Skip to content · ⁨الانتقال إلى المحتوى⁩

GAC004 Mathematics I: Fundamentals · ⁨الرياضيات GAC004 I: الأساسيات⁩

GAC Mathematics · ⁨الرياضيات (GAC)⁩ · Topic 1 · ⁨الموضوع 1⁩

Train · ⁨تدريب⁩
1.1

What this module is, and how it is marked · ⁨ما هي هذه الوحدة وكيفية تقييمها⁩

English

A price can fall by 20% and then rise by 20% without returning to its starting value. Mathematics I helps you explain such results with a method, units and a clear interpretation. The six units connect arithmetic, algebra, graphs, geometry, trigonometry and exponential models.

Your centre's current assessment brief is the authority for tasks, weights, permitted tools and deadlines. An in-class test 课堂测验 is completed under stated classroom conditions. Projects 项目 can involve collecting data, calculating and reporting; an examination 考试 and coursework 平时作业 may have different instructions. Do not infer an official assessment pattern from these practice sheets.

A terminology logbook 术语记录本 can record the English term, a meaning in your own words and a small example. Follow your centre's instructions if it is submitted or assessed.

Read the command word 指令词: solve asks for values satisfying a condition, simplify for an equivalent expression, and justify for a reason. Show a valid method so a reader can check how the result follows. The mark scheme for each task determines its marks.

The six accompanying practice sheets are original GAC004-aligned material, not official papers. Their solutions award marks for stated mathematical steps rather than for the length of a written report.

العربية

يمكن أن ينخفض السعر بنسبة 20% ثم يرتفع بنسبة 20% دون العودة إلى قيمته الأصلية. يساعدك الرياضيات I في تفسير مثل هذه النتائج باستخدام طريقة ووحدة وتفسير واضح. تربط الوحدات الست بين الحساب والجبر والرسوم البيانية والهندسة والحساب المثلثي والنماذج الأسية.

يعتبر التوجيه الحالي للتقييم في مركزك المرجعية المعتمدة للمهام والأوزان والأدوات المسموحة والآجال. يتم إجراء اختبار صفلي تحت ظروف الفصل المدرسي المعلنة. قد تتضمن المشاريع جمع البيانات والحساب والإبلاغ؛ وقد تختلف تعليمات الامتحان والأعمال الصفية. لا تستنتج نمط تقييم رسمي من هذه الأوراق التدريبية.

يمكن لـدفتر المصطلحات تسجيل المصطلح الإنجليزي ومعناه بكلماتك الخاصة ومثال صغير. اتبع تعليمات مركزك إذا كان سيتم تقديمه أو تقييمه.

اقرأ الكلمة الدالة: حل تطلب القيم التي تحقق شرطاً ما، وتبسيط تعبيراً مكافئاً، وتبرير سبباً. عرض طريقة صالحة حتى يتمكن القارئ من التحقق من كيفية استنتاج النتيجة. يحدد مخطط الدرجات لكل مهمة عدد درجاتها.

أوراق التمارين الست المرفقة هي مواد أصلية متوافقة مع GAC004 وليست اختبارات رسمية. تُمنح الحلول درجات بناءً على الخطوات الرياضية المعلنة بدلاً من طول التقرير المكتوب.

1.1

Terminology and arithmetic review · ⁨مراجعة المصطلحات والحساب⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Unit 1 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

Module purpose: On completion of this module, students should be able to demonstrate an understanding of the basic concepts of mathematics, and the language used, in preparation for tertiary study within an English-speaking environment.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.1: Solve elementary math problems using basic arithmetic operations.

العربية

الوحدة 1 من 6 في GAC004 الرياضيات I: الأساسيات (المستوى الأول). يُدرّس الوحدة على مدار حوالي 40 ساعة صفية بالإضافة إلى 20 ساعة دراسة مستقلة، وتتم تقييمها في مركز التدريس ومراجعتها من قِبل ACT — لا يوجد امتحان خارجي.

غرض الوحدة: عند إتمام هذه الوحدة، ينبغي للطلاب أن يظهروا فهمًا للمفاهيم الأساسية في الرياضيات واللغة المستخدمة فيها، استعدادًا للدراسة الجامعية في بيئة ناطقة بالإنجليزية.

مخرجات الوحدة التي تسهم فيها هذه الوحدة:

هدف التعلم GAC004.1: حل مسائل رياضيات ابتدائية باستخدام العمليات الحسابية الأساسية.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

The vocabulary of number is assumed by every later unit.

An integer 整数 is a whole number, including negative whole numbers and zero. A rational number 有理数 can be written as a fraction of two integers with a nonzero denominator; an irrational number 无理数 cannot, and $\pi$ and $\sqrt{2}$ are the standard examples. A prime number 质数 is a positive integer greater than 1 with exactly two positive factors, itself and 1.

