المدرسة الإعدادية النموذجية - ضفاف البحيرة
إعداد الأستاذ: فوزي الغربي
الإصلاح:
(1) مربع مساحته $3\text{ cm}^2$:
ضلع المربع $s$: $\quad s^2=3$
$\quad s=\sqrt{3}$
محيط المربع $P$: $\quad P=4s$
$\quad P=4\sqrt{3}$
تحويل الخيار الأول: $\quad \sqrt{48}=\sqrt{16\times 3}$
$\quad \sqrt{48}=4\sqrt{3}$
الجواب الصحيح: \(\sqrt{48}\)
(2) إحداثيات منتصف \([AB]\):
الأفصول $x_C$: $\quad x_C=\frac{x_A+x_B}{2}$
$\quad x_C=\frac{(\sqrt{2}-3)+(1-\sqrt{2})}{2}$
$\quad x_C=\frac{\sqrt{2}-\sqrt{2}-3+1}{2}$
$\quad x_C=\frac{-2}{2}$
$\quad x_C=-1$
الترتيب $y_C$: $\quad y_C=\frac{y_A+y_B}{2}$
$\quad y_C=\frac{1+3}{2}$
$\quad y_C=\frac{4}{2}$
$\quad y_C=2$
الجواب الصحيح: \(C(-1, 2)\)
(3) مقلوب العدد \(\sqrt{5}-\sqrt{3}\):
المقلوب هو: $\quad \frac{1}{\sqrt{5}-\sqrt{3}}$
لإنطاق المقام: $\quad \frac{1}{\sqrt{5}-\sqrt{3}} \times \frac{\sqrt{5}+\sqrt{3}}{\sqrt{5}+\sqrt{3}}$
$\quad =\frac{\sqrt{5}+\sqrt{3}}{(\sqrt{5})^2-(\sqrt{3})^2}$
$\quad =\frac{\sqrt{5}+\sqrt{3}}{5-3}$
$\quad =\frac{\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2}$
الجواب الصحيح: \(\frac{\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2}\)
(4) $|-x\sqrt{3}|=-x\sqrt{3}$:
القاعدة: $\quad |A|=A$ إذا وفقط إذا كان $A\ge 0$
التطبيق: $\quad |-x\sqrt{3}|=-x\sqrt{3}$ يعني أن $-x\sqrt{3}\ge 0$
بما أن $\sqrt{3} > 0$: $\quad -x\ge 0$
$\quad x\le 0$
الجواب الصحيح: \(x\in \mathbb{R}_{-}\) (مجموعة الأعداد الحقيقية السلبية أو الصفر)
الإصلاح:
(1) أ- إثبات أن \(M=y-x\):
$M=-(1-\sqrt{3})-[x-(y+\pi)+\sqrt{3}]+(1-\pi)$
$M=-1+\sqrt{3}-[x-y-\pi+\sqrt{3}]+1-\pi$
$M=-1+\sqrt{3}-x+y+\pi-\sqrt{3}+1-\pi$
$M=(-1+1)+(\sqrt{3}-\sqrt{3})+(-\pi+\pi)-x+y$
$M=0+0+0-x+y$
$M=y-x$
(1) ب - حساب \(M\) إذا علمت أن \(x=y-\sqrt{2}\):
$M=y-x$
$M=y-(y-\sqrt{2})$
$M=y-y+\sqrt{2}$
$M=\sqrt{2}$
(2) إيجاد \(x\) إذا علمت أن \(M\) و \(y\) متقابلان (أي $M+y=0$):
$M+y=0$
$(y-x)+y=0$
$2y-x=0$
$x=2y$
(3) أ - إثبات العبارتين:
بالنسبة لـ $A$:
$A=\sqrt{2}-[-(\sqrt{3}+1-\sqrt{2})+x]-(y+1)$
$A=\sqrt{2}-[-\sqrt{3}-1+\sqrt{2}+x]-y-1$
$A=\sqrt{2}+\sqrt{3}+1-\sqrt{2}-x-y-1$
$A=(\sqrt{2}-\sqrt{2})+(\sqrt{3})+(-x-y)+(1-1)$
$A=\sqrt{3}-x-y$
$A=-x-y+\sqrt{3}$
بالنسبة لـ $B$:
$B=\sqrt{\frac{25}{4}}-(\sqrt{3}-\pi)-(-y+\frac{3}{2})$
