(1) أحسب العبارات التالية:
$$\text{B} = 4\times(1+2)^{2}+(2^{3})^{2}\times3+7$$
$$\text{C} = 6+28^{0}\times5^{2}-(7\times4-3^{3})^{10}$$
(2) أكتب في صورة قوة لعدد صحيح طبيعي:
$$\text{D} = 5^{5}\times25$$
$$\text{E} = 16\times(2^{3})^{5}$$
$$25^{5}\times(2^{5})^{2}$$
$$3^{2}\times(5^{3})^{2}\times(3^{2})^{2}$$
(أ) حساب B:
$$\text{B} = 4\times(1+2)^{2}+(2^{3})^{2}\times3+7$$
$$= 4\times9 + 2^{6}\times3+7$$
$$= 36 + 64\times3+7$$
$$= 36 + 192 + 7 = 235$$
(ب) حساب C:
$$\text{C} = 6+28^{0}\times5^{2}-(7\times4-3^{3})^{10}$$
$$= 6+1\times25 - (28-27)^{10}$$
$$= 6+25 - 1 = 30$$
(أ) $$\text{D} = 5^{5}\times25$$
$$\text{D} = 5^{5}\times5^{2} = 5^{7}$$
(ب) $$\text{E} = 16\times(2^{3})^{5}$$
$$\text{E} = 2^{4} \times 2^{15} = 2^{19}$$
(ج) $$25^{5}\times(2^{5})^{2}$$
$$= (5^{2})^{5} \times 2^{10} = 5^{10} \times 2^{10} = 10^{10}$$
(د) $$3^{2}\times(5^{3})^{2}\times(3^{2})^{2}$$
$$= 3^{2} \times 5^{6} \times 3^{4} = 3^{6} \times 5^{6} = 15^{6}$$
(1) أكمل الفراغات التالية بما يناسب:
$$\text{F} = (8\times5)^{2}\times5^{4}$$
$$81\times49^{2} = \text{.......}^{4} \times \text{.......}^{4}$$
$$3\times10^{\text{......}} < 365 < \text{.....}\times\text{.......}$$
$$32\times125^{2}\times2 = 10^{\text{....}}$$
$$2^{4}\times\text{......}^{\text{......}} = 10^{\text{....}}\times5^{3}$$
$$\text{F} = (8\times5)^{2}\times5^{4} = 40^{2}\times5^{4}$$
$$= (2^{3}\times5)^{2}\times5^{4} = 2^{6}\times5^{2}\times5^{4}$$
$$= 2^{6}\times5^{6} = 10^{6}$$
$$81 = 3^{4}$$, $$49^{2} = 7^{4}$$
$$81\times49^{2} = 3^{4} \times 7^{4}$$
الجواب: $$3^{4} \times 7^{4}$$
$$3\times10^{2} = 300 < 365$$
$$4\times10^{2} = 400 > 365$$
الجواب: $$3\times10^{2} < 365 < 4\times10^{2}$$
$$32\times125^{2}\times2 = 2^{5} \times (5^{3})^{2} \times 2$$
$$= 2^{6} \times 5^{6} = 10^{6}$$
الجواب: $$10^{6}$$
$$10^{z}\times5^{3} = 2^{z}\times5^{z+3}$$
بالمقارنة: $$z = 4$$, إذن $$5^{z+3} = 5^{7}$$
الجواب: $$2^{4}\times5^{7} = 10^{4}\times5^{3}$$
(1) أ) بيّن أنّ: $$a=3^{4}\times5^{4}\times(2^{4}\times3-8)^{2} = 40^{2}\times15^{4}$$
ب) استنتج أنّ $$a=81\times10^{6}$$
(2) أ) بيّن أنّ: $$b=3^{6}\times10^{7}-9\times30^{6} = 30^{6}$$
ب) استنتج أنّ $$b-a=648\times10^{6}$$
$$a=3^{4}\times5^{4}\times(2^{4}\times3-8)^{2}$$
$$2^{4}\times3-8 = 16\times3-8 = 48-8 = 40$$
$$a = 3^{4}\times5^{4}\times40^{2}$$