The order of operations 运算顺序 fixes what a written expression means: brackets, then indices, then multiplication and division, then addition and subtraction, working left to right within a level.

$$3 + 4 \times 2^2 = 3 + 4 \times 4 = 3 + 16 = 19$$
  • A factor 因数 divides a number exactly; a multiple 倍数 is what you get by multiplying it. 6 is a factor of 24, and 24 is a multiple of 6.
  • The highest common factor (HCF) 最大公因数 and lowest common multiple (LCM) 最小公倍数 come from the prime factors: $24 = 2^3 \times 3$ and $36 = 2^2 \times 3^2$, so the HCF is $2^2 \times 3 = 12$ and the LCM is $2^3 \times 3^2 = 72$.
  • A percentage 百分比 is a fraction with denominator 100. An increase of 15% multiplies by $1.15$; a decrease of 15% multiplies by $0.85$. Reversing a percentage change means dividing, never subtracting the same percentage back.
  • Significant figures 有效数字 are the digits retained to express a value at a stated precision. They do not alone establish the accuracy of a measurement. $0.004\,072$ to three significant figures is $0.004\,07$.
  • Standard form 科学记数法 writes a number as $a \times 10^n$ with $1 \le |a| < 10$ for a nonzero number, with integer n. It is how a calculator shows a very large or very small answer.

Worked example. a decrease and increase use different bases

Known: an invented price of 80 units falls by 20%, then rises by 20%. Why use successive multipliers? Each change is calculated from the current price.

$$P_{new}=P_{old}(1-r/100)$$
$$P_1=80(1-20/100)=64$$
$$P_{new}=P_{old}(1+r/100)$$
$$P_2=64(1+20/100)=76.8$$

The price is not back at 80. The decrease was 16, while the later increase was 12.8, because the bases differ.

Continue with practice sheet 1.1. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

العربية

يُفترض أن كل وحدة لاحقة تستند إلى مفردات الأعداد.

العدد الصحيح هو عدد صحيح شامل، بما في ذلك الأعداد الصحيحة السالبة والصفر. العدد النسبي يمكن يُكتب على شكل كسر لكاملين مقامهما غير صفر؛ لا يمكن للعدد غير النسبي ذلك، و$\pi$ و$\sqrt{2}$ هما المثالان القياسي. العدد الأولي هو عدد صحيح موجب أكبر من 1 له عاملان موجبان فقط، هما نفسه و1.

ترتيب العمليات يحدد معنى التعبير المكتوب: الأقواس، ثم الأسس، ثم الضرب والقسمة، ثم الجمع والطرح، مع العمل من اليسار إلى اليمين داخل نفس المستوى.

$$3 + 4 \times 2^2 = 3 + 4 \times 4 = 3 + 16 = 19$$
  • العامل يقسم العدد تماماً؛ المضاعف هو ما تحصل عليه عند ضربه. 6 هو عامل للرقم 24، و24 هو مضاعف للرقم 6.
  • العامل المشترك الأكبر (HCF) و**المضاعف المشترك الأصغر (LCM) يُستنتجان من العوامل الأولية: $24 = 2^3 \times 3$ و$36 = 2^2 \times 3^2$، لذا فإن العامل المشترك الأكبر هو $2^2 \times 3 = 12$ والمضاعف المشترك الأصغر هو $2^3 \times 3^2 = 72$.
  • النسبة المئوية هي كسر مقامه 100. زيادة بنسبة 15% تضرب في $1.15$؛ ونقصان بنسبة 15% يضرب في $0.85$. عكس تغيير نسبي يعني القسمة، ولا طرح نفس النسبة مئوية مرة أخرى أبداً.
  • الأرقام الهامة هي الأرقام المحتفظ بها لتعبير قيمة بدقة معينة. لا تحدد وحدها دقة القياس. $0.004\,072$ إلى ثلاثة أرقام هامة يساوي $0.004\,07$.
  • الصيغة القياسية تكتب العدد على صورة $a \times 10^n$ حيث $1 \le |a| < 10$ لعدد غير صفري، مع عدد صحيح n. وهي الطريقة التي يعرض بها الآلة الحاسبة إجابة كبيرة جداً أو صغيرة جداً. آلة حاسبة تظهر إجابة كبيرة جداً أو صغيرة جداً.

مثال محلول. النقصان والزيادة يستخدمان أسساً مختلفة

يتحرك السعر المحلول من 80 إلى 64 ثم 76.8 لأن كل نسبة مئوية تستخدم السعر في تلك المرحلة.

المعلوم: سعر مخترع قيمته 80 وحدة ينخفض بنسبة 20%، ثم يرتفع بنسبة 20%. لماذا نستخدم مضروباً متتابعاً؟ كل تغيير يتم حسابه من السعر الحالي.

$$P_{new}=P_{old}(1-r/100)$$
$$P_1=80(1-20/100)=64$$
$$P_{new}=P_{old}(1+r/100)$$
$$P_2=64(1+20/100)=76.8$$

السعر لم يعد 80. كان النقصان 16، بينما كانت الزيادة اللاحقة 12.8، بسبب اختلاف الأسس.

