📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 120 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط

الحل النموذجي المعتمد والشامل

المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
المادة: الرياضيات
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
📌

التمرين الأول: (3 نقاط)

1) حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 1078 و 322:

💡إضاءة وتنبيه:
لحساب القاسم المشترك الأكبر PGCD(1078,322)\text{PGCD}(1078, 322)، نطبق خوارزمية القسمات المتتالية (خوارزمية إقليدس) حيث نقسم المقسوم على القاسم حتى نحصل على باقي معدوم، ويكون آخر باقي غير معدوم هو PGCD\text{PGCD}.
1078=322×3+1121078 = 322 \times 3 + 112
322=112×2+98322 = 112 \times 2 + 98
112=98×1+14112 = 98 \times 1 + 14
98=14×7+098 = 14 \times 7 + 0
الإجابة النموذجية:

آخر باقي غير معدوم في سلسلة القسمات الإقليدية هو 1414.

إذن: PGCD(1078,322)=14\text{PGCD}(1078, 322) = 14.

2) كتابة الكسر 1078322\frac{1078}{322} على شكل كسر غير قابل للاختزال:

💡إضاءة وتنبيه:
اختزال الكسر يتم بقسمة كل من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر PGCD\text{PGCD}.
1078322=1078÷14322÷14=7723\frac{1078}{322} = \frac{1078 \div 14}{322 \div 14} = \frac{77}{23}
الإجابة النموذجية:

الكسر الغير قابل للاختزال هو: 7723\frac{77}{23}.

3) تبيان أن PP عدد طبيعي:

لدينا عبارة العدد PP:

P=10783224×223P = \frac{1078}{322} - 4 \times \frac{2}{23}

نعوض الكسر 1078322\frac{1078}{322} بالكسر المختزل 7723\frac{77}{23}:

P=77234×223P = \frac{77}{23} - \frac{4 \times 2}{23}
P=7723823P = \frac{77}{23} - \frac{8}{23}
P=77823=6923P = \frac{77 - 8}{23} = \frac{69}{23}
P=3P = 3
الإجابة النموذجية:

بما أن 3N3 \in \mathbb{N}، فإن العدد P=3P = 3 هو عدد طبيعي.

📌

التمرين الثاني: (3 نقاط)

1) كتابة العدد AA على شكل a7a\sqrt{7} حيث aa عدد طبيعي:

لدينا العبارة:

A=32863+2175A = 3\sqrt{28} - \sqrt{63} + 2\sqrt{175}

نحلل الأعداد تحت الجذر إلى جذاء عددين أحدهما 7:

A=34×79×7+225×7A = 3\sqrt{4 \times 7} - \sqrt{9 \times 7} + 2\sqrt{25 \times 7}
A=3×4×79×7+2×25×7A = 3 \times \sqrt{4} \times \sqrt{7} - \sqrt{9} \times \sqrt{7} + 2 \times \sqrt{25} \times \sqrt{7}
A=3×2737+2×57A = 3 \times 2\sqrt{7} - 3\sqrt{7} + 2 \times 5\sqrt{7}
A=6737+107A = 6\sqrt{7} - 3\sqrt{7} + 10\sqrt{7}
A=(63+10)7A = (6 - 3 + 10)\sqrt{7}
A=137A = 13\sqrt{7}
الإجابة النموذجية:

كتابة AA على الشكل المطلوب هي: A=137A = 13\sqrt{7} (حيث a=13a = 13).

2) جعل مقام النسبة BB عدداً ناطقاً:

لدينا النسبة:

B=752B = \frac{\sqrt{7}-\sqrt{5}}{\sqrt{2}}

نضرب كل من البسط والمقام في الجذر الأصم في المقام وهو 2\sqrt{2}:

B=(75)×22×2B = \frac{(\sqrt{7}-\sqrt{5}) \times \sqrt{2}}{\sqrt{2} \times \sqrt{2}}
B=7×25×22B = \frac{\sqrt{7} \times \sqrt{2} - \sqrt{5} \times \sqrt{2}}{2}
B=14102B = \frac{\sqrt{14} - \sqrt{10}}{2}
الإجابة النموذجية:

النسبة بمقام ناطق هي: B=14102B = \frac{\sqrt{14} - \sqrt{10}}{2}.

3) حل المعادلة ذات المجهول xx:

المعادلة المعطاة:

3(x21)=2x2+13(x^2 - 1) = 2x^2 + 1

ننشر الطرف الأيسر:

3x23=2x2+13x^2 - 3 = 2x^2 + 1

ننقل المجاهيل إلى طرف والمعاليم إلى طرف:

3x22x2=1+33x^2 - 2x^2 = 1 + 3
x2=4x^2 = 4

بما أن 4>04 > 0، فإن للمعادلة حلين هما:

x=4=2أوx=4=2x = \sqrt{4} = 2 \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{4} = -2
الإجابة النموذجية:

للمعادلة حلان متعاكسان هما: x=2x = 2 و x=2x = -2.