$B=\frac{5}{2}-\sqrt{3}+\pi+y-\frac{3}{2}$
$B=(\frac{5}{2}-\frac{3}{2})-\sqrt{3}+\pi+y$
$B=\frac{2}{2}-\sqrt{3}+\pi+y$
$B=1-\sqrt{3}+\pi+y$
$B=y+1-\sqrt{3}+\pi$
(3) ب - حساب \(A\) إذا علمت أن \(x+y=\sqrt{3}-1\):
$A=-x-y+\sqrt{3}$
$A=-(x+y)+\sqrt{3}$
$A=-(\sqrt{3}-1)+\sqrt{3}$
$A=-\sqrt{3}+1+\sqrt{3}$
$A=1$
(3) ج - إيجاد \(x\) إذا علمت أن \(A\) و \(B\) متقابلان (أي $A+B=0$):
$A+B=0$
$(-x-y+\sqrt{3})+(y+1-\sqrt{3}+\pi)=0$
$-x+(-y+y)+(\sqrt{3}-\sqrt{3})+(1+\pi)=0$
$-x+0+0+1+\pi=0$
$-x=-(1+\pi)$
$x=1+\pi$
الإصلاح:
(1) تبيان أن \(a=3-2\sqrt{2}\):
بما أن $\sqrt{2}\approx 1.414$: $\quad \sqrt{2}-2 < 0$
إذن: $\quad |\sqrt{2}-2|=-(\sqrt{2}-2)=2-\sqrt{2}$
$a=2(2-\sqrt{2})-1$
$a=4-2\sqrt{2}-1$
$a=3-2\sqrt{2}$
(2) تبيان أن \(b=3+2\sqrt{2}\):
$b=2(\sqrt{2}+1)-(1-\sqrt{2})(1+\sqrt{2})$
$b=2\sqrt{2}+2-(1^2-(\sqrt{2})^2)$
$b=2\sqrt{2}+2-(1-2)$
$b=2\sqrt{2}+2-(-1)$
$b=2\sqrt{2}+2+1$
$b=3+2\sqrt{2}$
(3) تبيان أن \(a\) و \(b\) مقلوبان:
نحسب الجذاء: $\quad a \times b = (3-2\sqrt{2})(3+2\sqrt{2})$
$\quad a \times b = 3^2 - (2\sqrt{2})^2$
$\quad a \times b = 9 - (4 \times 2)$
$\quad a \times b = 9 - 8$
$\quad a \times b = 1$
بما أن $a \times b = 1$، فإن $a$ و $b$ مقلوبان.
(4) تبيان أن \((\frac{1}{a}+\frac{1}{b})(\frac{1}{a}-2\sqrt{2})\) هو عدد صحيح طبيعي:
بما أن $a$ و $b$ مقلوبان: $\quad \frac{1}{a}=b$ و $\frac{1}{b}=a$
العبارة تصبح: $\quad (b+a)(b-2\sqrt{2})$
نحسب $a+b$: $\quad a+b = (3-2\sqrt{2})+(3+2\sqrt{2})$
$\quad a+b = 6$
نحسب $b-2\sqrt{2}$: $\quad b-2\sqrt{2} = (3+2\sqrt{2})-2\sqrt{2}$
$\quad b-2\sqrt{2} = 3$
قيمة العبارة: $\quad (6)(3)$
$\quad = 18$
$18$ هو عدد صحيح طبيعي. ($18 \in \mathbb{N}$)
(5) أ / نشر واختصار العبارة \(A\):
$A=\frac{3}{2}(x-\sqrt{2})-\frac{1}{2}(x-7\sqrt{2})$
$A=\frac{3}{2}x-\frac{3\sqrt{2}}{2}-\frac{1}{2}x+\frac{7\sqrt{2}}{2}$
$A=(\frac{3}{2}x-\frac{1}{2}x)+(\frac{7\sqrt{2}}{2}-\frac{3\sqrt{2}}{2})$
$A=\frac{2}{2}x+\frac{4\sqrt{2}}{2}$
$A=x+2\sqrt{2}$
(5) ب / تفكيك العبارة \(B\) إلى جذاء عوامل:
العبارة $B$ معطاة في شكل جذاء عوامل: $\quad B=(x+2\sqrt{2})(3x-\sqrt{2})$
(للتأكد من صحة التفكيك، ننشر العبارة: $B=3x^2-x\sqrt{2}+6x\sqrt{2}-2\sqrt{4} = 3x^2+5x\sqrt{2}-4$)
التفكيك هو: \(B=(x+2\sqrt{2})(3x-\sqrt{2})\)