استمر مع ورقة التمارين 1.1. احل قبل فتح الحلول، وتحقق من كل من الطريقة والوحدات النهائية.

1.2

Algebra I: introductory algebra · ⁨الجبر I: مقدمة في الجبر⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Unit 2 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.2: Perform basic algebraic operations and solve equations and inequations using algebraic methods.

العربية

الوحدة 2 من 6 في GAC004 الرياضيات I: الأساسيات (المستوى I). يُقدَّم هذا الوحدة خلال حوالي 40 ساعات دروس بالإضافة إلى 20 ساعات دراسة مستقلة، وتتم تقييمها في مركز التعليم ومراقبة من قِبل ACT — ولا يوجد امتحان خارجي.

مخرجات الوحدة التي تسهم فيها هذه الوحدة:

هدف التعلم GAC004.2: إجراء عمليات جبرية أساسية وحل المعادلات والمتباينات باستخدام الطرق الجبرية.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

Algebra is arithmetic with letters standing for numbers, and it has its own vocabulary.

In $5x^2 - 3x + 7$, the whole thing is an expression 表达式; $5x^2$, $-3x$ and $7$ are its terms 项; 5 is the coefficient 系数 of $x^2$; and 7 is a constant 常数.

An equation 方程 says two expressions are equal and is solved for a value. An identity 恒等式 is true for every value in its domain. An inequality 不等式 compares two expressions with $<$, $\le$, $>$ or $\ge$.

To expand 展开 is to remove brackets; to factorise 因式分解 is to put them back.

$$(x + 3)(x - 5) = x^2 - 5x + 3x - 15 = x^2 - 2x - 15$$
  • Solving a linear equation 一元一次方程 means doing the same operation to both sides until the letter stands alone.
  • A quadratic equation 一元二次方程 has the form $ax^2+bx+c=0$ with $a\ne0$. Factorise when suitable, or use $x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$.
  • Simultaneous equations 联立方程 are two equations in two unknowns, solved by substitution or by elimination. For two linear equations, a unique solution is their intersection. Parallel distinct lines have no solution; identical lines have infinitely many.
  • ⚠ An inequality reverses 反向 when you multiply or divide both sides by a negative number: from $-2x > 6$ it follows that $x < -3$.

Worked example. reverse the inequality sign when dividing by a negative

Known: solve $7-3x>1$. Subtract 7 from both sides, then divide by negative 3. The last operation reverses the inequality.

$$7-3x>1\quad\Longrightarrow\quad -3x>-6$$
$$x<\frac{-6}{-3}=2$$

The open circle excludes 2. Check $x=1$: $7-3(1)=4>1$; the boundary $x=2$ gives equality and is excluded.

Continue with practice sheet 1.2. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

العربية

الجبر هو حساب بحروف تمثل أعداداً، وله مفرداته الخاصة.

في $5x^2 - 3x + 7$، الككل عبارة عن تعبير؛ $5x^2$، $-3x$ و$7$ هي حدودها؛ 5 هو معامل $x^2$؛ و7 هو ثابت.

المعادلة تقول إن تعبيرين متساويان وتُحل لإيجاد قيمة. الهوية صحيحة لكل قيمة في مجالها. المتباينة تقارن بين تعبيرين باستخدام $<$، $\le$، $>$ أو $\ge$.

لفك القوسين يعني إزالة الأقواس؛ ولـتحليل يعني إعادة وضعها.

$$(x + 3)(x - 5) = x^2 - 5x + 3x - 15 = x^2 - 2x - 15$$
  • حل معادلة خطية يعني إجراء نفس العملية على كلا الطرفين حتى تبقى الحرف وحيداً.
  • المعادلة التربيعية تكون على الصورة $ax^2+bx+c=0$ حيث $a\ne0$. حلّل إذا كان مناسباً، أو استخدم $x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$.
  • المعادلات المتزامنة هي معادلتان مجهولهما اثنان، تُحل بالتعويض أو بالحذف. بالنسبة لمعادلتين خطيتين، الحل الفريد هو نقطة تقاطعهما. الخطوط المتوازيةDistinct ليس لها حل؛ الخطوط المتطابقة لها عدد لا نهائي من الحلول.
  • ⚠ تتعكس المتباينة عندما تضرب أو تقسم كلا الطرفين على عدد سالب عددياً: من $-2x > 6$ يتبع أن $x < -3$.

مثال محلول. عكس علامة المتباينة عند القسمة على عدد سالب

خط أعداد يظهر x أصغر من 2، مع دائرة مفتوحة عند 2.

المعلوم: حل $7-3x>1$. اطرح 7 من كلا الطرفين، ثم اقسم على سالب 3. العملية الأخيرة تعكس المتباينة.

$$7-3x>1\quad\Longrightarrow\quad -3x>-6$$
$$x<\frac{-6}{-3}=2$$

الدائرة المفتوحة تستبعد 2. تحقق من $x=1$: $7-3(1)=4>1$؛ الحد الفاصل $x=2$ يعطي المساواة ويتم استبعاده.

