الانتقال إلى المحتوى
المواد

دبلومة البكالوريا الدولية · IB Diploma · Mathematics: Analysis and Approaches · HL

  • 1

    1 · الأرقام والجبر

    1.1

    Scope and prerequisites

    English

    Supported HL focus. First assessment 2021; current through 2028. First-assessment-2029 course is separate.. Remaining guide, assessment and practical requirements retain their recorded holds.

    Prerequisites: read the stated quantities and units, use arithmetic and the model conditions below. Each lesson develops its own method before independent transfer.

    These are original or explicitly fictional teaching examples, not actual measurements or completed assessed learner investigations.

    1.2

    الحساب الدقيق والتقدير

    English

    Can we pack without leftovers?

    • A supplier packs 72 pencils and 90 pens into identical gift bags. How can we avoid leftovers?
    • This lesson studies prime factor 质因数: A prime number that divides the integer exactly.

    Choose the mathematical structure

    • Prime factors reveal shared structure. Use the smallest common prime powers for the HCF and the largest for the LCM. Estimate before calculating; use brackets to preserve the order of operations.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$a=\prod p_i^{\alpha_i},\quad b=\prod p_i^{\beta_i},\quad \operatorname{HCF}(a,b)=\prod p_i^{\min(\alpha_i,\beta_i)}$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    72=2^3×3^2 and 90=2×3^2×5. Their HCF is 2×9=18. Make 18 bags with 4 pencils and 5 pens each. Their LCM is 2^3×3^2×5=360.

    Exact arithmetic and estimation — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • The HCF divides both numbers; the LCM is a multiple of both. They answer different questions. A decimal estimate is not an exact fraction.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    The HCF of two positive integers is always larger than either integer. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • For a non-calculator paper, keep fractions exact and show cancellation. For a calculator paper, enter the full expression and compare with your estimate.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    A prime number that divides the integer exactly. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    مفردات تدريب
    English العربية
    prime factor/praɪm ˈfæktə/ عامل أولي
    1.3

    Indices, surds and standard form

    English

    How small is a microscopic length?

    • A microscope records a length of 0.000072 metres. A compact representation must keep its size correct.
    • This lesson studies index 指数: The power to which a base is raised.

    Choose the mathematical structure

    • For the same positive base, multiplication adds indices and division subtracts them. A negative index means reciprocal; a fractional index represents a root. Standard form has 1≤a<10.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$a^m a^n=a^{m+n},\quad a^{-n}=\frac1{a^n},\quad a^{m/n}=\left(\sqrt[n]{a}\right)^m$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    0.000072=7.2×10^(-5). Also 16^(3/4)=(16^(1/4))^3=2^3=8. Simplify √72=6√2, then rationalise $1/\sqrt{2}$=√2/2.

    Indices, surds and standard form — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • Index laws do not turn a sum into a single power: 2^3+2^4=24, not 2^7. Do not round a surd when an exact answer is requested.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    For every positive a, a^2+a^3 equals a^5. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • Check powers of ten against the original quantity. Use surds for exact geometry, and round only the final length when the question asks for a decimal.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    The power to which a base is raised. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    مفردات تدريب
    English العربية
    index/ˈɪndeks/ أس
    1.4

    متتاليات، متسلسلات وتكرارية

    English

    Does the change add or multiply?

    • A saving plan adds ¥30 more each week; a population model grows by 5% each year. Equal differences and equal ratios need different models.
    • This lesson studies common ratio 公比: The constant multiplier 乘数 between consecutive terms of a geometric sequence.

    Choose the mathematical structure

    • For an arithmetic progression, u_n=a+(n-1)d and S_n=n(2a+(n-1)d)/2. For a geometric progression, u_n=ar^(n-1) and S_n=a(1-r^n)/(1-r). An infinite geometric sum exists only if |r|<1.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$u_n=a+(n-1)d,\qquad S_n=\frac{n}{2}\left[2a+(n-1)d\right]$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    For a=5,d=3,n=8, u_8=5+7×3=26 and S_8=8(10+21)/2=124. For a=12,r=1/2, S infinity=12/(1-1/2)=24. For u_(n+1)=2u_n+1 with u_1=1, the next terms are 3,7,15.

    Sequences, series and recurrence — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • The first term has index 1, so the exponent is n-1. A sequence is a list; a series is a sum. A geometric sequence can alternate in sign and still converge.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    Every geometric series has a finite sum to infinity. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • Explain whether the context justifies additive or multiplicative change. In finance, distinguish a single deposit from a stream of deposits before choosing a sum formula.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    The constant multiplier between consecutive terms of a geometric sequence. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    مفردات تدريب
    English العربية
    common ratio/ˈkɒmən ˈreɪʃɪəʊ/ نسبة مشتركة
    multiplier/ˌmʌltɪˈplaɪə/ مُضاعف
    1.5

    Percentages, ratio and proportional reasoning

    English

    Can we recover the original price?

    • A coat is reduced by 20% to ¥240. The discount applies to the original price, not to the sale price.
    • This lesson studies multiplier: A factor that performs a percentage change in one multiplication.

    Choose the mathematical structure

    • A p% increase has multiplier 1+p/100; a decrease has multiplier 1-p/100. Reverse a percentage by dividing by the multiplier. In a ratio, first find the total number of parts.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$P_{\mathrm{new}}=P_{\mathrm{old}}\left(1+\frac{r}{100}\right)$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    Let the original price be P. The model is sale price=0.8P. Hence P=240/0.8=300. A later 20% increase gives 240×1.2=288, so the two changes do not cancel.

    Percentages, ratio and proportional reasoning — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • A percentage uses a stated base. Subtracting the percentages loses that base. For compound change, multiply the multipliers; do not add the percentages.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    A 20% decrease followed by a 20% increase restores the starting price. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • For direct proportion use y=kx; for inverse proportion use y=k/x. Calculate k from a known pair before using a new value. State what you held constant.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    A factor that performs a percentage change in one multiplication. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    1.6

    الأعداد المركبة والجذور

    English

    What if the root is not real?