(5) ج / تبيان أنّ \(A+B=(x+2\sqrt{2})(3x-\sqrt{2}+1)\):
$A+B = (x+2\sqrt{2})+(x+2\sqrt{2})(3x-\sqrt{2})$
نُخرج العامل المشترك $x+2\sqrt{2}$: $\quad A+B = (x+2\sqrt{2})[1+(3x-\sqrt{2})]$
$A+B = (x+2\sqrt{2})[1+3x-\sqrt{2}]$
$A+B = (x+2\sqrt{2})(3x-\sqrt{2}+1)$
(5) د / إيجاد \(x\) إذا علمت أن \(A\) و \(B\) متقابلان (أي $A+B=0$):
$A+B=0$
$\quad (x+2\sqrt{2})(3x-\sqrt{2}+1)=0$
الحالة 1:
$x+2\sqrt{2}=0$
$x=-2\sqrt{2}$
الحالة 2:
$3x-\sqrt{2}+1=0$
$3x=\sqrt{2}-1$
$x=\frac{\sqrt{2}-1}{3}$
حلول المعادلة هي: \(\{-2\sqrt{2}, \frac{\sqrt{2}-1}{3}\}\)
الإصلاح:
ملاحظة: بما أن $AB^2+AC^2 = 6^2+8^2 = 36+64 = 100$ و $BC^2=10^2=100$، فإن المثلث $ABC$ **قائم الزاوية في $A$** حسب عكس مبرهنة بيتاغور.
(1) أ- تبيان أن \(\frac{CI}{CE}=\frac{IH}{EF}=\frac{4}{15}\):
تطبيق مبرهنة طالس في المثلث $CEF$:
الشرط 1 (الاستقامة):
$\quad I$ ينتمي إلى $(CE)$
$\quad H$ ينتمي إلى $(CF)$
الشرط 2 (التوازي):
$\quad (IH) \parallel (EF)$ (معطى)
الشرط 3 (النسب):
$\quad \frac{CI}{CE}=\frac{CH}{CF}=\frac{IH}{EF}$
حساب النسبة المعطاة: $\quad \frac{CH}{CF}=\frac{6.4}{24}$
$\quad \frac{CH}{CF}=\frac{64}{240}$
بالاختزال على 16: $\quad \frac{CH}{CF}=\frac{4}{15}$
إذن: $\quad \frac{CI}{CE}=\frac{IH}{EF}=\frac{4}{15}$
(1) ب - استنتاج أن \(IC=IH=4\):
لدينا $\quad \frac{CI}{CE}=\frac{4}{15}$
وبما أن $CE=15$ (معطى): $\quad \frac{CI}{15}=\frac{4}{15}$
إذن: $\quad CI=4$
لدينا $\quad \frac{IH}{EF}=\frac{4}{15}$
وبما أن $EF=15$ (معطى): $\quad \frac{IH}{15}=\frac{4}{15}$
إذن: $\quad IH=4$
النتيجة: $\quad IC=IH=4$
(2) أ- حساب مساحة المثلث $ABC$ (\(S_{ABC}\)):
المثلث $ABC$ قائم الزاوية في $A$:
$S_{ABC}=\frac{AB \times AC}{2}$
$S_{ABC}=\frac{6 \times 8}{2}$
$S_{ABC}=\frac{48}{2}$
$S_{ABC}=24$ وحدة مساحة
(2) ب - تبيان أن \(AH=4.8\):
مساحة المثلث $ABC$ هي أيضاً $\frac{BC \times AH}{2}$ ($AH$ هو الارتفاع المتعلق بالوتر $[BC]$):
$S_{ABC}=\frac{BC \times AH}{2}$
$24=\frac{10 \times AH}{2}$
$48=10 \times AH$
$AH=\frac{48}{10}$
$AH=4.8$
(3) أ- تبيان أن \(\frac{BM}{BH}=\frac{MK}{AH}\):
بما أن $N$ مناظرة $C$ بالنسبة إلى $A$: $\quad A$ منتصف $[CN]$
بما أن $M$ مناظرة $C$ بالنسبة إلى $H$: $\quad H$ منتصف $[CM]$
في المثلث $CNM$، القطعة $[AH]$ تصل بين منتصفي ضلعين.