استمر مع ورقة التمارين 1.2. احل قبل فتح الحلول، وتحقق من كل من الطريقة والوحدات النهائية.

1.3

Algebra: graphs and coordinate geometry · ⁨الجبر: الرسوم البيانية والهندسة الإحداثية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Unit 3 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.3: Graph algebraic relations and use coordinate geometry to solve problems.

العربية

الوحدة 3 من 6 في GAC004 الرياضيات I: الأساسيات (المستوى I). يُقدَّم هذا الوحدة خلال حوالي 40 ساعات دروس بالإضافة إلى 20 ساعات دراسة مستقلة، وتتم تقييمها في مركز التعليم ومراقبة من قِبل ACT — ولا يوجد امتحان خارجي.

مخرجات الوحدة التي تسهم فيها هذه الوحدة:

هدف التعلم GAC004.3: رسم العلاقات الجبرية واستخدام الهندسة الإحداثية لحل المسائل.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

A graph turns an equation into a picture, and coordinate geometry measures that picture.

A nonvertical straight line can be written $y = mx + c$, where $m$ is the gradient 斜率 and $c$ the y-intercept y 轴截距. The gradient is the rise divided by the run.

$$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$
  • Distinct nonvertical lines are parallel 平行 when their gradients are equal. Two nonvertical lines are perpendicular 垂直 when their gradients multiply to $-1$. Vertical lines have undefined gradient; a vertical and a horizontal line are perpendicular.
  • The midpoint 中点 of a segment is the average of the endpoints, and the distance 距离 between two points comes from Pythagoras: $d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$.
  • A quadratic graphs as a parabola 抛物线. Its vertex 顶点 is the turning point, and the roots 根 are the x-values where it meets the $x$-axis, the solutions of $y=0$. A repeated root touches the axis without crossing; some quadratics have no real roots.
  • To solve two equations graphically 用图像求解, draw both and read the coordinates of the intersection. The answer is only as accurate as the drawing, which is why an algebraic check matters.

Worked example. a rising line through two given points

Known: $A=(1,2)$ and $B=(4,8)$. Use gradient because the line is nonvertical.

$$m=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{8-2}{4-1}=2$$

The line equation is $y=mx+c$. Substitute A to find the intercept.

$$c=y_A-mx_A=2-2(1)=0$$

Thus $y=2x$. The diagram's horizontal change is 3 and vertical change is 6.

Continue with practice sheet 1.3. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

العربية

الرسم البياني يحول المعادلة إلى صورة، والهندسة الإحداثية تقيس تلك الصورة.

يمكن كتابة المستقيم غير الرأسي على الصورة $y = mx + c$، حيث $m$ هو الميل و$c$ هو المقطع الصادي y. الميل هو الارتفاع مقسوماً على المسافة الأفقية.

$$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$
  • المستقيمات غير الرأسيةDistinct تكون متوازية عندما يكون ميلها متساوياً. مستقيمان غير رأسيان يكونان متعامدين عندما يكون حاصل ضرب ميليهما $-1$. الخطوط الرأسية ميلها غير معرف؛ الخط الرأسي والأفقي متعامدان.
  • منتصف القطعة هو متوسط طرفيها، والمسافة بين نقطتين تأتي من فيثاغورس: $d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$.
  • تمثّل الدالة التربيعية بيانياً بـ قطع مكافئ. رأسه هو نقطة الانعطاف، و الجذور هي قيم x التي يتقاطع فيها مع محور $x$، وهي حلول $y=0$. الجذر المكرر يلامس المحور دون تقاطعه؛ بعض الدوال التربيعية ليس لها جذور حقيقية.
  • لحل معادلتين بيانياً، ارسم كليهما واقرأ إحداثيات نقطة التقاطع. الإجابة دقيقة بقدر الرسم، ولهذا السبب أهمية التحقق الجبري. التقاطع. الإجابة دقيقة فقط بقدر الرسم، ولهذا السبب يتطلب مثال محلول. خط صاعد يمر بنقطتين معطاتين

مثال محلول. خط متصاعد يمر بنقطتين معطاتين

يمر الخط عبر A عند (1,2) وB عند (4,8)، مع إرشادات تغيير الإحداثيات المتقطعة.

المعطيات: $A=(1,2)$ و$B=(4,8)$. استخدم الميل لأن الخط ليس عمودياً.

$$m=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{8-2}{4-1}=2$$

معادلة الخط هي $y=mx+c$. عوض بـA لإيجاد نقطة التقاطع مع محور y.

$$c=y_A-mx_A=2-2(1)=0$$

إذن $y=2x$. التغير الأفقي في الرسم هو 3 والتغير العمودي هو 6.

استمر مع ورقة التدريب 1.3. حل قبل فتح الحلول، وتحقق من كل من الطريقة والوحدات النهائية.

1.4

Geometry: plane, solid and Euclidean geometry · ⁨الهندسة: الهندسة المستوية والمكانية والهندسة الإقليدية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Unit 4 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.4: Analyze simple problems involving planar shapes and solids and solve problems in Euclidean geometry.

