السؤال الأول: العدد \( A = 17 \) هو:
أ) عدد زوجي
ب) عدد فردي
ج) عدد أولي
د) عدد مركب
السؤال الثاني: احسب قيمة العبارة:
السؤال الثالث: إذا كانت A و B و C ثلاث نقاط على استقامة واحدة، فإن:
في حالة:
أ) \( B \in [AC] \)
ب) \( C \in [AB] \)
ج) \( A \in [BC] \)
الحل التفصيلي للتمرين الأول
السؤال الأول: تحديد طبيعة العدد 17
العدد \( A = 17 \) هو عدد فردي وأولي
التبرير:
- عدد فردي: لأن \( 17 = 2 \times 8 + 1 \)
- عدد أولي: لأن قواسمه هي 1 و 17 فقط
مثال توضيحي:
الأعداد الأولية الأولى: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23...
نلاحظ أن 17 لا يقبل القسمة على أي عدد غير 1 و 17
السؤال الثاني: حساب قيمة العبارة
الحل خطوة بخطوة:
مثال مشابه:
السؤال الثالث: المسافات على المستقيم
الصيغة \( AB = AC - BC \) صحيحة عندما: \( B \in [AC] \)
الوضعية الصحيحة:
A ────── B ────── C
حيث B تقع بين A و C
التبرير الرياضي:
عندما تكون \( B \in [AC] \)، فإن: \( AC = AB + BC \)
وبالتالي: \( AB = AC - BC \)
مثال عملي:
إذا كان \( AC = 10 \) سم و \( BC = 3 \) سم و \( B \in [AC] \)
فإن: \( AB = AC - BC = 10 - 3 = 7 \) سم
أ) احسب:
ب) أكمل بما يناسب:
ج) أكمل بما يناسب من الأعداد التالية:
الأعداد: 81401, 47000, 100000, 21156
د) احسب:
الحل التفصيلي للتمرين الثاني
أ) الحسابات الأساسية
1) حساب A:
طريقة أيسر:
نلاحظ أن 985 تحذف مع -985
2) حساب B:
طريقة أيسر:
3) حساب C:
4) حساب D:
5) حساب E:
طريقة أيسر:
6) حساب F:
ب) إكمال المساواة
إذن: \( 375 - 82 - 18 = 275 \)
ج) إكمال بالأعداد المعطاة
1) \( 123 \times 172 = 21156 \)
2) \( 117698 - 17698 = 100000 \)
3) \( 34562 + 12308 = 46870 \) (ليس من الأعداد المعطاة)
د) الحسابات المتقدمة
1) حساب n:
2) حساب m:
المعطيات:
دائرة مركزها O، نقطتان A و B على الدائرة
مثلث OAB متقايس الأضلاع
المستقيم (OI) يقطع المستقيم (AB) في النقطة E
الرسم التوضيحي:
O ● مركز الدائرة
A ● ───── E ───── B ●
│ ╲ │ ╱ │
│ ╲ │ ╱ │
│ ╲ │ ╱ │
│ ╲ │ ╱ │
└─────────O─────────┘
أ) بين أن المستقيم (OI) هو الموسط العمودي لـ [AB]
ب) ماذا تمثل النقطة E بالنسبة إلى [AB]؟ علل جوابك
ج) عين نقطتين F و G بحيث يكون الرباعي AEFG مربعاً
د) ما هي الوضعية النسبية للمستقيمين (AG) و (OI)؟
هـ) بين أن النقاط O و I و E و F على استقامة واحدة
الحل التفصيلي للتمرين الثالث
أ) إثبات أن (OI) هو الموسط العمودي لـ [AB]
الإثبات:
بما أن المثلث OAB متقايس الأضلاع، فإن:
- \( OA = OB \) (نصفا قطر الدائرة)
- \( OA = AB = OB \) (تقايس الأضلاع)
وبالتالي:
- O تقع على الموسط العمودي لـ [AB] لأن \( OA = OB \).
- المستقيم (OI) هو محور التناظر للمثلث OAB المتقايس، وبالتالي هو الموسط العمودي لـ [AB].
خاصية مهمة:
في المثلث المتقايس الأضلاع، يتطابق الموسط العمودي للضلع مع الارتفاع والوسيط ومحور التناظر.
ب) تحديد موقع النقطة E
النقطة E تمثل منتصف القطعة [AB]
التبرير:
لأن (OI) هو الموسط العمودي لـ [AB]، فإن النقطة E، التي هي نقطة تقاطع (OI) مع (AB)، تقسم القطعة [AB] إلى جزأين متساويين، أي \( AE = EB \). وبالتالي، E هي منتصف [AB].
