{PGCD}(A, B)

أولاً، نقوم بتبسيط قيمتي العددين AA و BB للتخلص من القوى:

A=167400×10−2=1674A = 167400 \times 10^{-2} = 1674
B=0.3162×104=3162B = 0.3162 \times 10^4 = 3162
💡إضاءة وتنبيه:
عند الضرب في 10−210^{-2} نزيح الفاصلة بمرتبتين نحو اليسار، وعند الضرب في 10410^4 نزيح الفاصلة بأربع مراتب نحو اليمين.

الآن، نحسب القاسم المشترك الأكبر للعددين 16741674 و 31623162 باستخدام خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

3162=1674×1+14883162 = 1674 \times 1 + 1488
1674=1488×1+1861674 = 1488 \times 1 + 186
1488=186×8+01488 = 186 \times 8 + 0

بما أن آخر باقٍ غير معدوم في سلسلة القسمات هو 186186، فإن:

PGCD(1674,3162)=186\text{PGCD}(1674, 3162) = 186

2. كتابة الكسر 2AB\frac{2A}{B} على شكل كسر غير قابل للاختزال

نعوض قيمتي AA و BB في الكسر:

2A=2×1674=33482A = 2 \times 1674 = 3348
B=3162B = 3162
2AB=33483162\frac{2A}{B} = \frac{3348}{3162}

لاختزال الكسر، نقسم كلاً من البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر لهما. يمكننا الاستعانة بالتبسيط التالي:

2AB=2×16743162\frac{2A}{B} = \frac{2 \times 1674}{3162}

بقسمة حدّي الكسر 16743162\frac{1674}{3162} على PGCD(1674,3162)=186\text{PGCD}(1674, 3162) = 186:

1674÷186=91674 \div 186 = 9
3162÷186=173162 \div 186 = 17

إذن:

2AB=2×917=1817\frac{2A}{B} = 2 \times \frac{9}{17} = \frac{18}{17}
✅الإجابة النموذجية:
الكسر غير القابل للاختزال هو 1817\frac{18}{17} لأن العددان 1818 و 1717 أوليان فيما بينهما.

3. حساب العبارة PP

العبارة المعطاة هي:

P=8117−16743162P = \frac{\sqrt{81}}{17} - \frac{1674}{3162}

نعلم أن:

81=9\sqrt{81} = 9
الكسر 16743162\frac{1674}{3162} بعد اختزاله (بقسمة البسط والمقام على 186186) يساوي 917\frac{9}{17}.

بالتعويض في العبارة PP:

P=917−917=0P = \frac{9}{17} - \frac{9}{17} = 0
✅الإجابة النموذجية:
قيمة PP هي 00.
📌

التمرين الثاني: (3 نقاط)

تبسيط العبارة ZZ

العبارة المعطاة:

Z=218+(2+2)2+2+42−125−9−49Z = 2\sqrt{18} + (\sqrt{2} + 2)^2 + \frac{\sqrt{2}+4}{\sqrt{2}} - 12\sqrt{5} - \sqrt{9} - \sqrt{49}

نقوم بتبسيط كل حد من حدود العبارة على حدة:

1. الحد الأول:

218=29×2=2×32=622\sqrt{18} = 2\sqrt{9 \times 2} = 2 \times 3\sqrt{2} = 6\sqrt{2}

2. الحد الثاني (باستعمال المتطابقات الشهيرة الأولى):

(2+2)2=(2)2+2(2)(2)+22=2+42+4=6+42(\sqrt{2} + 2)^2 = (\sqrt{2})^2 + 2(2)(\sqrt{2}) + 2^2 = 2 + 4\sqrt{2} + 4 = 6 + 4\sqrt{2}

3. الحد الثالث (تنطيق مقام الكسر):

2+42=(2+4)222=2+422=22+422=1+22\frac{\sqrt{2}+4}{\sqrt{2}} = \frac{(\sqrt{2}+4)\sqrt{2}}{\sqrt{2}\sqrt{2}} = \frac{2 + 4\sqrt{2}}{2} = \frac{2}{2} + \frac{4\sqrt{2}}{2} = 1 + 2\sqrt{2}