$$= (3\times5)^{4}\times40^{2} = 15^{4}\times40^{2}$$
✓ تم الإثبات
$$a = 3^{4}\times5^{4}\times40^{2}$$
$$40 = 2^{3}\times5$$
$$a = 3^{4}\times5^{4}\times(2^{3}\times5)^{2}$$
$$= 3^{4}\times5^{4}\times2^{6}\times5^{2}$$
$$= 3^{4}\times2^{6}\times5^{6}$$
$$= 81\times(2\times5)^{6} = 81\times10^{6}$$
✓ تم الإثبات
$$b=3^{6}\times10^{7}-9\times30^{6}$$
$$= 3^{6}\times10\times10^{6}-3^{2}\times(3\times10)^{6}$$
$$= 3^{6}\times10\times10^{6}-3^{2}\times3^{6}\times10^{6}$$
$$= 3^{6}\times10^{6}(10-3^{2})$$
$$= 3^{6}\times10^{6}(10-9) = 3^{6}\times10^{6}$$
$$= (3\times10)^{6} = 30^{6}$$
✓ تم الإثبات
$$b-a = 30^{6} - 81\times10^{6}$$
$$= (3\times10)^{6} - 81\times10^{6}$$
$$= 3^{6}\times10^{6} - 81\times10^{6}$$
$$= (3^{6}-81)\times10^{6}$$
$$= (729-81)\times10^{6}$$
$$= 648\times10^{6}$$
✓ تم الإثبات
في الرسم المرافق: $$(BE) // (AC)$$، $$\angle DAC = 55°$$، $$\angle BAF = 35°$$، $$AB = 3$$، $$EB = 2$$.
① أ- بيّن أنّ المستقيمين $$(AB)$$ و $$(AC)$$ متعامدان.
ب- استنتج أنّ المستقيمين $$(AB)$$ و $$(BE)$$ متعامدان.
② حدّد بعد النقطة $$E$$ عن المستقيم $$(AC)$$. علّل جوابك.
③ لتكن $$\mathcal{C}$$ دائرة مركزها $$E$$ وتمر من $$B$$.
أ- ما هي الوضعية النسبية للدائرة $$\mathcal{C}$$ والمستقيم $$(AC)$$؟ علّل جوابك.
ب- ما هي الوضعية النسبية للدائرة $$\mathcal{C}$$ والمستقيم $$(AB)$$؟ علّل جوابك.
④ أكمل بما يناسب:
أ- الزاويتان $$\angle DAC$$ و $$\angle BAF$$ ..................
ب- الزاويتان $$\angle DAC$$ و .................. متجاورتان ومتكاملتان.
معطى: $$\angle DAC = 55°$$ و $$\angle BAF = 35°$$
ملاحظة: النقاط $$F$$، $$A$$، $$D$$ على استقامة واحدة (المستقيم $$(FD)$$)
الخطوة 1: حساب الزاوية $$\angle BAC$$
بما أن $$\angle DAC = 55°$$ و $$\angle BAF = 35°$$
والزاوية $$\angle FAD$$ هي زاوية مستقيمة = $$180°$$
$$\angle BAC = \angle FAD - \angle BAF - \angle DAC$$
$$\angle BAC = 180° - 35° - 55° = 90°$$
الجواب: بما أن $$\angle BAC = 90°$$، فإن المستقيمين $$(AB)$$ و $$(AC)$$ متعامدان.
التعليل: مجموع الزوايا المجاورة على استقامة واحدة يساوي $$180°$$.
خاصية: إذا كان مستقيمان متوازيان، وكان أحدهما عمودياً على مستقيم ثالث، فإن المستقيم الآخر يكون أيضاً عمودياً على المستقيم الثالث.
الخطوة 1: استخدام المعطى
لدينا: $$(BE) // (AC)$$
من السؤال السابق: $$(AB) \perp (AC)$$
الخطوة 2: تطبيق الخاصية
بما أن $$(BE) // (AC)$$ و $$(AB) \perp (AC)$$
إذن: $$(AB) \perp (BE)$$
الجواب: المستقيمان $$(AB)$$ و $$(BE)$$ متعامدان.