📌

التمرين الثالث: (3.5 نقاط)

1) إنشاء الشكل بدقة والبرهان أن المثلث ABCABC قائم في AA:

💡إضاءة وتنبيه للإنشاء:
نرسم قطعة المستقيم [AB][AB] بطول 4 cm4\text{ cm}، ثم باستعمال المدور نفتح فتحة 3 cm3\text{ cm} من AA وفتحة 5 cm5\text{ cm} من BB لتحديد النقطة CC.

البرهان أن المثلث ABCABC قائم في AA:

نستخدم الخاصية العكسية لفيثاغورس:

أطول ضلع هو BC=5 cmBC = 5\text{ cm}:
BC2=52=25BC^2 = 5^2 = 25
مجموع مربعي الضلعين الآخرين:
AB2+AC2=42+32=16+9=25AB^2 + AC^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25

نلاحظ أن:

BC2=AB2+AC2=25BC^2 = AB^2 + AC^2 = 25
الإجابة النموذجية:

حسب الخاصية العكسية لخاصية فيثاغورس، فإن المثلث ABCABC قائم في النقطة AA.

2) حساب الطول MNMN:

في المثلث CMNCMN، لدينا:

A[CM]A \in [CM] حيث CM=6 cmCM = 6\text{ cm} و AC=3 cmAC = 3\text{ cm}.
B[CN]B \in [CN].
المستقيمان (AB)(AB) و (MN)(MN) متوازيان: (AB)//(MN)(AB) // (MN).

تطبيق خاصية طاليس:

CACM=CBCN=ABMN\frac{CA}{CM} = \frac{CB}{CN} = \frac{AB}{MN}

نعوض الأطوال المعلومة:

36=5CN=4MN\frac{3}{6} = \frac{5}{CN} = \frac{4}{MN}

من النسبتين الأولى والأخيرة نجد:

MN=6×43=243=8 cmMN = \frac{6 \times 4}{3} = \frac{24}{3} = 8\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول MNMN يساوي 8 cm8\text{ cm}.

3) تبيان أن (MB)//(AE)(MB) // (AE):

لدينا النقط C,E,BC, E, B في استقامية وبنفس الترتيب مع النقط C,A,MC, A, M.

نحسب ونقارن النسبتين:

النسبية الأولى:
CECB=2.55=0.5\frac{CE}{CB} = \frac{2.5}{5} = 0.5
النسبية الثانية:
CACM=36=0.5\frac{CA}{CM} = \frac{3}{6} = 0.5
الإجابة النموذجية:

نلاحظ أن النسبتين متساويتان: CECB=CACM=0.5\frac{CE}{CB} = \frac{CA}{CM} = 0.5، والنقط C,E,BC, E, B والنقط C,A,MC, A, M استقامية وبنفس الترتيب.

حسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن المستقيمين (MB)(MB) و (AE)(AE) متوازيان، أي: (AE)//(MB)(AE) // (MB).

📌

التمرين الرابع: (2.5 نقطة)

1) حساب الطول GFGF:

في المثلث GEFGEF القائم في EE (لأن الرمز على الشكل يشير إلى زاوية قائمة عند EE):

نعلم أن المجاور للزاوية EFG^\widehat{EFG} هو EF=4 cmEF = 4\text{ cm}، وقيس الزاوية EFG^=60\widehat{EFG} = 60^\circ، والوتر هو GFGF.

باستخدام جيب تمام الزاوية الحادة (cos\cos):

cos(EFG^)=الضلع المجاورالوتر=EFGF\cos(\widehat{EFG}) = \frac{\text{الضلع المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{EF}{GF}
cos(60)=4GF\cos(60^\circ) = \frac{4}{GF}

نعلم أن cos(60)=0.5\cos(60^\circ) = 0.5:

0.5=4GF    GF=40.5=8 cm0.5 = \frac{4}{GF} \implies GF = \frac{4}{0.5} = 8\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

الطول GFGF يساوي 8 cm8\text{ cm}.

2) حساب القيمة المضبوطة لـ cosx\cos x و tanx\tan x دون حساب قيس الزاوية xx:

معطى: sinx=53\sin x = \frac{\sqrt{5}}{3}.

حساب cosx\cos x:

باستخدام العلاقة المثلثية الأساسية:

cos2x+sin2x=1\cos^2 x + \sin^2 x = 1
cos2x=1sin2x\cos^2 x = 1 - \sin^2 x
cos2x=1(53)2=159\cos^2 x = 1 - \left(\frac{\sqrt{5}}{3}\right)^2 = 1 - \frac{5}{9}
cos2x=9959=49\cos^2 x = \frac{9}{9} - \frac{5}{9} = \frac{4}{9}

بما أن xx قيس زاوية حادة فإن cosx>0\cos x > 0:

cosx=49=49=23\cos x = \sqrt{\frac{4}{9}} = \frac{\sqrt{4}}{\sqrt{9}} = \frac{2}{3}
الإجابة النموذجية:

القيمة المضبوطة لـ cosx\cos x هي: cosx=23\cos x = \frac{2}{3}.