    • The equation x²+1=0 has no real roots. Extending the number system lets us represent and calculate with both roots.
    • This lesson studies complex conjugate 共轭复数: The number obtained by reversing the sign of the imaginary part.

    Choose the mathematical structure

    • Write z=a+bi with i²=-1. The conjugate is a-bi and z times its conjugate=a²+b². The modulus is √(a²+b²); the argument needs the correct quadrant. Conjugate roots occur for polynomials with real coefficients.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$z=a+bi,\qquad |z|=\sqrt{a^2+b^2},\qquad z\overline z=a^2+b^2$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    For z=3+4i, |z|=5 and z conjugate=3-4i. The reciprocal is (3-4i)/25. For x²-6x+13=0, the roots are 3±2i. Multiplying by the conjugate makes a complex denominator real.

    Complex numbers and roots — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • The square root of a sum is not the sum of the square roots. An inverse tangent alone may return the wrong quadrant. Do not confuse modulus with squared modulus.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    For a+bi, its modulus is always a+b. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • Draw the real axis horizontally and imaginary axis vertically. For products, moduli multiply and arguments add; powers extend this geometric pattern through de Moivre's theorem.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    The number obtained by reversing the sign of the imaginary part. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    مفردات تدريب
    English العربية
    complex conjugate/ˈkɒmpleks ˈkɒndʒuːɡeɪt/ مرافق مركب
    1.7

    Binomial expansion and valid approximations

    English

    How does a small change affect a power?

    • A small measurement change affects a power of a quantity. An expansion can show the size of first and second effects.
    • This lesson studies binomial coefficient 二项式系数: The number of ways to choose a specified number of objects from a set.

    Choose the mathematical structure

    • For positive integer n, (a+b)^n is a finite binomial expansion. For noninteger n, expand (1+x)^n as 1+nx+n(n-1)x²/2+... with |x|<1. Factor out constants before using this form.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$(1+x)^n=1+nx+\frac{n(n-1)}{2}x^2+\cdots$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    (1+2x)^5=1+10x+40x²+80x³+80x⁴+32x⁵. For (1+x)^(-1), the first three terms are 1-x+x²; at x=0.1 this gives 0.91 versus the exact 1/1.1≈0.909091.

    Binomial expansion and valid approximations — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • An expansion in 2x requires |2x|<1 for the infinite series, not merely |x|<1. Positive-integer expansions are finite and do not have that convergence restriction.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    Every binomial expansion is a finite polynomial, including powers that are not positive integers. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • State the range of validity alongside an approximation. Retain enough terms to support the requested accuracy, and distinguish a coefficient from the whole term containing x.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    The number of ways to choose a specified number of objects from a set. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    مفردات تدريب
    English العربية
    binomial coefficient/baɪˈnəʊmɪəl ˌkəʊɪˈfɪʃənt/ معامل ذات الحدين
    1.8

    السلاسل والاختلافات المحدودة وتوسعات تايلور

    English

    Can a polynomial replace an exponential nearby?

    • Near a known point, a complicated function can be replaced by a polynomial approximation. The approximation needs a centre and a valid scale.
    • This lesson studies Taylor polynomial 泰勒多项式: A polynomial formed from a function's derivatives at a chosen centre.

    Choose the mathematical structure

    • About x=a, f(x)=f(a)+f prime(a)(x-a)+f double prime(a)(x-a)²/2!+... when the expansion is valid. At a=0 it is a Maclaurin expansion. Finite sums may also simplify by cancellation or standard sum formulae.
    • State the allowed inputs and units before calculating. An equation should express the relationship, not just record a calculator entry.

    Work through a checked case

    $$f(x)=f(0)+f^{\prime}(0)x+\frac{f^{\prime\prime}(0)}{2!}x^2+\cdots$$
    • Check the result against the starting quantities. Substitute into the original relation, or compare the graph and numerical answer where appropriate.

    Example:

    The first three terms of e^x are 1+x+x²/2. At x=0.1 this gives 1.105, close to e^0.1≈1.105170. For the sum of k² from k=1 to 5, n(n+1)(2n+1)/6 gives 5×6×11/6=55.

    Series, finite differences and Taylor expansions — original teaching diagram

    Test a tempting shortcut

    • The factorial belongs in the denominator of every Taylor coefficient. The expansion centre is not always zero. An approximation close to its centre can be poor far away.
    • When a shortcut fails, identify the assumption it breaks. Keep an exact value until the requested final rounding.

    Warn:

    A Taylor polynomial is always exact for the original function at every input. This claim is false. Explain which definition or assumption it violates.


    Interpret a new situation

    • For a telescoping series, write several terms and identify both surviving ends. For a Taylor approximation, state its order and compare with a known value or a remainder estimate where required.
    • A complete solution gives the mathematical result and explains what it means. Check that it is possible in the stated context.

    Use this in your course

    • Current first-assessment-2021 Analysis and Approaches HL. This is authored concept support; the full guide is needed to certify every objective.
    • Give the method before the final answer, and use the paper's calculator and formula rules. Review a wrong answer by locating the first invalid step.

    Key:

    A polynomial formed from a function's derivatives at a chosen centre. Choose the relationship, show the method, check its assumptions and interpret the result.

    مفردات تدريب
    English العربية
    Taylor polynomial/ˈteɪlə ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl/ كثير حدود تايلور
  • 2

    2 · الدوال

    2.1

    النطاق والشروط المسبقة

    تركيز HL المعتمد. أول تقييم 2021؛ مستمر حتى 2028. دورات التقييم الأولي-2029 منفصلة. تظل المتطلبات الأخرى للمعلمة والتقييم والعمل العملي كما هي مسجلة.

    المتطلبات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المعلنة، واستخدام الحساب وشرط النموذج أدناه. طور كل درس طريقته الخاصة قبل النقل المستقل.

    هذه أمثلة تعليمية أصلية أو خيالية صراحةً، وليست قياسات فعلية أو تحقيقات مُقيّمة مكتملة من المتعلمين.