حسب مبرهنة القطعة الواصلة بين منتصفي ضلعين: $\quad (AH) \parallel (NM)$
وبما أن $K$ نقطة من $(MN)$: $\quad (AH) \parallel (MK)$
تطبيق مبرهنة طالس في المثلث $BKM$ والمستقيم $(AH)$:
الشرط 1 (الاستقامة):
$\quad H$ ينتمي إلى $(BM)$
$\quad A$ ينتمي إلى $(BK)$
$\quad B, H, M$ استقامية (و $B, A, K$ استقامية)
الشرط 2 (التوازي):
$\quad (AH) \parallel (MK)$
الشرط 3 (النسب):
$\quad \frac{BH}{BM}=\frac{BA}{BK}=\frac{AH}{MK}$
بأخذ مقلوب النسبة الأولى والثالثة نحصل على: $\quad \frac{BM}{BH}=\frac{MK}{AH}$
(3) ب - استنتاج أن \(NK=\frac{40}{3}\):
نحسب $BM$ و $BH$:
لدينا $BH=BC-CH$: $\quad BH=10-6.4$
$\quad BH=3.6$
$M$ مناظرة $C$ بالنسبة لـ $H$: $\quad H$ منتصف $[CM]$
إذن $\quad M, H, C$ استقامية و $HM=CH=6.4$
$B, H, C$ استقامية، ونعلم أن $H$ بين $B$ و $C$. $\quad M$ تكون على امتداد $(BC)$ من جهة $B$.
$BM=|BH-HM|$ (باعتبار الإحداثيات على مستقيم) $\quad BM=|3.6-6.4|$
$\quad BM=2.8$
نحسب $MK$ من مبرهنة طالس: $\quad \frac{BM}{BH}=\frac{MK}{AH}$
$\quad \frac{2.8}{3.6}=\frac{MK}{4.8}$
$\quad MK=\frac{2.8 \times 4.8}{3.6}$
$\quad MK=\frac{13.44}{3.6}=\frac{134.4}{36}=\frac{56}{15}$
نحسب $NM$ من مبرهنة القطعة الواصلة بين منتصفي ضلعين: $\quad NM=2 \times AH$
$\quad NM=2 \times 4.8=9.6$
لدينا $NM=\frac{96}{10}=\frac{48}{5}=\frac{144}{15}$ و $MK=\frac{56}{15}$
بما أن $\frac{144}{15} < \frac{56}{15}$ هذا غير صحيح. يجب أن تكون $K$ خارج $[NM]$
نلاحظ أن: $\quad \frac{56}{15} \approx 3.73$ و $\frac{144}{15} = 9.6$
بما أن $AH \parallel NM$ و $K$ تقاطع $(MN)$ و $(AB)$ فإن النقاط $N, M, K$ على استقامة واحدة. (في الواقع $A$ هي منتصف $CN$ و $H$ هي منتصف $CM$ و $K$ هي نقطة تقاطع $MN$ و $AB$).
بالتأكد من الشكل الهندسي، $K$ تقع على امتداد $[MN]$ من جهة $M$. إذن $NK=NM+MK$.
$NK=9.6+3.73 = 13.33$
الحساب بالكسور: $\quad NK=NM+MK$
$\quad NK=\frac{48}{5}+\frac{56}{15}$
$\quad NK=\frac{48 \times 3}{15}+\frac{56}{15}$
$\quad NK=\frac{144+56}{15}$
$\quad NK=\frac{200}{15}$
بالاختزال على 5: $\quad NK=\frac{40}{3}$