التعليل: إذا كان مستقيم عمودي على أحد مستقيمين متوازيين، فهو عمودي على الآخر.
تعريف: بعد نقطة عن مستقيم هو طول العمودي النازل من النقطة إلى المستقيم.
الخطوة 1: تحديد العمودي من $$E$$ إلى $$(AC)$$
بما أن $$(BE) // (AC)$$ و $$(AB) \perp (AC)$$
فإن $$(AB) \perp (BE)$$ أيضاً
إذن $$(AB)$$ هو العمودي المشترك بين المتوازيين $$(BE)$$ و $$(AC)$$
الخطوة 2: حساب المسافة
بعد $$E$$ عن $$(AC)$$ = المسافة بين المتوازيين $$(BE)$$ و $$(AC)$$
= طول القطعة العمودية = $$AB = 3 \text{ cm}$$
الجواب: بعد النقطة $$E$$ عن المستقيم $$(AC)$$ هو $$3 \text{ cm}$$.
التعليل: المسافة بين متوازيين هي طول العمودي المشترك بينهما.
قواعد الوضعية النسبية:
- إذا كانت المسافة من المركز إلى المستقيم $$d < R$$: المستقيم قاطع
- إذا كانت $$d = R$$: المستقيم مماس
- إذا كانت $$d > R$$: المستقيم خارجي
الخطوة 1: تحديد عناصر الدائرة
مركز الدائرة: $$E$$
الشعاع: $$R = EB = 2 \text{ cm}$$ (الدائرة تمر من $$B$$)
الخطوة 2: حساب المسافة من المركز $$E$$ إلى المستقيم $$(AC)$$
من السؤال السابق: $$d = 3 \text{ cm}$$
الخطوة 3: المقارنة
$$d = 3 \text{ cm} > R = 2 \text{ cm}$$
الجواب: الدائرة $$\mathcal{C}$$ والمستقيم $$(AC)$$ **خارجيان** (لا يتقاطعان).
التعليل: المسافة من المركز إلى المستقيم (3 cm) أكبر من الشعاع (2 cm).
الخطوة 1: تحديد المسافة من المركز $$E$$ إلى المستقيم $$(AB)$$
بما أن $$(AB) \perp (BE)$$ و $$E$$ تنتمي إلى $$(BE)$$
فإن العمودي من $$E$$ إلى $$(AB)$$ ينزل على النقطة $$B$$
إذن المسافة: $$d = EB = 2 \text{ cm}$$
الخطوة 2: المقارنة
الشعاع: $$R = EB = 2 \text{ cm}$$
$$d = R = 2 \text{ cm}$$
الجواب: الدائرة $$\mathcal{C}$$ والمستقيم $$(AB)$$ **متماسان**.
التعليل: المسافة من المركز إلى المستقيم تساوي الشعاع، والنقطة $$B$$ هي نقطة التماس.
تعريف الزوايا المتقابلة بالرأس: زاويتان متقابلتان بالرأس لهما نفس الرأس وضلعا كل منهما امتداد لضلعي الأخرى.
بما أن النقاط $$F$$، $$A$$، $$D$$ على استقامة واحدة
والنقاط $$B$$، $$A$$، $$C$$ تشكل زاوية
فإن $$\angle DAC$$ و $$\angle BAF$$ **متقابلتان بالرأس**
الجواب: الزاويتان $$\angle DAC$$ و $$\angle BAF$$ **متقابلتان بالرأس**.
تعريف: زاويتان متجاورتان ومتكاملتان: لهما رأس مشترك وضلع مشترك ومجموعهما $$180°$$.
الزاوية المتجاورة والمتكاملة مع $$\angle DAC$$ هي $$\angle DAB$$
لأن: $$\angle DAC + \angle DAB = \angle CAB + \angle DAC + \angle BAF = 90° + 55° + 35° = 180°$$
أو ببساطة: $$\angle DAB$$ والزاوية $$\angle DAC$$ متجاورتان على المستقيم $$(AC)$$
الجواب: الزاويتان $$\angle DAC$$ و $$\angle CAB$$ (أو $$\angle BAC$$) متجاورتان ومتكاملتان.