    مفردات تدريب
    English العربية
    domain/dəˈmeɪn/ المجال التعريفي
    half-life/hɑːf laɪf/ نصف العمر
    2.2

    المجالات والدوال العكسية والتركيب

    ما المدخلات المسموحة؟

    • نموذج الجذر التربيعي يعطي ناتجاً حقيقياً فقط لبعض المدخلات. معادلته وحدها لا تحدد دالة كاملة.
    • تدرس هذه الدرس المجال: مجموعة المدخلات المسموحة للدالة.

    اختر البنية الرياضية

    • حدد المجال والمدى. بالنسبة للدالة العكسية، تأكد أولاً من أن الدالة أحادية في مجالها. تعني تركيب fg تطبيق g أولاً ثم f؛ يجب أن يكون المخرج الوسيط مدخلاً مسموحاً به لـ f.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$f(g(x))=(f\circ g)(x),\qquad f^{-1}(f(x))=x$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    بالنسبة لـ f(x)=√(x-2)، x≥2 والمدى هو y≥0. من y=√(x-2)، x=y²+2. وبالتالي f inverse(x)=x²+2 مع x≥0. بالنسبة لـ g(x)=x+3، fg(1)=f(4)=√2.

    المجال والدوال العكسية والتركيب — الرسم التوضيحي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • التربيع قد يُنتج حلولاً زائفة. تقييد مجال القطع المكافئ أمر ضروري قبل الادعاء بوجود دالة عكسية. الإزاحة الأفقية داخل f تكون بعكس الإشارة عن حركة الرسم البياني.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    كل دالة تربيعية على جميع الأعداد الحقيقية لها دالة عكسية. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه هذا الادعاء.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • تحقق من f(f inverse(x))=x على مجال الدالة العكسية. استخدم رسماً لتختبر ما إذا كان خط أفقي يقطع الرسم البياني الأصلي أكثر من مرة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    مجموعة المدخلات المسموحة للدالة. اختر العلاقة، وأظهر الطريقة، وتحقق من فرضياتها، وفسر النتيجة.

    2.3

    الدوال الأسية واللوغاريتمات والنمذجة

    لماذا يبقى نموذج التناقص موجباً؟

    • تركيز الدواء ينخفض بنفس النسبة المئوية كل ساعة. والطرح الثابت سيؤدي حتماً إلى توقع كمية سالبة.
    • تدرس هذه الدرس عمر النصف: الوقت اللازم لتناقص الكمية إلى نصف قيمتها الأولية.

    اختر البنية الرياضية

    • بالنسبة لـ y=Ae^(kt)، k هو معدل طردي. بأخذ اللوغاريتمات نحصل على ln y=ln A+kt. تتطلب اللوغاريتمات موجبات كمدخلات، ولوغاريتم (x+y) لا يساوي لوغاريتم x + لوغاريتم y.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$y=Ae^{kt},\qquad \ln y=\ln A+kt$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    إذا كانت y=80e^(-0.2t)، فإن y=40 تعطي e^(-0.2t)=1/2. ومنه t=ln2/0.2≈3.466. ولـ 3^x=20، فإن x=ln20/ln3. ورسم ln y مقابل t يخطي هذا النموذج الأسّي.

    الدوال الأسية، اللوغاريتمات والنمذجة — الرسم التوضيحي الأصلي للمعلم

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • النموذج الأسي المُناسب هو مجرد نموذج، وليس ضماناً. حدد وحدات الزمن ونطاق الاستخدام. وk السالب يصف التناقص؛ والقيمة الابتدائية السالبة تتناقض عادة مع السياق.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    بالنسبة لـ x و y الموجبين، ln(x+y)=ln x+ln y. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • قارن الملاحظات الفعلية مع النموذج. الانحرافات المنهجية قد تشير إلى تغير الظروف. وفي التقرير، اشرح ماذا يعني المعدل والقيمة الابتدائية، بدلاً من تقديم معادلة عارية.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    الوقت اللازم لتناقص الكمية إلى نصف قيمتها الأولية. اختر العلاقة، وأظهر الطريقة، وتحقق من افتراضاتها وتفسير النتيجة.

  • 3

    3 · الهندسة والمثلثات

    3.1

    النطاق والشروط المسبقة

    تركيز HL المعتمد. أول تقييم 2021؛ مستمر حتى 2028. دورات التقييم الأولي-2029 منفصلة. تظل المتطلبات الأخرى للمعلمة والتقييم والعمل العملي كما هي مسجلة.

    المتطلبات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المعلنة، واستخدام الحساب وشرط النموذج أدناه. طور كل درس طريقته الخاصة قبل النقل المستقل.

    هذه أمثلة تعليمية أصلية أو خيالية صراحةً، وليست قياسات فعلية أو تحقيقات مُقيّمة مكتملة من المتعلمين.

    مفردات تدريب
    English العربية
    scale factor/skeɪl ˈfæktə/ عامل القياس
    hypotenuse/haɪˈpɒtənjuːs/ الوتر
    radian/ˈreɪdɪən/ التردّد الزاوي (بالراديان)
    resultant/rɪˈzʌltənt/ المحصلة
    3.2

    استنتاج الزوايا، والتشابه، والقياس

    هل يتغير الحجم بنفس مقيار الطول؟

    • نموذج له أطوال ثلث طول الجسم الحقيقي. كم صغر مساحة وحجمه؟
    • يدرس هذا الدرس معامل القياس: المضاعف الذي يربط بين الأطوال المقابلة في الأشكال المتشابهة.

    اختر البنية الرياضية

    • للأشكال المتشابهة بمعامل قياس الطول k، تتغير المساحات بمقدار k² والحجوم بمقدار k³. اذكر أسباب الزوايا صراحةً. مماس الدائرة عمودي على نصف القطر عند نقطة التماس.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\frac{A_2}{A_1}=k^2,\qquad \frac{V_2}{V_1}=k^3$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    إذا كان معامل الطول من النموذج إلى الواقع هو 3، فإن مساحة نموذجية قدرها 12 سم² تعطي 12×3²=108 سم²، وحجم نموذجي قدره 8 سم³ يعطي 8×3³=216 سم³. أسطوانة نصف قطرها r=3، وطولها h=5 يكون حجمها πr²h=45π.