حساب tanx\tan x:

باستخدام العلاقة المثلثية:

tanx=sinxcosx\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}
tanx=5323=53×32=52\tan x = \frac{\frac{\sqrt{5}}{3}}{\frac{2}{3}} = \frac{\sqrt{5}}{3} \times \frac{3}{2} = \frac{\sqrt{5}}{2}
الإجابة النموذجية:

القيمة المضبوطة لـ tanx\tan x هي: tanx=52\tan x = \frac{\sqrt{5}}{2}.

📌

الوضعية الإدماجية: (8 نقاط)

1) حساب طول ضلع مزرعة خالد:

مزرعة أحمد (مستطيلة الشكل):
الطول L=150 mL = 150\text{ m}
العرض W=96 mW = 96\text{ m}
المساحة S1S_1:
S1=L×W=150×96=14400 m2S_1 = L \times W = 150 \times 96 = 14400\text{ m}^2
مزرعة خالد (مربعة الشكل):
للمزرعتين نفس المساحة، إذن مساحة مزرعة خالد هي S2=14400 m2S_2 = 14400\text{ m}^2.
بفرض أن طول ضلع مزرعة خالد هو aa، فإن:
a2=14400    a=14400=120 ma^2 = 14400 \implies a = \sqrt{14400} = 120\text{ m}
الإجابة النموذجية:

طول ضلع مزرعة خالد هو 120 m120\text{ m}.

2) هل للمزرعتين نفس المحيط؟

محيط مزرعة خالد (المربعة) P1P_1:
P1=4×a=4×120=480 mP_1 = 4 \times a = 4 \times 120 = 480\text{ m}
محيط مزرعة أحمد (المستطيلة) P2P_2:
P2=2×(L+W)=2×(150+96)=2×246=492 mP_2 = 2 \times (L + W) = 2 \times (150 + 96) = 2 \times 246 = 492\text{ m}
المقارنة:
P1=480 mوP2=492 m    P1P2P_1 = 480\text{ m} \quad \text{و} \quad P_2 = 492\text{ m} \implies P_1 \neq P_2
الإجابة النموذجية:

لا، ليس للمزرعتين نفس المحيط، لأن محيط مزرعة خالد هو 480 m480\text{ m} بينما محيط مزرعة أحمد هو 492 m492\text{ m}.

3) حساب كلفة التسييج الإجمالية لمزرعة أحمد:

أراد أحمد إحاطة مزرعت المستطيلة بسياج مع وضع أعمدة على مسافات متساوية وأكبر ما يمكن.

الخطوة أ: حساب المسافة بين كل عمودين متتاليين (dd):

المسافة المتساوية والأكبر ما يمكن بين الأوردة تمثل القاسم المشترك الأكبر للطول والعرض:

d=PGCD(150,96)d = \text{PGCD}(150, 96)

نحسب PGCD(150,96)\text{PGCD}(150, 96) باستخدام خوارزمية إقليدس:

150=96×1+54150 = 96 \times 1 + 54
96=54×1+4296 = 54 \times 1 + 42
54=42×1+1254 = 42 \times 1 + 12
42=12×3+642 = 12 \times 3 + 6
12=6×2+012 = 6 \times 2 + 0

إذن: PGCD(150,96)=6\text{PGCD}(150, 96) = 6.

المسافة بين كل عمودين متتاليين هي 6 m6\text{ m}.

الخطوة ب: حساب عدد الأعمدة اللازمة (NN):

عدد الأعمدة يساوي محيط المزرعة قسمة المسافة بين كل عمودين:

N=P2d=4926=82 عموداًN = \frac{P_2}{d} = \frac{492}{6} = 82\text{ عموداً}

الخطوة جـ: حساب الثمن الإجمالي للأعمدة:

ثمن العمود الواحد هو 1000 DA1000\text{ DA}:

ثمن الأعمدة=82×1000=82000 DA\text{ثمن الأعمدة} = 82 \times 1000 = 82000\text{ DA}

الخطوة د: حساب كلفة التسييج الإجمالية:

الكلفة الإجمالية تتكون من: ثمن الأعمدة + الثمن الإجمالي للسياج + المصاريف الأخرى.

الكلفة الإجمالية=82000+75000+35000\text{الكلفة الإجمالية} = 82000 + 75000 + 35000
الكلفة الإجمالية=192000 DA\text{الكلفة الإجمالية} = 192000\text{ DA}
الإجابة النموذجية:

كلفة التسييج الإجمالية هي 192000 DA192000\text{ DA} (مائة واثنان وتسعون ألف دينار جزائري).