4. الحدود العددية الأخرى:

−9=−3-\sqrt{9} = -3
−49=−7-\sqrt{49} = -7

نعوض هذه النتائج المبسطة في العبارة الإجمالية لـ ZZ:

Z=62+(6+42)+(1+22)−125−3−7Z = 6\sqrt{2} + (6 + 4\sqrt{2}) + (1 + 2\sqrt{2}) - 12\sqrt{5} - 3 - 7

نجمع الحدود المتشابهة معاً:

الأعداد المعلومة:
6+1−3−7=−36 + 1 - 3 - 7 = -3
الحدود التي تتضمن 2\sqrt{2}:
62+42+22=1226\sqrt{2} + 4\sqrt{2} + 2\sqrt{2} = 12\sqrt{2}
الحد الذي يتضمن 5\sqrt{5}:
−125-12\sqrt{5}

إذن، العبارة المبسطة لـ ZZ هي:

Z=122−125−3Z = 12\sqrt{2} - 12\sqrt{5} - 3

ويمكن كتابتها باستخراج العامل المشترك:

Z=12(2−5)−3Z = 12(\sqrt{2} - \sqrt{5}) - 3
📌

التمرين الثالث: (5 نقاط)

حل المعادلات التالية:

1. المعادلة الأولى: −5x2=−100-5x^2 = -100

بقسمة طرفي المعادلة على −5-5:

x2=−100−5x^2 = \frac{-100}{-5}
x2=20x^2 = 20

بما أن 20>020 > 0، فإن للمعادلة حلين حقيقيين هما:

x=20=4×5=25x = \sqrt{20} = \sqrt{4 \times 5} = 2\sqrt{5}
x=−20=−25x = -\sqrt{20} = -2\sqrt{5}

2. المعادلة الثانية: x35=25x\frac{x}{3\sqrt{5}} = \frac{2\sqrt{5}}{x}

باستعمال الجداء المتصالب (الضرب التبادلي):

x×x=35×25x \times x = 3\sqrt{5} \times 2\sqrt{5}
x2=(3×2)×(5×5)x^2 = (3 \times 2) \times (\sqrt{5} \times \sqrt{5})
x2=6×5x^2 = 6 \times 5
x2=30x^2 = 30

بما أن 30>030 > 0، فإن للمعادلة حلين حقيقيين هما:

x=30x = \sqrt{30}
x=−30x = -\sqrt{30}

3. المعادلة الثالثة: x2=5−5x^2 = \sqrt{5} - 5

ندرس إشارة الطرف الأيمن للمعادلة:

نعلم أن 5≈2.24\sqrt{5} \approx 2.24، وبالتالي:

5−5≈2.24−5=−2.76<0\sqrt{5} - 5 \approx 2.24 - 5 = -2.76 < 0
💡إضاءة وتنبيه:
مربع أي عدد حقيقي هو دائماً قيمة موجبة أو معدومة، ولا يمكن أن يساوي قيمة سالبة.

بما أن الطرف الأيمن سالب تماماً، فإن هذه المعادلة ليس لها حل في مجموعة الأعداد الحقيقية.

4. المعادلة الرابعة: x2=[(54)2+1116]2009x^2 = \left[ \left(\frac{\sqrt{5}}{4}\right)^2 + \frac{11}{16} \right]^{2009}

نقوم بتبسيط ما بداخل الحاضنتين أولاً:

(54)2=516\left(\frac{\sqrt{5}}{4}\right)^2 = \frac{5}{16}

نعوض في المجموع داخل الحاضنتين:

516+1116=1616=1\frac{5}{16} + \frac{11}{16} = \frac{16}{16} = 1

تصبح المعادلة:

x2=[1]2009x^2 = [1]^{2009}

وبما أن العدد 11 مرفوعاً لأي قوة يساوي 11:

x2=1x^2 = 1

بما أن 1>01 > 0، فإن للمعادلة حلين هما:

x=1أوx=−1x = 1 \quad \text{أو} \quad x = -1
📌

التمرين الرابع: (6 نقاط)