    استنتاج الزوايا، والتشابه، والقياسات الهندسية — رسم تعليمي أصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • الزوايا المتساوية وحدها لا تحدد التشابه، بل لا تحدد الحجم المتساوي. استخدم الأطوال المقابلة بنفس الترتيب. حول الوحدات الخطية قبل حساب المساحة أو الحجم، أو قم بتربيع/تكعيب عامل التحويل بشكل صحيح.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    مضاعفة كل طول في جسم صلب تضاعف حجمه. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح أي تعريف أو افتراض ينتهك.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • يجب أن يذكر الإثبات الهندسي اسم النظرية ذات الصلة، ويحدد الزاوية المتساوية أو النسبة، ويستنتج النتيجة. الرسم المقياسي يعتبر دليلاً فقط عندما يسمح السؤال بالقياس.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    المضاعف الذي يربط بين الأطوال المقابلة في الأشكال المتشابهة. اختر العلاقة، ووضح الطريقة، وتحقق من افتراضاتها، وفسر النتيجة.

    3.3

    المثلثات القائمة والمثلثات غير القائمة

    أي ضلع يحتاجه السلم؟

    • يصل سلم إلى ارتفاع 4 م بينما يكون جذعه على مسافة 3 م من الجدار. ما هي الجوانب المعروفة، وما هو الزاوية التي نحتاجها؟
    • تدرس هذه الدرس الوتر: الجانب المقابل للزاوية القائمة في المثلث القائم.

    اختر البنية الرياضية

    • في المثلث القائم a²+b²=c²؛ sinθ=المقابل/الوتر، cosθ=المجاور/الوتر وtanθ=المقابل/المجاور. للمثلثات الأخرى، استخدم قاعدة الجيب أو جيب التمام، أو المساحة=ab sin C/2.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$a^2+b^2=c^2,\qquad \tan\theta=\frac{\mathrm{opposite}}{\mathrm{adjacent}}$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    طول السلم هو c=√(3²+4²)=5 م. زاويته مع الأرض تحقق tanθ=4/3، لذا θ≈53.1°. بجانبين 6 و8 يحيطان بزاوية 60°، فإن c²=6²+8²-2×6×8 cos60°=52.

    مثلثات قائمة ومثلثات غير قائمة — الرسم التعليمي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • عرّف الجوانب بالنسبة للزاوية المختارة. بايثاغورس يتطلب زاوية قائمة. قد يؤدي خطأ وضع الآلة الحاسبة للزوايا إلى نتيجة تبدو منطقية لكنها خاطئة. احتفظ بالقيم غير المقربة للخطوات اللاحقة.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    ينطبق بايثاغورس على كل مثلث، بما في ذلك المثلثات الخالية من الزاوية القائمة. هذا الادعاء خاطئ. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • استخدم مخططاً أو منظراً أمامياً لمسألة ثلاثية الأبعاد قبل تطبيق قاعدة المثلث. اشرح لماذا يحتوي المثلث المختار على الطول أو الزاوية المطلوبة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    الجانب المقابل للزاوية القائمة في المثلث القائم. اختر العلاقة، اعرض الطريقة، تحقق من افتراضاتها وفسّر النتيجة.

    3.4

    الراديان، والمتطابقات، ومعادلات مثلثية

    كم مسافة يقطع الحافة؟

    • تدور عجلة وتغطي قوساً. الراديان يسمح لزاويتها بالاتصال مباشرة بالمسافة المقطوعة على طول الحافة.
    • تدرس هذه الدرس الراديان: الزاوية المحصورة بقوس طوله يساوي نصف القطر.

    اختر البنية الرياضية

    • بالنسبة لـ θ بالراديان، طول القوس s=rθ ومساحة القطاع A=r²θ/2. استخدم sin²θ+cos²θ=1 ومتطابقات الزوايا للتبسيط أو الحل. اذكر كل حل في الفترة المحددة.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$s=r\theta,\qquad A=\frac12 r^2\theta,\qquad \sin^2\theta+\cos^2\theta=1$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    لـ r=4 و θ=π/3، يكون s=4π/3 و A=8π/3. بحل sin x=1/2 في 0≤x<2π نحصل على x=π/6 و 5π/6. ولـ sin2x=1/2، حل أولاً في 0≤2x<4π قبل القسمة على 2.

    الزاوية بالراديان، المتطابقات والمعادلات المثلثية — الرسم التوضيحي الأصلي للمعلم

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • الآلة الحاسبة تعطي قيمة رئيسية واحدة لجيب التمام العكسي. ولا تعطي كل الحلول. والقسمة على sin x قد تحذف حلولاً حيث sin x=0؛ تحقق من هذه الحالة أولاً.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    إن القيمة الرئيسية لجيب التمام العكسي هي دائماً الحل الوحيد في دورة كاملة. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • اختر متطابقة تقلل المعادلة إلى دالة مثلثية واحدة. احتفظ بالزوايا المعتادة الدقيقة قدر الإمكان، وتحقق من كل حل مع المعادلة الأصلية.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    الزاوية المحصورة على قوس طولها يساوي نصف قطره. اختر العلاقة، وأظهر الطريقة، وتحقق من افتراضاتها وتفسير النتيجة.

    3.5

    المتجهات وتحويل الهندسة

    لماذا الإزاحة أقصر من المسير؟

    • المشي مسافة 4 م شرقاً و3 م شمالاً يعطي إزاحة مقدارها 5 م، على الرغم من أن المسافة المقطوعة هي 7 م.
    • تدرس هذه الدرس المحصلة: مجموع المتجهات الذي يمثل الإزاحة أو القوة المركبة.

