📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 64 - 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. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 696 و 406: PGCD(696,406)\text{PGCD}(696, 406)

💡إضاءة وتنبيه:

لحساب القاسم المشترك الأكبر PGCD\text{PGCD} لعددين طبيعيين، يُفضل دائماً استخدام خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية) لسرعتها ودقتها وتفادي الأخطاء الحسابية مقارنة بطريقة الفروق المتتالية.

✅الإجابة النموذجية:

بتطبيق خوارزمية القسمات المتتالية (إقليدس) على العددين 696696 و 406406:

696=406×1+290696 = 406 \times 1 + 290
406=290×1+116406 = 290 \times 1 + 116
290=116×2+58290 = 116 \times 2 + 58
116=58×2+0116 = 58 \times 2 + 0

بما أن الباقي الأخير غير المعدوم في هذه السلسلة هو 5858، فإن:

PGCD(696,406)=58\text{PGCD}(696, 406) = 58

2. كتابة الكسر 696406\frac{696}{406} على شكل كسر غير قابل للاختزال

💡إضاءة وتنبيه:

لكتابة كسر على شكله غير القابل للاختزال دفعة واحدة، نقوم بقسمة كل من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر PGCD\text{PGCD}.

✅الإجابة النموذجية:

نقسم بسط ومقام الكسر على 5858:

696406=696÷58406÷58=127\frac{696}{406} = \frac{696 \div 58}{406 \div 58} = \frac{12}{7}

وبما أن العددين 1212 و 77 أوليان فيما بينهما (PGCD(12,7)=1\text{PGCD}(12, 7) = 1)، فإن الكسر الناتج 127\frac{12}{7} هو كسر غير قابل للاختزال.

3. تبسيط العدد AA حيث: A=696406−714÷35A = \frac{696}{406} - \frac{7}{14} \div \frac{3}{5}

💡إضاءة وتنبيه:

عند حساب عبارة تتضمن كسوراً، يجب دائماً:

1. تعويض الكسور الكبيرة بكسورها المختزلة لتسهيل الحساب وتجنب الأعداد الضخمة.

2. احترام أولويات العمليات الحسابية (القسمة والضرب تسبق الجمع والطرح).

3. تذكر أن قسمة كسر على كسر تعني ضرب الكسر الأول في مقلوب الكسر الثاني.

✅الإجابة النموذجية:

أولاً، نقوم بتعويض الكسر 696406\frac{696}{406} بقيمته المختزلة 127\frac{12}{7}، ونلاحظ أيضاً أن الكسر 714\frac{7}{14} يمكن اختزاله بقسمة بسطه ومقامه على 77 ليصبح 12\frac{1}{2}:

A=127−12÷35A = \frac{12}{7} - \frac{1}{2} \div \frac{3}{5}

نقوم بإجراء عملية القسمة أولاً (الضرب في المقلوب):

12÷35=12×53=1×52×3=56\frac{1}{2} \div \frac{3}{5} = \frac{1}{2} \times \frac{5}{3} = \frac{1 \times 5}{2 \times 3} = \frac{5}{6}

الآن، نعوض النتيجة في العبارة AA:

A=127−56A = \frac{12}{7} - \frac{5}{6}

لتوحيد المقامات، نختار المقام المشترك الأصغر وهو 7×6=427 \times 6 = 42:

A=12×67×6−5×76×7A = \frac{12 \times 6}{7 \times 6} - \frac{5 \times 7}{6 \times 7}
A=7242−3542A = \frac{72}{42} - \frac{35}{42}
A=72−3542A = \frac{72 - 35}{42}
A=3742A = \frac{37}{42}

إذن، القيمة المبسطة للعدد AA هي: 3742\frac{37}{42}.

📌

التمرين الثاني:

حساب وتبسيط العبارات التالية:

حساب العبارة E=363×27E = 3\sqrt{63} \times 2\sqrt{7}

💡إضاءة وتنبيه:

لتبسيط الجذور التربيعية، نقوم بكتابة العدد تحت الجذر على شكل جذاء عددين أحدهما مربع تام (مثل: 4,9,16,25,36,49,64,81,1004, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100).

✅الإجابة النموذجية:

نعلم أن 63=9×763 = 9 \times 7، وعليه:

63=9×7=9×7=37\sqrt{63} = \sqrt{9 \times 7} = \sqrt{9} \times \sqrt{7} = 3\sqrt{7}

نعوض في العبارة EE:

E=3(37)×27E = 3(3\sqrt{7}) \times 2\sqrt{7}
E=97×27E = 9\sqrt{7} \times 2\sqrt{7}

نضرب الأعداد الناطقة في بعضها والجذور في بعضها:

E=(9×2)×(7×7)E = (9 \times 2) \times (\sqrt{7} \times \sqrt{7})

نعلم أن 7×7=7\sqrt{7} \times \sqrt{7} = 7:

E=18×7E = 18 \times 7
E=126E = 126

حساب العبارة F=(32)2−(5)2F = (3\sqrt{2})^2 - (\sqrt{5})^2

💡إضاءة وتنبيه:

نطبق قواعد القوى والجذور التالية:

1. (ab)2=a2×b(a\sqrt{b})^2 = a^2 \times b

2. (a)2=a(\sqrt{a})^2 = a

✅الإجابة النموذجية:

نحسب كل حد على حدة:

(32)2=32×(2)2=9×2=18(3\sqrt{2})^2 = 3^2 \times (\sqrt{2})^2 = 9 \times 2 = 18
(5)2=5(\sqrt{5})^2 = 5

نعوض النتائج في العبارة FF:

F=18−5F = 18 - 5
F=13F = 13

حساب العبارة G=3227×32G = \sqrt{\frac{32}{27}} \times \sqrt{\frac{3}{2}}

💡إضاءة وتنبيه:

نطبق خاصية ضرب الجذور التربيعية: a×b=a×b\sqrt{a} \times \sqrt{b} = \sqrt{a \times b}، ثم نقوم باختزال الكسر الناتج تحت الجذر قبل حساب قيمته النهائية.