1. حساب الطولين THTH و ATAT

المعطيات والخصائص الهندسية:
الرباعي MASBMASB متوازي أضلاع، ومنه نستنتج أن:
المستقيمين (MA)(MA) و (BS)(BS) متوازيان، وبما أن النقطة SS تنتمي إلى المستقيم (BH)(BH)، فإن المستقيمين (MA)(MA) و (BH)(BH) متوازيان أيضاً.
كل ضلعين متقابلين متساويان في الطول، إذن:
AS=BM=8.4 cmAS = BM = 8.4 \text{ cm}
MA=BS=1.5 cmMA = BS = 1.5 \text{ cm}
حساب الطول THTH:
لدينا المستقيمان (MH)(MH) و (AS)(AS) يتقاطعان في النقطة TT.
بما أن المستقيمين (MA)(MA) و (SH)(SH) متوازيان (لأن MA∥BSMA \parallel BS و SS تقع على امتداد الضلع [BS][BS])، فإنه بتطبيق خاصية طاليس على المثلثين TMATMA و THSTHS (الوضعية الفراشية) نجد:
TMTH=TATS=MASH\frac{TM}{TH} = \frac{TA}{TS} = \frac{MA}{SH}
بالتعويض بالأطوال المعلومة (TM=2TM = 2، MA=1.5MA = 1.5، SH=9SH = 9):
2TH=TATS=1.59\frac{2}{TH} = \frac{TA}{TS} = \frac{1.5}{9}
من النسبة الأولى والثالثة نستخرج THTH:
TH=2×91.5=181.5=12 cmTH = \frac{2 \times 9}{1.5} = \frac{18}{1.5} = 12 \text{ cm}
حساب الطول ATAT:
من النسبة الثانية والثالثة لدينا:
TATS=1.59=16  ⟹  TS=6AT\frac{TA}{TS} = \frac{1.5}{9} = \frac{1}{6} \implies TS = 6 AT
وبما أن النقطة TT تنتمي إلى القطعة المستقيمية [AS][AS]، فإن:
AT+TS=ASAT + TS = AS
نعوض قيمة AS=8.4 cmAS = 8.4 \text{ cm} وقيمة TS=6ATTS = 6 AT:
AT+6AT=8.4AT + 6 AT = 8.4
7AT=8.47 AT = 8.4
AT=8.47=1.2 cmAT = \frac{8.4}{7} = 1.2 \text{ cm}

2. موضع النقطة FF

النقطة FF تنتمي إلى القطعة [BM][BM] بحيث تحقق الطول المعطى:

FM=1.2 cmFM = 1.2 \text{ cm}

3. التحقق مما إذا كان المستقيمان (TF)(TF) و (BH)(BH) متوازيين

نستخدم خاصية طاليس العكسية في المثلث MBHMBH:

لدينا النقط M,F,BM, F, B في استقامية وبنفس ترتيب النقط M,T,HM, T, H.
نقوم بحساب ومقارنة النسبتين التاليتين:

1. النسبة الأولى:

MFMB=1.28.4=1284=17\frac{MF}{MB} = \frac{1.2}{8.4} = \frac{12}{84} = \frac{1}{7}

2. النسبة الثانية:

نعلم أن الطول MHMH هو:

MH=MT+TH=2+12=14 cmMH = MT + TH = 2 + 12 = 14 \text{ cm}

إذن النسبة هي:

MTMH=214=17\frac{MT}{MH} = \frac{2}{14} = \frac{1}{7}
نلاحظ أن:
MFMB=MTMH=17\frac{MF}{MB} = \frac{MT}{MH} = \frac{1}{7}

وبما أن النسبتين متساويتان والنقاط مرتبة بنفس الترتيب على المستقيمين المتشكلين، فإنه وحسب خاصية طاليس العكسية، فإن المستقيمين (TF)(TF) و (BH)(BH) متوازيان تماماً.