    اختر البنية الرياضية

    • أضف مركبات المتجه المقابلة. الإزاحة من A إلى B هي OB-OA. المتجهات المتوازية هي مضاعفات قياسية. للمتجه مقدار واتجاه؛ والمسافة كمية قياسية.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\overrightarrow{AB}=\mathbf b-\mathbf a,\qquad |\mathbf v|=\sqrt{v_x^2+v_y^2}$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    مع a=(4,1) و b=(1,3)، فإن a+b=(5,4). حاصل الضرب القياسي هو a·b=4×1+1×3=7. مقدار a هو √17. بالنسبة لـ A=(1,2)، B=(5,5)، فإن AB=(4,3) و |AB|=5.

    المتجهات والهندسة التحويلية — الرسم التوضيحي التعليمي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • ترتيب الطرح مهم: BA=-AB. إثبات التوازي يتطلب علاقة ضرب قياسي؛ الرسم التوضيحي وحده غير كافٍ. التكبير السلبي يعكس الموقع بالنسبة لمركزه.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    AB وBA لهما دائماً نفس المكونات. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح التعريف أو الافتراض الذي ينتهكه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • بالنسبة للإزاحة، يستخدم كل نقطة نفس الإزاحة. لمسائل الخط المتقدمة، فرّق بين متجه الموضع ومتجه الاتجاه وحل المعادلات البارامترية بشكل متسق.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    مجموع المتجهات الذي يمثل الإزاحة أو القوة المركبة. اختر العلاقة، بيّن الطريقة، تحقق من افتراضاتها وتفسير النتيجة.

  • 4

    4 · الإحصاء والاحتمالات

    4.1

    النطاق والشروط المسبقة

    تركيز HL المعتمد. أول تقييم 2021؛ مستمر حتى 2028. دورات التقييم الأولي-2029 منفصلة. تظل المتطلبات الأخرى للمعلمة والتقييم والعمل العملي كما هي مسجلة.

    المتطلبات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المعلنة، واستخدام الحساب وشرط النموذج أدناه. طور كل درس طريقته الخاصة قبل النقل المستقل.

    هذه أمثلة تعليمية أصلية أو خيالية صراحةً، وليست قياسات فعلية أو تحقيقات مُقيّمة مكتملة من المتعلمين.

    مفردات تدريب
    English العربية
    frequency density/ˈfriːkwənsi ˈdensɪti/ كثافة التكرار
    conditional probability/kənˈdɪʃənl ˌprɒbəˈbɪlɪti/ احتمال مشروط
    expected value/ekˈspektɪd ˈvæljuː/ القيمة المتوقعة
    4.2

    ملخص البيانات، والخرائط التكرارية، والتفسير

    هل يمكن لمتوسط واحد أن يحكي القصة كاملة؟

    • مجموعتان لهما نفس الوسيط لكن مع تباين مختلف. لا يمكن ملخص واحد أن يصف الموقع والاستقرار معاً.
    • تدرس هذه الدرس كثافة التردد: التردد مقسوماً على عرض الفئة، ويستخدم كارتفاع في المدرج التكراري.

    اختر البنية الرياضية

    • قارن متوسطاً ومناسباً للتباين في السياق. يستخدم المدرج التكراري المساحة للتردد، لذا الارتفاع = التردد / عرض الفئة. تقديرات البيانات المجمعة تفترض قيمًا ممثلة داخل الفئات.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\overline x=\frac{\sum x_i}{n},\qquad \mathrm{density}=\frac{\mathrm{frequency}}{\mathrm{class\ width}}$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    فئة من 10 إلى 20 بتردد 30 لها كثافة 30/10=3. فئة من 20 إلى 40 بتردد 20 لها كثافة 20/20=1. لا ينبغي الخلط بين العمود الأعرض لها وكثافة أكبر. للقيم 2,4,4,6,9، الوسيط هو 4 والمتوسط الحسابي هو 5.

    ملخصات البيانات، المدرجات التكرارية والتفسير — مخطط تعليمي أصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • الشريط الأعلى في المدرج التكراري لا يعني بالضرورة احتوائه على أكثر الملاحظات. المتوسط للبيانات المجمعة هو تقدير. الارتباط لا يثبت السببية، والاستقراء يتجاوز النطاق الملاحظ.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    ارتفاع شريط المدرج التكراري يساوي دائماً تكراره، حتى مع عدم تساوي أعرض الفئات. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح أي تعريف أو افتراض ينتهكه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • اختر تمثيلاً يناسب نوع البيانات. قدّم مقارنة عددية وما تعنيه للسكان؛ ولا تستنتج دقة أكبر مما تدعمه العينة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    التردد مقسوماً على عرض الفئة، ويستخدم كارتفاع في المدرج التكراري. اختر العلاقة، وبيّن الطريقة، وتحقق من افتراضاتها، وفسّر النتيجة.

    4.3

    الاحتمالات، والأشجار، والاستدلال الشرطي

    ماذا يتغير بعد السحب الأول؟

    • يحتوي كيس على 3 قطعاً حمراء و2 قطعة زرقاء. أخذ قطعتين بدون إرجاع يغير احتمال اللون الثاني.
    • تدرس هذه الدرس الاحتمال الشرطي: احتمال حدث ما بعد تقييد فضاء العينة على شرط محدد.

    اختر البنية الرياضية

    • اضرب على طول فرع شجري وأجمع الفروع المنفصلة. مع الإرجاع، يبقى التركيب ثابتاً. الاحتمال الشرطي هو P(A given B)=P(A∩B)/P(B)، بشرط أن يكون P(B)>0.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$P(A\mid B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)},\qquad P(B)>0$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    بدون إرجاع، P(أحمران)=3/5×2/4=3/10. P(واحد من كل نوع)=3/5×2/4+2/5×3/4=3/5. إذا كان P(A∩B)=0.12 وP(B)=0.3، فإن P(A بشرط B)=0.4.