مثال توضيحي:
إذا كان \( AB = 6 \) سم، فإن \( AE = EB = 3 \) سم.
ج) تحديد النقطتين F و G لتكوين مربع AEFG
لكي يكون الرباعي AEFG مربعاً، يجب أن تكون الأضلاع متساوية (\( AE = EF = FG = GA \)) والزوايا قائمة. لنفترض أن الدائرة في مستوى إحداثي، حيث:
- E هي منتصف [AB] (من السؤال ب).
- (OI) هو المحور العمودي، وهو محور التناظر.
نختار النقطتين F و G بحيث يكون الرباعي AEFG مربعاً. لنفترض أن:
- A لها إحداثيات \( (x_A, y_A) \).
- B لها إحداثيات \( (x_B, y_B) \).
- E هي منتصف [AB]، فإن إحداثيات E هي \( \left( \frac{x_A + x_B}{2}, \frac{y_A + y_B}{2} \right) \).
لتشكيل مربع، نختار F و G بحيث تكون الزوايا قائمة والأضلاع متساوية. يمكن اختيار F و G بحيث يكون المتجه \( \vec{AE} \) متعامداً مع \( \vec{EF} \)، وكذلك \( \vec{EF} \) مع \( \vec{FG} \)، وهكذا.
الإجابة:
نختار F و G بحيث يكون الرباعي AEFG مربعاً، وهذا يعتمد على الإحداثيات. على سبيل المثال، إذا كانت A عند \( (r, 0) \)، B عند \( (-r, 0) \)، E عند \( (0, 0) \)، يمكن أن تكون F عند \( (0, r) \) و G عند \( (r, r) \). يجب التحقق من أن الأطوال متساوية والزوايا قائمة.
مثال توضيحي:
إذا كانت الدائرة مركزها O عند \( (0, 0) \)، و A عند \( (1, 0) \)، B عند \( (-1, 0) \)، فإن E عند \( (0, 0) \). يمكن اختيار F عند \( (0, 1) \) و G عند \( (1, 1) \)، مما يشكل مربعاً.
د) الوضعية النسبية للمستقيمين (AG) و (OI)
الإثبات:
في المربع AEFG، بما أن \( AE = EF \) والزاوية عند E قائمة، فإن المستقيم (AG) هو قطر المربع. المستقيم (OI) هو الموسط العمودي لـ [AB] ويمر عبر منتصف القطعة [AB] (النقطة E). في المربع، القطر (AG) يمر عبر مركز المربع (E في هذه الحالة)، وبالتالي فإن (AG) و (OI) يتقاطعان في E وهما متعامدان.
إذن، (AG) و (OI) متعامدان.
مثال توضيحي:
في المربع AEFG، إذا كانت A عند \( (1, 0) \)، E عند \( (0, 0) \)، G عند \( (1, 1) \)، فإن (AG) له ميل 1، بينما (OI) (محور y) له ميل غير معرف (عمودي)، مما يؤكد التعامد.
هـ) إثبات أن النقاط O و I و E و F على استقامة واحدة
الإثبات:
لنفترض أن (OI) هو المحور العمودي لـ [AB]، و E هي منتصف [AB]. النقطة O هي مركز الدائرة، والنقطة I هي نقطة على المستقيم (OI) بحيث يكون محور التناظر. في المربع AEFG، النقطة F تقع بحيث \( \vec{EF} \) متعامدة مع \( \vec{AE} \).
للتحقق من أن O، I، E، و F على استقامة واحدة، نلاحظ أن (OI) هو خط التماثل ويمر عبر E. إذا اخترنا F بحيث تكون على امتداد (OI)، فإن النقاط تكون على نفس المستقيم. على سبيل المثال، إذا كانت O عند \( (0, -r) \)، E عند \( (0, 0) \)، F عند \( (0, r) \)، و I على امتداد المستقيم (مثلاً عند \( (0, -2r) \))، فإن النقاط O، I، E، و F كلها تقع على المستقيم \( x = 0 \).
إذن، النقاط O، I، E، و F على استقامة واحدة.
مثال توضيحي:
إذا كانت O عند \( (0, -1) \)، E عند \( (0, 0) \)، F عند \( (0, 1) \)، و I عند \( (0, -2) \)، فإنها تقع كلها على محور y، مما يثبت أنها على استقامة واحدة.