العربية

الوحدة 4 من 6 في GAC004 الرياضيات I: الأساسيات (المستوى I). يُقدَّم هذا الوحدة خلال حوالي 40 ساعات دروس بالإضافة إلى 20 ساعات دراسة مستقلة، وتتم تقييمها في مركز التعليم ومراقبة من قِبل ACT — ولا يوجد امتحان خارجي.

مخرجات الوحدة التي تسهم فيها هذه الوحدة:

هدف التعلم GAC004.4: تحليل مسائل بسيطة تتعلق بالأشكال المستوية والأجسام الصلبة وحل مسائل في هندسة أقليدس.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

Plane geometry is about flat shapes, solid geometry about three-dimensional ones, and Euclidean geometry is the reasoning that connects them.

Angles on a straight line add to $180°$, angles around a point to $360°$, and the interior angles of a plane Euclidean triangle to $180°$. In a simple polygon 多边形 of $n$ sides the interior angles add to $(n - 2) \times 180°$.

  • Congruent 全等 shapes are identical in size and shape; similar 相似 shapes have the same shape with all lengths in one ratio.
  • Pythagoras' theorem 勾股定理 holds in a right-angled triangle: $a^2 + b^2 = c^2$, where $c$ is the hypotenuse 斜边.
  • Area 面积 is measured in square units and volume 体积 in cubic units. A cylinder has volume $\pi r^2 h$; a sphere has volume $\tfrac{4}{3}\pi r^3$ and surface area $4\pi r^2$.
  • ⚠ Scaling is not linear. If every length of a solid is doubled, its area is multiplied by $2^2 = 4$ and its volume by $2^3 = 8$.

Worked example. a triangular prism has a constant cross-section

Known: perpendicular triangle sides are 3 and 4 cm; prism length is 10 cm. Find the cross-sectional area, then multiply by the prism length.

$$A=\frac12 bh=\frac12(3)(4)=6\ \text{cm}^2$$
$$V=AL=6(10)=60\ \text{cm}^3$$

The sloping triangle side is not its perpendicular height. Volume is not the area of the triangular end.

Continue with practice sheet 1.4. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

العربية

الهندسة المستوية تتعلق بالأشكال المسطحة، والهندسة المكانية بالأشكال ثلاثية الأبعاد، و الهندسة الإقليدية هي الاستنتاج الذي يربط بينهما.

زوايا الخط المستقيم مجموعها $180°$، وزوايا حول نقطة واحدة مجموعها $360°$، وزوايا مثلث إقليدي مستوي داخلياً مجموعها $180°$. في مضلع بسيط له $n$ أضلاع، مجموع الزوايا الداخلية يبلغ $(n - 2) \times 180°$.

  • الأشكال متطابقة متطابقة في الحجم والشكل؛ والأشكال مشابهة لها نفس الشكل مع جميع الأطوال بنسبة واحدة. نفس الشكل مع جميع الأطوال في نسبة واحدة.
  • نظرية فيثاغورس تنطبق على المثلث القائم: $a^2 + b^2 = c^2$، حيث $c$ هو الوتر.
  • المساحة تقاس بوحدات مربعة والحجم بوحدات مكعبة. الأسطوانة لها حجم $\pi r^2 h$؛ الكرة لها حجم $\tfrac{4}{3}\pi r^3$ ومساحة سطح $4\pi r^2$.
  • ⚠ القياس النسبي ليس خطياً. إذا تم تضاعف كل طول في جسم صلب، فإن مساحته تُضرب في $2^2 = 4$ وحجمه يُضرب في $2^3 = 8$.

مثال محلول. prism مثلث له مقطع عرضي ثابت

prism مثلث له مقطع عرضي مثلث قائم بأضلاع عمودية 3 و4 سم وطول 10 سم؛ المنظور ليس按比例.

المعطيات: أضلاع المثلث القائمة هي 3 و4 سم؛ طول الـ prism هو 10 سم. أوجد مساحة المقطع العرضي، ثم اضرب في طول الـ prism.

$$A=\frac12 bh=\frac12(3)(4)=6\ \text{cm}^2$$
$$V=AL=6(10)=60\ \text{cm}^3$$

الضلع المائل للمثلث ليس ارتفاعه العمودي. الحجم ليس مساحة الطرف المثلثي.

استمر مع ورقة التدريب 1.4. حل قبل فتح الحلول، وتحقق من كل من الطريقة والوحدات النهائية.

Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
Area/ˈeərɪə/ المساحة
volume/ˈvɒljuːm/ الحجم
sine rule/saɪn ruːl/ قانون الجيب
cosine rule/ˈkəʊsaɪn ruːl/ قانون جيب التمام
degrees/dɪˈɡriːz/ درجات
radians/ˈreɪdɪənz/ راديان
unit circle/ˈjuːnɪt ˈsɜːkl/ الدائرة الوحدة
periodic/ˌpɪərɪˈɒdɪk/ دوريان
1.5

Trigonometry · ⁨حساب المثلثات⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Unit 5 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.5: Calculate solutions to various problems using trigonometric methods.