    الاحتمالية والأشجار والاستدلال الشرطي — المخطط التعليمي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • events منفصلة تعني عدم وجود تقاطع؛ independent يعني أن معرفة حدث واحد لا تغير احتمال الحدث الآخر. eventان منفصلان باحتمال موجب ليسا مستقلين.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    events منفصلة ذات احتمالات موجبة يجب أن تكون مستقلة. هذا الادعاء خاطئ. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه هذا الادعاء.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • الجدول ثنائي الاتجاه يجعل المقام المقيود مرئياً. قبل استخدام حاصل الضرب P(A)P(B)، برر الاستقلال من السياق أو المعلومات المقدمة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    احتمال حدث ما بعد تقييد فضاء العينة على شرط محدد. اختر العلاقة، وأظهر الطريقة، وتحقق من افتراضاتها، وفسر النتيجة.

    4.4

    نماذج ذات الحدين، والطبيعية، وبواسون

    ما الذي يجعل العد قابلاً للتنبؤ؟

    • يعد مفتش الجودة عدد العناصر المعيبة. العدد عشوائي، لكن يمكن لنموذج ما وصف نطاقه المحتمل.
    • تدرس هذه الدرس القيمة المتوقعة: المتوسط المرجح بالاحتمالات لمتغير عشوائي.

    اختر البنية الرياضية

    • يتطلب النموذج الثنائي n ثابتاً، وتجارب مستقلة، ونتيجتين، و p ثابت. E(X)=np و Var(X)=np(1-p). بالنسبة لنموذج normal استخدم z=(x-μ)/σ. يصف نموذج بوزون العدادات بمعدل ثابت وفرضيات استقلالية مناسبة.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$P(X=k)=\binom nk p^k(1-p)^{n-k},\qquad X\sim B(n,p)$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    بالنسبة لـ X ثنائية التوزيع(5,0.2)، P(X=0)=0.8^5=0.32768، E(X)=1 وVar(X)=0.8. بالنسبة لكمية طبيعية بـ μ=100، σ=15، فإن القيمة 130 لها z=2. متوسط بواسون قدره 3 في الساعة يعطي متوسط 6 خلال ساعتين.

    نماذج التوزيع الثنائي والطبيعي وبواسون — الرسم التعليمي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • ليس كل عدّ هو توزيع ثنائي الحد: تغيير p أو وجود اعتماد يمكن أن يلغي صلاحيته. بالنسبة للمتغير المستمر، يكون احتمال قيمة واحدة دقيقة مساوياً للصفر. تصحيح الاستمرارية مهم عند تقريب توزيع متقطع بتوزيع طبيعي.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    كل عدّ للنجاحات له توزيع ثنائي الحد بغض النظر عن الاعتماد. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • اكتب الحدث على شكل متباينة قبل استخدام دوال التوزيع في الآلة الحاسبة. ميّز بين P(X<k)، P(X≤k) ومتمم الذيل. عرّف الافتراضات في السياق.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    المتوسط المرجح بالاحتمالات للمتغير العشوائي. اختر العلاقة، اعرض الطريقة، تحقق من افتراضاتها وتفسير النتيجة.

  • 5

    5 · التفاضل والتكامل

    5.1

    النطاق والشروط المسبقة

    تركيز HL المعتمد. أول تقييم 2021؛ مستمر حتى 2028. دورات التقييم الأولي-2029 منفصلة. تظل المتطلبات الأخرى للمعلمة والتقييم والعمل العملي كما هي مسجلة.

    المتطلبات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المعلنة، واستخدام الحساب وشرط النموذج أدناه. طور كل درس طريقته الخاصة قبل النقل المستقل.

    هذه أمثلة تعليمية أصلية أو خيالية صراحةً، وليست قياسات فعلية أو تحقيقات مُقيّمة مكتملة من المتعلمين.

    مفردات تدريب
    English العربية
    derivative/dɪˈrɪvətɪv/ المشتقة
    antiderivative/ˌæntɪdɪˈrɪvətɪv/ الدالة الأصلية
    chain rule/tʃeɪn ruːl/ قاعدة السلسلة
    integration by parts/ˌɪntɪˈɡreɪʃn baɪ pɑːts/ التكامل بالتجزئة
    initial condition/ɪˈnɪʃl kənˈdɪʃn/ الشروط الابتدائية
    5.2

    المشتقات والنقاط الثابتة

    ما هو الميل عند نقطة واحدة؟

    • الطريق المنحني له ميل مختلف عند مواقع مختلفة. لا يمكن أن يصف الميل المتوسط كل نقطة.
    • تدرس هذه الدرس المشتقة: معدل التغير اللحظي، وأيضاً ميل المماس.

    اختر البنية الرياضية

    • بالنسبة لـ y=ax^n، dy/dx=anx^(n-1). النقطة الثابتة تحقق dy/dx=0. تحقق من تغير إشارة المشتقة، أو المشتقة الثانية عندما تكون غير صفرية، لتصنيفها.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\frac{d}{dx}(ax^n)=anx^{n-1},\qquad f^{\prime}(x)=0$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    بالنسبة لـ y=x³-3x، dy/dx=3x²-3. عند x=1، الميل هو 0 و y=-2. المشتقة الثانية هي 6x، موجبة عند x=1، لذا فهي نقطة صغرى محلية. عند x=-1، y=2 والمشتقة الثانية سالبة، مما يعطي نقطة عظمى محلية.

    المشتقات والنقاط الثابتة — رسم تعليمي أصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • لا يعني الصفر في المشتقة دائماً وجود عظمى أو صغرى: دالة y=x³ ثابتة عند 0 لكنها تستمر في الزيادة. يمكن أيضاً أن تنتج نقطة نهاية قيمة حدية على مجال محدد.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    كل نقطة لها مشتقة صفرية هي عظمى محلية أو صغرى محلية. هذا الادعاء خاطئ. اشرح أي تعريف أو افتراض ينتهك.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • في مستوى GCSE/IGCSE استخدم فقط نطاق كثيرات الحدود المسموح به حسب المستوى؛ لا تضيف قواعد السلسلة والجداء والقسمة هناك. في المستويات المتقدمة، ربط المشتقة بالمعدلات والتحسين مع مجال صالح.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    معدل التغير اللحظي، وأيضاً ميل المماس. اختر العلاقة، أشر إلى الطريقة، تحقق من افتراضاتها وفسر النتيجة.

