الجزء الأول: حساب مساحة المربع

المربع EFGH طول ضلعه \( x \) حيث \( x > 1 \)

إذا كان \( x = 3\sqrt{2} - 1 \)، أحسب مساحة المربع \( S_{EFGH} \)

\[ S_{EFGH} = x^2 \]

\[ = (3\sqrt{2} - 1)^2 \]

\[ = (3\sqrt{2})^2 - 2 \times 3\sqrt{2} \times 1 + 1^2 \]

\[ = 18 - 6\sqrt{2} + 1 \]

\[ = 19 - 6\sqrt{2} \]

الجواب النهائي: \(\boxed{19 - 6\sqrt{2}}\)

الجزء الثاني: حساب طول AB

المستطيل ABCD حيث النقاط A, B, C, D تقع على أضلاع المربع EFGH

إذا كان \( AE = BG = 1 \) سم، أحسب طول AB بدلالة \( x \)

\[ AF = EF - AE = x - 1 \]

\[ BF = FG - BG = x - 1 \]

حسب نظرية فيثاغورس في المثلث AFB:

\[ AB^2 = AF^2 + BF^2 \]

\[ = (x - 1)^2 + (x - 1)^2 \]

\[ = 2(x - 1)^2 \]

\[ AB = \sqrt{2(x - 1)^2} \]

\[ = \sqrt{2} \times |x - 1| \]

بما أن \( x > 1 \) فإن \( |x - 1| = x - 1 \)

\[ AB = \sqrt{2}(x - 1) \]

الجواب النهائي: \(\boxed{\sqrt{2}(x - 1)}\)

الجزء الثالث: حساب مساحة المستطيل

بين أن مساحة المستطيل \( S_{ABCD} = 2x - 2 \)

\[ AD = \sqrt{AE^2 + ED^2} \]

\[ = \sqrt{1^2 + 1^2} \]

\[ = \sqrt{2} \]

\[ AB = \sqrt{2}(x - 1) \] (من الجزء السابق)

\[ S_{ABCD} = AD \times AB \]

\[ = \sqrt{2} \times \sqrt{2}(x - 1) \]

\[ = 2(x - 1) \]

\[ = 2x - 2 \]

الجواب النهائي: \(\boxed{2x - 2}\)

الجزء الرابع: العلاقة بين المساحات

بين أن \( \frac{S_{EFGH}}{2} - S_{ABCD} = \frac{1}{2}(x - 2)^2 \)

\[ \frac{S_{EFGH}}{2} - S_{ABCD} = \frac{x^2}{2} - (2x - 2) \]

\[ = \frac{x^2}{2} - 2x + 2 \]

\[ = \frac{1}{2}(x^2 - 4x + 4) \]

\[ = \frac{1}{2}(x^2 - 2 \times 2 \times x + 2^2) \]

\[ = \frac{1}{2}(x - 2)^2 \]

الجواب النهائي: \(\boxed{\frac{1}{2}(x - 2)^2}\)

الجزء الخامس: إيجاد قيمة x

أوجد قيمة \( x \) عندما تكون مساحة المستطيل ABCD تساوي نصف مساحة المربع EFGH

حسب الشرط:

\[ S_{ABCD} = \frac{S_{EFGH}}{2} \]

\[ 2x - 2 = \frac{x^2}{2} \]

\[ 4x - 4 = x^2 \]

\[ x^2 - 4x + 4 = 0 \]

\[ (x - 2)^2 = 0 \]

\[ x - 2 = 0 \]

\[ x = 2 \]

الجواب النهائي: \(\boxed{2}\)