العربية

الوحدة 5 من 6 في GAC004 الرياضيات I: الأساسيات (المستوى I). يُقدَّم هذا الوحدة خلال حوالي 40 ساعات دروس بالإضافة إلى 20 ساعات دراسة مستقلة، وتتم تقييمها في مركز التعليم ومراقبة من قِبل ACT — ولا يوجد امتحان خارجي.

مخرجات الوحدة التي تسهم فيها هذه الوحدة:

هدف التعلم GAC004.5: حساب حلول لمختلف المسائل باستخدام الطرق المثلثية.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

Trigonometry connects the angles of a triangle to its sides.

In a right-angled triangle, with $\theta$ one of the acute angles, the three ratios are $\sin \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{hypotenuse}}$, $\cos \theta = \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypotenuse}}$ and $\tan \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{adjacent}}$.

For a nondegenerate plane Euclidean triangle, the sine rule 正弦定理 and the cosine rule 余弦定理 apply:

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}, \qquad a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$$
  • An angle can be measured in degrees 度 or in radians 弧度, where $\pi$ radians is $180°$. Check which mode your calculator is in before every question.
  • The unit circle 单位圆 extends the ratios beyond $90°$ and explains why $\sin$ and $\cos$ repeat every $360°$: they are periodic 周期的.
  • A bearing 方位角 is measured clockwise from north and always written with three figures, such as $075°$.
  • Angles of elevation and depression 仰角与俯角 are measured from the horizontal, upwards and downwards respectively. Add the observer or instrument height if the answer needs height above the ground. With side-side-angle data, the sine rule may allow two triangles: check both supplementary angles against the remaining angle sum.

Worked example. height from a horizontal distance and angle

Known: horizontal distance $d=12$ m and elevation $\theta=30^\circ$. Height h is opposite and d is adjacent, so use tangent in degree mode.

$$\tan\theta=\frac{h}{d}$$
$$h=d\tan\theta=12\tan30^\circ\approx6.93\ \text{m}$$

This is the height above the observer's horizontal sight level, not automatically the height above the ground.

Continue with practice sheet 1.5. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

العربية

علم المثلثات يربط زوايا المثلث بأضلاعه.

في مثلث قائم، مع $\theta$ أحد الزوايا الحادة، النسب الثلاث هي $\sin \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{hypotenuse}}$, $\cos \theta = \dfrac{\text{adjacent}}{\text{hypotenuse}}$ و $\tan \theta = \dfrac{\text{opposite}}{\text{adjacent}}$.

للمثلث الإقليدي المستوي غير المنحرف، تطبق قانون الجيب وقانون جيب التمام:

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}, \qquad a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$$
  • يمكن قياس الزاوية بـ الدرجات أو بـ الراديان، حيث $\pi$ راديان يساوي $180°$. تحقق من وضع الآلة الحاسبة قبل كل سؤال.
  • الدائرة الوحدة توسع النسب لتتجاوز $90°$ وتشرح لماذا $\sin$ و$\cos$ يتكرران كل $360°$: هما دوريان.
  • الاتجاه (Bearing) يُقاس في اتجاه عقارب الساعة من الشمال ويُكتب دائماً بثلاثة أرقام، مثل $075°$.
  • زوايا الارتفاع والانحدار تُقاس من أفقي، للأعلى والأسفل على التوالي. أضف ارتفاع المشاهد أو الجهاز إذا كان الجواب يحتاج إلى ارتفاع فوق الأرض. مع بيانات الضلع-الضلع-الزاوية، قد يسمح قانون الجيب بمثلثين: تحقق من كلا الزاويتين المكملتين مقابل مجموع الزوايا المتبقية.

مثال محلول. ارتفاع من مسافة أفقية وزاوية

مثلث قائم له قاعدة أفقية 12 م وزاوية ارتفاع 30 درجة؛ الارتفاع المجهول يقابل الزاوية.

المعطيات: المسافة الأفقية $d=12$ م والارتفاع $\theta=30^\circ$. الارتفاع h يقابل الزاوية وd مجاور، لذا استخدم الظل (tangent) بوضع الدرجات.

$$\tan\theta=\frac{h}{d}$$
$$h=d\tan\theta=12\tan30^\circ\approx6.93\ \text{m}$$

هذا هو الارتفاع فوق مستوى نظر المشاهد الأفقي، وليس بالضرورة الارتفاع فوق الأرض.

استمر مع ورقة التدريب 1.5. حل قبل فتح الحلول، وتحقق من كل من الطريقة والوحدات النهائية.

Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
in-class test/ɪn klæs test/ اختبار صفّي
projects/ˈprɒdʒekts/ مشاريع
examination/eɡˌzæmɪˈneɪʃn/ امتحان
coursework/ˈkɔːsjuːɜːk/ أعمال الكورس
terminology logbook/ˌtɜːmɪˈnɒlədʒi ˈlɒɡbʊk/ دفتر تسجيل المصطلحات
command word/kəˈmænd wɜːd/ كلمة أمر
integer/ˈɪntɪdʒə/ integer
rational number/ˈræʃənl ˈnʌmbə/ عدد نسبي
irrational number/ɪˈræʃənl ˈnʌmbə/ عدد غير نسبي
prime number/praɪm ˈnʌmbə/ عدد أولي
order of operations/ˈɔːdə ɒv ˌɒpəˈreɪʃnz/ ترتيب العمليات
factor/ˈfæktə/ عامل
multiple/ˈmʌltɪpl/ مضاعف
highest common factor (HCF)/ˈhaɪɪst ˈkɒmən ˈfæktə/ العامل المشترك الأكبر (HCF)
lowest common multiple (LCM)/ˈləʊɪst ˈkɒmən ˈmʌltɪpl/ أقل مضاعف مشترك (LCM)
percentage/pəˈsentɪdʒ/ نسبة مئوية
Significant figures/sɪɡˈnɪfɪkənt ˈfɪɡəz/ الأرقام المعنوية
Standard form/ˈstændəd fɔːm/ الصيغة القياسية
expression/ekˈspreʃn/ تعبير
terms/tɜːmz/ الحدود
coefficient/ˌkəʊɪˈfɪʃənt/ المعامل
constant/ˈkɒnstənt/ ثابت
equation/ɪˈkweɪʒn/ معادلة
identity/aɪˈdentɪti/ الهوية
inequality/ɪniːˈkwɒlɪti/ عدم المساواة
expand/ekˈspænd/ فك الأقواس
factorise/ˈfæktəraɪz/ التحليل
linear equation/ˈlɪnɪə ɪˈkweɪʒn/ معادلة خطية
quadratic equation/kwɒˈdrætɪk ɪˈkweɪʒn/ معادلة تربيعية
Simultaneous equations/ˌsɪməlˈteɪnɪəs ɪˈkweɪʒnz/ المعادلات المتزامنة
reverses/rɪˈvɜːsɪz/ تنعكس اتجاهها
gradient/ˈɡreɪdɪənt/ الميل
y-intercept/waɪ ˌɪntəˈsept/ القاطع الصادي
parallel/ˈpærəlel/ التوازي
perpendicular/ˌpɜːpənˈdɪkjʊlə/ عمودية
midpoint/ˈmɪdpɔɪnt/ منتصف
distance/ˈdɪstəns/ المسافة
parabola/pəˈræbələ/ قطع مكافئ
vertex/ˈvɜːteks/ القمة (الرأس)
roots/ruːts/ الجذور
graphically/ˈɡræfɪkli/ بيانياً
polygon/ˈpɒlɪɡən/ ضلع
Congruent/ˈkɒŋɡruːənt/ متطابق
similar/ˈsɪmɪlə/ متشابه
Pythagoras' theorem/paɪˈθæɡərəs ˈθɪərəm/ نظرية فيثاغورس
hypotenuse/haɪˈpɒtənjuːs/ الوتر
bearing/ˈbeərɪŋ/ اتجاه (الcompass bearing)
Angles of elevation and depression/ˈæŋɡlz ɒv ˌelɪˈveɪʃn ænd dɪˈpreʃn/ زوايا الارتفاع والانخفاض
exponential function/ˌekspəˈnenʃl ˈfʌŋkʃn/ دالة أسية
1.6

Exponential and logarithmic functions · ⁨الدوال الأسية واللوغاريتمية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Unit 6 of 6 in GAC004 Mathematics I: Fundamentals (Level I). The module is taught over about 40 class hours plus 20 hours of independent study, and is assessed at the teaching centre and moderated by ACT — there is no external exam.

The module outcomes this unit works towards:

Learning Objective GAC004.6: Solve and graph exponential and logarithmic functions and equations.

العربية

الوحدة 6 من 6 في GAC004 الرياضيات I: الأساسيات (المستوى I). يُقدَّم هذا الوحدة خلال حوالي 40 ساعات دروس بالإضافة إلى 20 ساعات دراسة مستقلة، وتتم تقييمها في مركز التعليم ومراقبة من قِبل ACT — ولا يوجد امتحان خارجي.

مخرجات الوحدة التي تسهم فيها هذه الوحدة:

هدف التعلم GAC004.6: حل ورسم الدوال والمعادلات الأسية واللوغاريتمية.

Source: Cambridge International syllabus · ⁨المصدر: منهج كامبريدج الدولي⁩

English

These two functions describe growth and decay, and they undo each other.

An exponential function 指数函数 has the form $y=a^x$ with $a>0$ and $a\ne1$: the variable is in the exponent 指数. Each unit step multiplies its value by a. It grows when $a>1$ and decays when $0. Its y-intercept is 1 and its values stay positive; the x-axis is a horizontal asymptote.