    5.3

    التكاملات، المساحة والتراكم

    كم مقدار التغير المتراكم؟

    • يعطينا الرسم البياني للسرعة حركة الجسيم في لحظة معينة. كيف يمكننا استعادة الإزاحة المتراكمة عبر الزمن؟
    • تدرس هذه الدرس المكامل العكسي: دالة تكون مشتقتها مساوية لكثافة التكامل المعطاة.

    اختر البنية الرياضية

    • بالنسبة لـ n≠-1، تكامل ax^n هو ax^(n+1)/(n+1)+C. التكامل المحدد هو تراكم مُعلَّم. افصل عند تغير الإشارة عند الحاجة إلى المساحة الكلية أو المسافة.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\int ax^n\,dx=\frac{ax^{n+1}}{n+1}+C\quad(n\ne-1)$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    لـ v(t)=3t²-3 خلال 0≤t≤2، الإزاحة=[t³-3t]_0^2=2. بما أن v يغير إشارته عند t=1، المسافة=-[t³-3t]_0^1+[t³-3t]_1^2=2+4=6. تلغي الثوابت فقط في حالة التكامل المحدد.

    التكاملات، المساحة والتراكم — الرسم التعليمي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • تكامل 1/x هو ln|x|+C، وليس قاعدة القوة مع n=-1. يمكن أن يكون المساحة الموجهة صفراً حتى لو كانت المساحة المغلقة الكلية موجبة.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    التكامل المحدد يساوي دائماً مجموع المساحات الموجبة، حتى عندما يعبر الرسم البياني المحور. هذا الادعاء خاطئ. اشرح التعريف أو الافتراض الذي يخالفه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • حدد معنى التكامل وضمن الوحدات الصحيحة. معدل مقاس بالثانية يتكامل ليصبح الكمية الأساسية، لا معدل آخر. اشتق مكاملاً عكسياً للتحقق منه.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    دالة تكون مشتقتها مساوية لكثافة التكامل المعطاة. حدد العلاقة، ووضح الطريقة، وتحقق من افتراضاتها، وتفسير النتيجة.

    5.4

    اشتقاق السلسلة والجداء والمقام والمتغير الضمني

    هل يتغير التعبير الداخلي أيضاً؟

    • منحنى التكلفة هو قوة لتعبير متغير. اشتقاق القوة الخارجية وحده يفوت معدل مدخلاته.
    • تدرس هذه الدرس قاعدة السلسلة: القاعدة التي تضرب المشتقة الخارجية في المشتقة الداخلية لدالة مركبة.

    اختر البنية الرياضية

    • بالنسبة لـ y=f(g(x))، y prime=f prime(g(x))g prime(x). بالنسبة لـ uv، اشتق لتحصل على u prime v+uv prime. بالنسبة لـ u/v، استخدم (u prime v-uv prime)/v²، حيث v≠0.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\frac{d}{dx}f(g(x))=f^{\prime}(g(x))g^{\prime}(x)$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    بالنسبة لـ y=(3x+1)^4، y prime=4(3x+1)^3×3=12(3x+1)^3. عند x=0، الميل هو 12. بالنسبة لـ x²+y²=25، اشتق بشكل ضمني: 2x+2y y prime=0، إذن y prime=-x/y عندما y≠0.

    الاشتقاق السلسلي، للمنتج، للقسمة والضمني — مخطط تعليمي أصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • مشتقة الجداء ليست جداء المشتقات. في الاشتقاق الضمني، كل دالة مشتقة من y تجلب عاملاً dy/dx. مقام الكسر يُربَّع.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    مشتقة u(x)v(x) هي دائماً u prime ضرب v prime. هذا الادعاء خاطئ. اشرح أي تعريف أو افتراض ينتهك.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • اختر شكلاً مفيداً قبل الاشتقاق: فك القوس لكثير حدود قصير قد يكون أبسط. بالنسبة للمعدلات المرتبطة، اكتب العلاقة بالرموز، اشتق بالنسبة للزمن، ثم عوض بالقيم المقاسة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    القاعدة التي تضرب المشتقة الخارجية في المشتقة الداخلية لدالة مركبة. حدد العلاقة، ووضح الطريقة، وتحقق من افتراضاتها، وتفسير النتيجة.

    5.5

    التعويض، الأجزاء والكسور الجزئية

    هل يمكننا تكامل العوامل الاثنين بشكل منفصل؟

    • حاصل ضرب بسيط يبدو كـ xe^x لا يمكن تكامله عن طريق تكامل كل عامل على حدة.
    • تدرس هذه الدرس التكامل بالتجزئة: طريقة تكامل مبنية على مشتقة حاصل الضرب.

    اختر البنية الرياضية

    • استخدم التعويض عندما يظهر مشتقة داخلية كعامل. بالتجزئة، تكامل u v' = uv - تكامل u' v. بالنسبة للدالة الكسرية، قسّم أولاً إذا لزم الأمر، ثم فكه إلى كسور جزئية.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\int u v^{\prime}\,dx=uv-\int u^{\prime}v\,dx$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    من أجل تكامل xe^x dx، خذ u=x وv prime=e^x. إذن التكامل هو xe^x-e^x+C. من أجل تكامل 2x/(x²+1) dx، عوض w=x²+1، dw=2x dx؛ الإجابة هي ln(x²+1)+C.

    التعويض، التجزئة والكسور الجزئية — رسم تعليمي أصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • اختيار u و v prime بشكل جيد مهم: يجب أن يصبح التكامل المتبقي أبسط. في التعويض المحدد، قم بتغيير الحدود أو عد إلى x قبل تطبيق الحدود الأصلية.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    تكامل حاصل الضرب يساوي حاصل ضرب تكاملاته المنفصلة. هذا الادعاء خاطئ. اشرح أي تعريف أو افتراض ينتهك.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • تحقق عن طريق الاشتقاق. لحجوم الدوران حول محور x استخدم V=π تكامل y² dx؛ لا تخلط بين مربع الدالة وتكامل الدالة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    طريقة تكامل تعتمد على مشتقة حاصل ضرب دالتين. حدد العلاقة، ووضح الطريقة، وتحقق من افتراضاتها، وفسر النتيجة.

