📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 121 - 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) التبرير دون حساب هل العددان 682 و 352 أوليان فيما بينهما:

💡إضاءة وتنبيه:

يكون العددان أوليين فيما بينهما إذا كان قاسمهما المشترك الأكبر يساوي 1. إذا وجد قاسم مشترك أكبر من 1 (مثل 2)، فإن العددين غير أوليين فيما بينهما مباشرة دون الحاجة لحساب PGCD\text{PGCD}.

الإجابة النموذجية:

العددان 682682 و 352352 ليسا أوليين فيما بينهما.

التبرير: كلاً من العددين 682682 و 352352 عدد زوجي (آحادهما 22)، وبالتالي فهما يقبلان القسمة على 22. بما أنه يوجد قاسم مشترك أكبر من 11، فإن PGCD(682,352)1\text{PGCD}(682, 352) \neq 1.

2) حل المعادلتين:

المعادلة الأولى: x222581=0x^2 - \frac{225}{81} = 0

الإجابة النموذجية:

نكتب المعادلة على الشكل x2=bx^2 = b:

x2=22581x^2 = \frac{225}{81}

بما أن 22581>0\frac{225}{81} > 0، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:

x=22581=22581=159=53x = \sqrt{\frac{225}{81}} = \frac{\sqrt{225}}{\sqrt{81}} = \frac{15}{9} = \frac{5}{3}

أو:

x=22581=159=53x = -\sqrt{\frac{225}{81}} = -\frac{15}{9} = -\frac{5}{3}

حلول المعادلة الأولى هي: S={53;53}S = \left\{ -\frac{5}{3} \,;\, \frac{5}{3} \right\}.

المعادلة الثانية: x4+23=4232\frac{x}{4+2\sqrt{3}} = \frac{4-2\sqrt{3}}{2}

الإجابة النموذجية:

باستعمال الجداء التصالبي (الطرفين في الوسطين):

2×x=(4+23)(423)2 \times x = (4 + 2\sqrt{3})(4 - 2\sqrt{3})

نلاحظ أن الطرف الأيمن متطابقة شهيرة من الشكل (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2:

2x=42(23)22x = 4^2 - (2\sqrt{3})^2
2x=16(4×3)2x = 16 - (4 \times 3)
2x=16122x = 16 - 12
2x=4    x=42=22x = 4 \implies x = \frac{4}{2} = 2

حل المعادلة الثانية هو: x=2x = 2.

3) كتابة العدد dd على أسط شكل ممكن:

d=682352168÷29d = \frac{682}{352} - \frac{16}{8} \div \frac{2}{\sqrt{9}}
الإجابة النموذجية:

أولاً: نختزل الكسر 682352\frac{682}{352} بحساب القاسم المشترك الأكبر PGCD(682,352)\text{PGCD}(682, 352) باستعمال خوارزمية إقليدس:

682=352×1+330682 = 352 \times 1 + 330
352=330×1+22352 = 330 \times 1 + 22
330=22×15+0330 = 22 \times 15 + 0

إذن: PGCD(682,352)=22\text{PGCD}(682, 352) = 22.

الاختزال:

682352=682÷22352÷22=3116\frac{682}{352} = \frac{682 \div 22}{352 \div 22} = \frac{31}{16}

ثانياً: نبسط الحد الثاني:

168=2و29=23\frac{16}{8} = 2 \quad \text{و} \quad \frac{2}{\sqrt{9}} = \frac{2}{3}
168÷29=2÷23=2×32=3\frac{16}{8} \div \frac{2}{\sqrt{9}} = 2 \div \frac{2}{3} = 2 \times \frac{3}{2} = 3

ثالثاً: نحسب القيمة النهائية لـ dd:

d=31163=31163×1616=314816=1716d = \frac{31}{16} - 3 = \frac{31}{16} - \frac{3 \times 16}{16} = \frac{31 - 48}{16} = -\frac{17}{16}
📌

التمرين الثاني: (3 نقاط)

1) تبسيط العدد AA:

A=50012535A = \sqrt{500} - \sqrt{125} - 3\sqrt{5}
الإجابة النموذجية:

نكتب ما تحت الجذور على شكل a2×5a^2 \times 5:

A=100×525×535A = \sqrt{100 \times 5} - \sqrt{25 \times 5} - 3\sqrt{5}
A=1055535A = 10\sqrt{5} - 5\sqrt{5} - 3\sqrt{5}
A=(1053)5=25A = (10 - 5 - 3)\sqrt{5} = 2\sqrt{5}

2) حساب مساحة الشكل SS:

💡إضاءة وتنبيه:

بالتمعن في التشفير المعطى على الشكل:

1. الاضلاع الأربعة متقايسة (تشفير التقايس `//`).