A logarithm 对数 answers the reverse question. $\log_a y = x$ means exactly $a^x = y$, so $\log_{10}1000=3$. For real logarithms the argument must be positive, and the base must be positive and different from 1. The graph $y=\log_a x$ passes through $(1,0)$ and has vertical asymptote $x=0$.

$$\log(mn) = \log m + \log n, \qquad \log\!\left(\frac{m}{n}\right) = \log m - \log n, \qquad \log(m^k) = k \log m$$
  • For positive arguments and the same valid base, the laws turn multiplication into addition, which is what makes a logarithm useful for solving an equation with the unknown in the exponent.
  • Natural logarithms 自然对数 use the base $e \approx 2.718$ and are written $\ln$.
  • Compound interest 复利 is exponential: $A = P(1 + r)^n$ after $n$ periods.
  • Exponential decay 指数衰减 has a base between 0 and 1, and can describe a retained proportion each period under stated assumptions. It does not guarantee that a real process follows that model indefinitely.

Worked example. repeated reductions multiply rather than subtract a fixed amount

Known: an invented quantity starts at 100 units and decreases by 20% per whole period. The retained proportion is 0.8, so use a multiplicative model.

$$Q(n)=Q_0(1-r)^n$$
$$Q(2)=100(1-0.20)^2=64$$

The first decrease is 20 units and the second is 16. A fixed subtraction of 20 each period would be a different model.

Continue with practice sheet 1.6. Solve before opening the solutions, and check both the method and the final units.

العربية

وصف هاتان الدالتان النمو والتناقص، وهما تلغي بعضهما البعض.

الدالة الأسية تأخذ الشكل $y=a^x$ مع $a>0$ و$a\ne1$: المتغير موجود في الأس. كل خطوة وحدة واحدة تضرب قيمتها في a. تنمو عندما $a>1$ وتتناقص عندما $0. نقطتها المقطوعة مع محور y هي 1 وقيمها تظل موجبة؛ محور x هو مقارب أفقي.

الـ لوغاريتم يجيب عن السؤال العكسي. $\log_a y = x$ يعني بالضبط $a^x = y$، لذا $\log_{10}1000=3$. بالنسبة للوغاريتمات الحقيقية يجب أن يكون الوسيط موجباً، والأس يجب أن يكون موجباً ومختلفاً عن 1. الرسم البياني $y=\log_a x$ يمر عبر $(1,0)$ ولديه مقارب عمودي $x=0$.

$$\log(mn) = \log m + \log n, \qquad \log\!\left(\frac{m}{n}\right) = \log m - \log n, \qquad \log(m^k) = k \log m$$
  • بالنسبة للوسائط الموجبة ونفس الأس السليم، تتحول قوانين اللوغاريتم الضرب إلى جمع، وهو ما يجعل اللوغاريتم مفيداً لـ حل معادلة تحتوي على المجهول في الأس.
  • اللوغاريتمات الطبيعية تستخدم الأساس $e \approx 2.718$ وتُكتب $\ln$.
  • الفائدة المركبة أسية: $A = P(1 + r)^n$ بعد $n$ فترات.
  • التناقص الأسي له أساس بين 0 و1، ويمكن أن يصف نسبة محتفظ بها في كل فترة تحت افتراضات محددة. لا يضمن أن عملية حقيقية تتبع هذا النموذج إلى ما لا نهاية.

مثال محلول. التخفيضات المتكررة تضرب بدلاً من طرح مبلغ ثابت

نموذج يبدأ من 100 ويُضرب في 0.8 في كل فترة، يعطي 80 ثم 64.

المعطيات: كمية مخترعة تبدأ من 100 وحدة وتنقص بنسبة 20% في كل فترة كاملة. النسبة المحتفظ بها هي 0.8، لذا استخدم نموذجاً ضربياً.

$$Q(n)=Q_0(1-r)^n$$
$$Q(2)=100(1-0.20)^2=64$$

النقص الأول هو 20 وحدة والثاني هو 16. طرح ثابت قدره 20 في كل فترة سيكون نموذجاً مختلفاً.

استمر مع ورقة التدريب 1.6. حل قبل فتح الحلول، وتحقق من كل من الطريقة والوحدات النهائية.

Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
exponent/ekˈspəʊnənt/ الأس
logarithm/ˈlɒɡərɪθəm/ لوغاريتم
Natural logarithms/ˈnætʃərəl ˈlɒɡərɪθəmz/ اللوغاريتمات الطبيعية
Compound interest/ˈkɒmpaʊnd ˈɪntrest/ فائدة مركبة
Exponential decay/ˌekspəˈnenʃl dɪˈkeɪ/ التحلل الأسي

Interactive lessons on this topic · ⁨دروس تفاعلية حول هذا الموضوع⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.⁩

More topics in GAC Mathematics · ⁨الرياضيات (GAC)⁩ · ⁨المزيد من المواضيع في GAC Mathematics · ⁨الرياضيات (GAC)⁩⁩

Log in or create account · ⁨تسجيل الدخول أو إنشاء حساب⁩

IGCSE, A-Level & AP