✅الإجابة النموذجية:
G=3227×32G = \sqrt{\frac{32}{27} \times \frac{3}{2}}
G=32×327×2G = \sqrt{\frac{32 \times 3}{27 \times 2}}

نقوم بالاختزال الذكي للبسط والمقام:

نقسم 3232 على 22 فنجد 1616.
نقسم 33 و 2727 على 33 فنجد 11 في البسط و 99 في المقام.
G=169G = \sqrt{\frac{16}{9}}

نطبق خاصية جذر كسر ab=ab\sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}:

G=169G = \frac{\sqrt{16}}{\sqrt{9}}
G=43G = \frac{4}{3}
📌

التمرين الثالث:

1. كتابة العددين MM و NN على الشكل aba\sqrt{b} (حيث aa و bb عددان طبيعيان و bb أصغر ما يمكن)

كتابة العدد M=6×30M = \sqrt{6} \times \sqrt{30}

💡إضاءة وتنبيه:

نطبق خاصية الضرب للجذور التربيعية ثم نحلل العدد الناتج للبحث عن أكبر مربع تام يقسمه.

✅الإجابة النموذجية:
M=6×30M = \sqrt{6 \times 30}
M=180M = \sqrt{180}

نبحث عن أكبر مربع تام يقسم العدد 180180، نجد أن 180=36×5180 = 36 \times 5 (حيث 3636 مربع تام للعدد 66):

M=36×5M = \sqrt{36 \times 5}
M=36×5M = \sqrt{36} \times \sqrt{5}
M=65M = 6\sqrt{5}

وهي من الشكل aba\sqrt{b} حيث a=6a = 6 و b=5b = 5.

كتابة العدد N=298+18−58+32N = 2\sqrt{98} + \sqrt{18} - 5\sqrt{8} + \sqrt{32}

💡إضاءة وتنبيه:

لتبسيط مجموع جذور تربيعية، نقوم بتحليل الأعداد تحت الجذور إلى جذاءات يكون أحد عواملها مربعاً تاماً وعاملها الآخر مشتركاً بين جميع الحدود (في هذه الحالة نلاحظ أن جميع الأعداد تقبل القسمة على 22).

✅الإجابة النموذجية:

نقوم بتحليل الأعداد تحت الجذور كالتالي:

98=49×298 = 49 \times 2
18=9×218 = 9 \times 2
8=4×28 = 4 \times 2
32=16×232 = 16 \times 2

نعوض هذه التحليلات في العبارة NN:

N=249×2+9×2−54×2+16×2N = 2\sqrt{49 \times 2} + \sqrt{9 \times 2} - 5\sqrt{4 \times 2} + \sqrt{16 \times 2}

نخرج المربعات التامة من تحت الجذور:

N=2(72)+32−5(22)+42N = 2(7\sqrt{2}) + 3\sqrt{2} - 5(2\sqrt{2}) + 4\sqrt{2}
N=142+32−102+42N = 14\sqrt{2} + 3\sqrt{2} - 10\sqrt{2} + 4\sqrt{2}

باستعمال الخاصية التوزيعية، نستخرج 2\sqrt{2} كعامل مشترك:

N=(14+3−10+4)2N = (14 + 3 - 10 + 4)\sqrt{2}

نحسب ما بين القوسين:

14+3=1714 + 3 = 17
17−10=717 - 10 = 7
7+4=117 + 4 = 11

إذن:

N=112N = 11\sqrt{2}

وهي من الشكل aba\sqrt{b} حيث a=11a = 11 و b=2b = 2.

2. كتابة الكسر 11265\frac{11\sqrt{2}}{6\sqrt{5}} على شكل كسر مقامه عدد ناطق

💡إضاءة وتنبيه:

لجعل مقام كسر عدداً ناطقاً (تنطيق المقام)، نضرب كلاً من البسط والمقام في الجذر التربيعي الموجود في المقام (وهو 5\sqrt{5} في هذه الحالة).

✅الإجابة النموذجية:

نضرب بسط ومقام الكسر في 5\sqrt{5}:

11265=112×565×5\frac{11\sqrt{2}}{6\sqrt{5}} = \frac{11\sqrt{2} \times \sqrt{5}}{6\sqrt{5} \times \sqrt{5}}

نطبق قواعد الحساب على الجذور في البسط والمقام:

في البسط: 2×5=2×5=10\sqrt{2} \times \sqrt{5} = \sqrt{2 \times 5} = \sqrt{10}
في المقام: 5×5=5\sqrt{5} \times \sqrt{5} = 5

تصبح العبارة:

11106×5\frac{11\sqrt{10}}{6 \times 5}
=111030= \frac{11\sqrt{10}}{30}

وبذلك تم كتابة الكسر بمقام ناطق وهو العدد 3030.