2. وجود زوايا قائمة عند الرؤوس.

هذا يعني أن الشكل ABCDABCD هو مربع طول ضلعه a=25 cma = 2\sqrt{5} \text{ cm}.

الإجابة النموذجية:

مساحة المربع ABCDABCD هي:

S=a2=(25)2=22×(5)2=4×5=20 cm2S = a^2 = (2\sqrt{5})^2 = 2^2 \times (\sqrt{5})^2 = 4 \times 5 = 20 \text{ cm}^2

3) التبين أن CA=210 cmCA = 2\sqrt{10} \text{ cm}:

الإجابة النموذجية:

القطر CACA يقسم المربع إلى مثلثين قائمين. نأخذ المثلث ABCABC القائم في BB:

حسب نظرية فيثاغورس:

CA2=AB2+BC2CA^2 = AB^2 + BC^2

التعويض العددي:

CA2=(25)2+(25)2=20+20=40CA^2 = (2\sqrt{5})^2 + (2\sqrt{5})^2 = 20 + 20 = 40
CA=40=4×10=210 cmCA = \sqrt{40} = \sqrt{4 \times 10} = 2\sqrt{10} \text{ cm}
📌

التمرين الثالث: (3 نقاط)

1) إنشاء الشكل وحساب الطول ACAC:

الإجابة النموذجية:

بما أن المثلث ABCABC قائم في AA، فبحسب نظرية فيثاغورس:

BC2=AB2+AC2BC^2 = AB^2 + AC^2
52=32+AC2    25=9+AC25^2 = 3^2 + AC^2 \implies 25 = 9 + AC^2
AC2=259=16    AC=16=4 cmAC^2 = 25 - 9 = 16 \implies AC = \sqrt{16} = 4 \text{ cm}

2) شرح لماذا (ME)(ME) و (AC)(AC) متوازيان:

💡إضاءة وتنبيه:

تعتمد هذه الإجابة على الخاصية الأساسية للتوازي: "إذا كان مستقيمان عموديين على نفس المستقيم، فهما متوازيان".

الإجابة النموذجية:

لدينا:

1. المثلث ABCABC قائم في AA، إذن: (AC)(AB)(AC) \perp (AB).

2. المعطيات تنص على أن المستقيم الذي يشمل EE يعامد (AB)(AB)، إذن: (ME)(AB)(ME) \perp (AB).

بما أن كلا من (AC)(AC) و (ME)(ME) عموديان على نفس المستقيم (AB)(AB)، فإن (ME)(AC)(ME) \parallel (AC).

3) حساب الطول BMBM:

الإجابة النموذجية:

لدينا النقط B,E,AB, E, A في استقامية، والنقط B,M,CB, M, C في استقامية، و (ME)(AC)(ME) \parallel (AC).

أولاً نحسب الطول BEBE:

BE=ABAE=31=2 cmBE = AB - AE = 3 - 1 = 2 \text{ cm}

بتطبيق نظرية طالس في المثلث BACBAC:

BEBA=BMBC=EMAC\frac{BE}{BA} = \frac{BM}{BC} = \frac{EM}{AC}

بالتعويض في النسبتين الأولى والثانية:

23=BM5\frac{2}{3} = \frac{BM}{5}
BM=2×53=103 cm3.33 cmBM = \frac{2 \times 5}{3} = \frac{10}{3} \text{ cm} \approx 3.33 \text{ cm}
📌

التمرين الرابع: (3 نقاط)

العبارة الجبرية:

B=(3x2)(x+5)(3x2)2B = (3x - 2)(x + 5) - (3x - 2)^2

1) نشر وتبسيط العبارة BB:

الإجابة النموذجية:
B=[3x(x)+3x(5)2(x)2(5)][(3x)22(3x)(2)+22]B = \left[ 3x(x) + 3x(5) - 2(x) - 2(5) \right] - \left[ (3x)^2 - 2(3x)(2) + 2^2 \right]
B=(3x2+15x2x10)(9x212x+4)B = (3x^2 + 15x - 2x - 10) - (9x^2 - 12x + 4)
B=3x2+13x109x2+12x4B = 3x^2 + 13x - 10 - 9x^2 + 12x - 4
B=(3x29x2)+(13x+12x)+(104)B = (3x^2 - 9x^2) + (13x + 12x) + (-10 - 4)
B=6x2+25x14B = -6x^2 + 25x - 14

2) حساب القيمة العددية للعبارة BB من أجل x=72x = \frac{7}{2}:

الإجابة النموذجية:

نعوض x=72x = \frac{7}{2} في العبارة المنشورة:

B=6(72)2+25(72)14B = -6\left(\frac{7}{2}\right)^2 + 25\left(\frac{7}{2}\right) - 14
B=6(494)+175214B = -6\left(\frac{49}{4}\right) + \frac{175}{2} - 14
B=2944+175214=1472+1752282B = -\frac{294}{4} + \frac{175}{2} - 14 = -\frac{147}{2} + \frac{175}{2} - \frac{28}{2}
B=147+175282=02=0B = \frac{-147 + 175 - 28}{2} = \frac{0}{2} = 0

3) تحليل العبارة BB إلى جداء عاملين من الدرجة الأولى:

الإجابة النموذجية:

نلاحظ وجود عامل مشترك وهو (3x2)(3x - 2):

B=(3x2)[(x+5)(3x2)]B = (3x - 2) \left[ (x + 5) - (3x - 2) \right]
B=(3x2)(x+53x+2)B = (3x - 2) (x + 5 - 3x + 2)
B=(3x2)(2x+7)B = (3x - 2) (-2x + 7)
📌

الوضعية الإدماجية: (08 نقاط)

1) حساب الإرتفاع الذي يرى منه الرافعة (الطول EFEF):

💡إضاءة وتنبيه:

من الشكل نلاحظ أن:

النقط C,F,BC, F, B على استقامة واحدة بنفس الترتيب، حيث BF=18 mBF = 18 \text{ m} و FC=27 mFC = 27 \text{ m}، فتكون المسافة الإجمالية:
BC=BF+FC=18+27=45 mBC = BF + FC = 18 + 27 = 45 \text{ m}
النقط A,E,CA, E, C على استقامة واحدة.
المستقيمان (EF)(EF) و (AB)(AB) عموديان على الأرض (BC)(BC)، بالتالي: (EF)(AB)(EF) \parallel (AB).
الإجابة النموذجية:

بتطبيق نظرية طالس في المثلث ABCABC:

CFCB=CECA=EFAB\frac{CF}{CB} = \frac{CE}{CA} = \frac{EF}{AB}

بالتعويض بالقيم المعلومة:

2745=EF26\frac{27}{45} = \frac{EF}{26}
EF=27×2645=70245=15.6 mEF = \frac{27 \times 26}{45} = \frac{702}{45} = 15.6 \text{ m}

بالتدوير إلى الوحدة:

EF16 mEF \approx 16 \text{ m}

2) حساب ارتفاع الرافعة (الطول HCHC):

💡إضاءة وتنبيه:

ارتفاع الرافعة ينقسم إلى جزءين: HC=HD+DCHC = HD + DC.

الشكل EFCDEFCD مستطيل، إذن: CD=EF=15.6 mCD = EF = 15.6 \text{ m} و ED=FC=27 mED = FC = 27 \text{ m}.
نبدأ بحساب الطول HDHD من المثلث القائم HEDHED.
الإجابة النموذجية:

أولاً: حساب الطول HDHD:

في المثلث HEDHED القائم في DD:

tan(HED^)=الضلع المقابلالضلع المجاور=HDED\tan(\widehat{HED}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{HD}{ED}
tan(37)=HD27\tan(37^\circ) = \frac{HD}{27}
HD=27×tan(37)27×0.7535520.35 mHD = 27 \times \tan(37^\circ) \approx 27 \times 0.75355 \approx 20.35 \text{ m}

ثانياً: حساب الارتفاع الكلي للرافعة HCHC:

HC=HD+DC=20.35+15.6=35.95 mHC = HD + DC = 20.35 + 15.6 = 35.95 \text{ m}

بالتدوير إلى الوحدة:

HC36 mHC \approx 36 \text{ m}

3) حساب الزواية التي يرى بها الرافعة (الزاوية HEC^\widehat{HEC}):

الإجابة النموذجية:

الزاوية HEC^\widehat{HEC} هي مجموع الزاويتين HED^\widehat{HED} و DEC^\widehat{DEC}:

HEC^=HED^+DEC^\widehat{HEC} = \widehat{HED} + \widehat{DEC}

لدينا HED^=37\widehat{HED} = 37^\circ.

حساب الزاوية DEC^\widehat{DEC}:

في المثلث EDCEDC القائم في DD:

tan(DEC^)=DCED=15.6270.5778\tan(\widehat{DEC}) = \frac{DC}{ED} = \frac{15.6}{27} \approx 0.5778

باستخدام الحاسبة (shift tan\text{shift tan} أو tan1\tan^{-1}):

DEC^30.02\widehat{DEC} \approx 30.02^\circ

حساب الزاوية الإجمالية HEC^\widehat{HEC}:

HEC^=37+30.02=67.02\widehat{HEC} = 37^\circ + 30.02^\circ = 67.02^\circ

بالتدوير إلى الوحدة:

HEC^67\widehat{HEC} \approx 67^\circ