    5.6

    المعادلات التفاضلية والحلول العددية

    ماذا يحدد القيمة الابتدائية؟

    • معدل نمو السكان يتناسب مع حجمه الحالي. تصف معادلة المعدل عائلة كاملة حتى يتم توفير عدد سكان أولي.
    • تدرس هذه الدرس الشرط الأولي: قيمة محددة تختار حلاً معيناً من العائلة.

    اختر البنية الرياضية

    • بالنسبة لـ dy/dx=ky، افصل المتغيرات: dy/y=k dx، مما يعطي y=Ae^(kx). استخدم شرطاً ابتدائياً لإيجاد A. تأخذ طريقة أويلر الصيغة y_next=y+h f(x,y)، مع خطوة h مختارة.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\frac{dy}{dx}=ky,\qquad y=Ae^{kx}$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    مع dy/dx=0.5y و y(0)=2، يكون y=2e^(0.5x). أويلر مع h=0.2 يعطي y(0.2)≈2+0.2×1=2.2 و y(0.4)≈2.2+0.2×1.1=2.42. القيمة الدقيقة الثانية حوالي 2.4428.

    المعادلات التفاضلية والحلول العددية — الرسم التعليمي الأصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • تحدد الشرط الابتدائي ثابت التكامل؛ ولا يحل محل عملية التكامل. القسمة على y قد تستبعد حلاً متوازياً y=0. دقة إويلر تعتمد على حجم الخطوة والمعادلة.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    كل حجم خطوة يعطي نفس تقريب أويلر تمامًا. هذا الادعاء غير صحيح. اشرح التعريف أو الافتراض الذي ينتهكه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • بالنسبة للمعادلات الخطية من الرتبة الثانية، اجمع الدالة المكملة مع تكامل جزئي مناسب، ثم طبق شروط البداية المطلوبة. هذا ضمن نطاق Further Pure؛ تحقق من الوحدة المحددة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    قيمة محددة تختار حلاً معيناً من العائلة. اختر العلاقة، أشر إلى الطريقة، تحقق من افتراضاتها وفسر النتيجة.

  • 6

    IA · استكشاف رياضي يشرف عليه المدرسة

    6.1

    النطاق والشروط المسبقة

    تركيز HL المعتمد. أول تقييم 2021؛ مستمر حتى 2028. دورات التقييم الأولي-2029 منفصلة. تظل المتطلبات الأخرى للمعلمة والتقييم والعمل العملي كما هي مسجلة.

    المتطلبات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المعلنة، واستخدام الحساب وشرط النموذج أدناه. طور كل درس طريقته الخاصة قبل النقل المستقل.

    هذه أمثلة تعليمية أصلية أو خيالية صراحةً، وليست قياسات فعلية أو تحقيقات مُقيّمة مكتملة من المتعلمين.

    مفردات تدريب
    English العربية
    assumption/əˈsʌmpʃn/ افتراض
    6.2

    تخطيط استكشاف رياضي

    ما الذي يجعل التحقيقات رياضياتية؟

    • طالب يرغب في توقع وقت الانتظار في طابور الكافتيريا المدرسية. يحتاج الاستكشاف المفيد إلى سؤال وبيانات ورياضيات يمكن للطالب شرحها.
    • تدرس هذه الحصة الفرض: وهو شرط يُتبنى لجعل النموذج الرياضي ممكناً ويجب تقييم تأثيره.

    اختر البنية الرياضية

    • صيغ سؤالاً مركزاً مع متغيرات قابلة للقياس وطريقة عملية. احتفظ بسجل مؤرخ للقرارات والمصادر والحجج الرياضية. استخدم التكنولوجيا لدعم التحليل، واشرح كل مخرجات مهمة بكلماتك الخاصة.
    • حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.

    راجع حالة مدروسة بعناية

    $$\widehat t=1+0.2n,\qquad e=t-\widehat t$$
    • تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.

    مثال:

    سجل الطيار متوسط أوقات انتظار قدرها 3,5,7 دقيقة عندما يكون 10,20,30 أشخاصاً في المقدمة. نموذج أولي هو t=1+0.2n. عند n=25 يتوقع 6 دقيقة. انتظار فعلي قدره 8 يعطي باقٍ 2؛ تحقق من معدلات الخدمة المتغيرة بدلاً من إخفاء عدم التطابق.

    تخطيط استكشاف رياضي — رسم تعليمي أصلي

    اختبر طريقًا مختصرًا مغريًا

    • لا تنسخ استكشافاً عينة، ولا تخترع بيانات أو تصنع انخراطاً شخصياً. التوقع ليس دليلاً حتى يقارن بالملاحظات. consentimiento والخصوصية مهمان عند جمع بيانات مدرسية.
    • عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.

    تحذير:

    يمكن استبدال الاستكشاف الرياضي المشرف عليه المدرسة باختبار محاكاة كتابي限时. هذا الادعاء خاطئ. اشرح أي تعريف أو فرض يخالفه.


    فسّر موقفًا جديدًا

    • تشرف المدرسة على موافقة الموضوعات ومراحل التحقق والأصالة والتقييم. للاستخدام الحالي 2021، استخدم دليل المدرسة الحالي ومعاييرها؛ معايير الاستقصاء 2029 تتبع نسخة تقييم مختلفة.
    • الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.

    استخدم هذا في دورتك الدراسية

    • التقييم الأول الحالي-2021 التحليل والنهج HL. هذا دعم مفاهيمي مكتوب؛ يجب استخدام الدليل الكامل لتوثيق كل هدف.
    • قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.

    المفتاح:

    شرط يتبنى لجعل النموذج الرياضي ممكناً ويجب تقييم تأثيره. اختر العلاقة، وأظهر الطريقة، وتحقق من افتراضاتها وتفسير النتيجة.

تسجيل الدخول أو إنشاء حساب

IGCSE, A-Level & AP