📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 122 - 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: (03 نقاط)

1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 936 و 5096:

نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتابعة) لحساب PGCD(5096,936)\text{PGCD}(5096, 936):

5096=936×5+4165096 = 936 \times 5 + 416
936=416×2+104936 = 416 \times 2 + 104
416=104×4+0416 = 104 \times 4 + 0

بما أن آخر باقي غير معدوم هو 104104، فإن:

الإجابة النموذجية:
PGCD(5096,936)=104\text{PGCD}(5096, 936) = 104

2. كتابة الكسر 9365096\frac{936}{5096} على شكل كسر غير قابل للاختزال:

بقسمة كل من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر 104104:

9365096=936÷1045096÷104=949\frac{936}{5096} = \frac{936 \div 104}{5096 \div 104} = \frac{9}{49}
💡إضاءة وتنبيه:
قسمة الكسر على PGCD\text{PGCD} للبسط والمقام يُعطي مباشرة كسراً اختُزِل إلى أقصى حد ممكن.

3. حل المعادلة 5096x2=9365096 x^2 = 936:

نصلح المعادلة على الشكل x2=bx^2 = b:

x2=9365096x^2 = \frac{936}{5096}

وباختزال الكسر نجد:

x2=949x^2 = \frac{9}{49}

بما أن 949>0\frac{9}{49} > 0، فإن للمعادلة حلين هما:

x=949=949=37x = \sqrt{\frac{9}{49}} = \frac{\sqrt{9}}{\sqrt{49}} = \frac{3}{7}

أو

x=949=37x = -\sqrt{\frac{9}{49}} = -\frac{3}{7}
الإجابة النموذجية:

حلول المعادلة هي: x1=37x_1 = \frac{3}{7} و x2=37x_2 = -\frac{3}{7}.

📌

التمرين الثاني: (03 نقاط)

1. التحقق أن A=5A = \sqrt{5}:

لدينا:

A=180720+345A = \sqrt{180} - 7\sqrt{20} + 3\sqrt{45}

نكتب الأعداد تحت الجذر على الشكل a2×5a^2 \times 5:

180=36×5=62×5=65\sqrt{180} = \sqrt{36 \times 5} = \sqrt{6^2 \times 5} = 6\sqrt{5}
720=74×5=7×22×5=7×25=1457\sqrt{20} = 7\sqrt{4 \times 5} = 7 \times \sqrt{2^2 \times 5} = 7 \times 2\sqrt{5} = 14\sqrt{5}
345=39×5=3×32×5=3×35=953\sqrt{45} = 3\sqrt{9 \times 5} = 3 \times \sqrt{3^2 \times 5} = 3 \times 3\sqrt{5} = 9\sqrt{5}

بالتعويض في العبارة AA:

A=65145+95A = 6\sqrt{5} - 14\sqrt{5} + 9\sqrt{5}
A=(614+9)5=15=5A = (6 - 14 + 9)\sqrt{5} = 1\sqrt{5} = \sqrt{5}
الإجابة النموذجية:

تم التحقق بنجاح أن A=5A = \sqrt{5}.

2. جعل مقام العدد BB عدداً ناطقاً:

لدينا:

B=1+55B = \frac{1 + \sqrt{5}}{\sqrt{5}}

نضرب كل من البسط والمقام في 5\sqrt{5}:

B=(1+5)×55×5=1×5+5×55=5+55B = \frac{(1 + \sqrt{5}) \times \sqrt{5}}{\sqrt{5} \times \sqrt{5}} = \frac{1 \times \sqrt{5} + \sqrt{5} \times \sqrt{5}}{5} = \frac{\sqrt{5} + 5}{5}

3. إعطاء قيمة مقربة بالنقصان إلى 10210^{-2} للعدد A+5BA + 5B:

أولاً: تبسيط العبارة A+5BA + 5B:

A+5B=5+5×(5+55)A + 5B = \sqrt{5} + 5 \times \left(\frac{5 + \sqrt{5}}{5}\right)

نختزل العدد 55 في البسط والمقام:

A+5B=5+(5+5)=5+25A + 5B = \sqrt{5} + (5 + \sqrt{5}) = 5 + 2\sqrt{5}

ثانياً: الحساب العددي:

نعلم أن 52.236067...\sqrt{5} \approx 2.236067...

A+5B=5+2(2.236067...)=5+4.472135...=9.472135...A + 5B = 5 + 2(2.236067...) = 5 + 4.472135... = 9.472135...
الإجابة النموذجية:

القيمة المقربة بالنقصان إلى 10210^{-2} (رقمان بعد الفاصلة) للعدد A+5BA + 5B هي: 9.479.47.

📌

التمرين الثالث: (03 نقاط)

1. القيمة التي يأخذها الطول ODOD حتى يتوازى المستقيمان (AB)(AB) و (CD)(CD):

تكون النقط A,O,CA, O, C في استقامية والنقط B,O,DB, O, D في استقامية وبنفس الترتيب.

حسب عكس خاصية طاليس، يتوازى المستقيمان (AB)(AB) و (CD)(CD) إذا تحقق الشرط:

OAOC=OBOD\frac{OA}{OC} = \frac{OB}{OD}

بالتعويض بالأطوال المعطاة (OA=4 cmOA = 4\text{ cm}، OB=3 cmOB = 3\text{ cm}، OC=6 cmOC = 6\text{ cm}):

46=3OD\frac{4}{6} = \frac{3}{OD}

باستعمال حاصل الضرب المتصالب:

OD=3×64=184=4.5 cmOD = \frac{3 \times 6}{4} = \frac{18}{4} = 4.5\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

القيمة التي يأخذها الطول ODOD ليكون (AB)(CD)(AB) \parallel (CD) هي 4.5 cm4.5\text{ cm}.

2. حساب P1P_1 محيط المثلث OABOAB:

المثلث OABOAB قائم في OO لأن المستقيمين (AC)(AC) و (BD)(BD) متعامدان في OO.

نطبق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم OABOAB:

AB2=OA2+OB2AB^2 = OA^2 + OB^2
AB2=42+32=16+9=25AB^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25
AB=25=5 cmAB = \sqrt{25} = 5\text{ cm}

حساب المحيط P1P_1:

P1=OA+OB+AB=4+3+5=12 cmP_1 = OA + OB + AB = 4 + 3 + 5 = 12\text{ cm}

3. استنتاج P2P_2 محيط المثلث OCDOCD:

بما أن (AB)(CD)(AB) \parallel (CD)، فإن المثلث OCDOCD هو تكبير للمثلث OABOAB بنسبة تكبير kk:

k=OCOA=64=1.5k = \frac{OC}{OA} = \frac{6}{4} = 1.5

محيط المثلث المكبر P2P_2 يساوي محيط المثلث الأصلي P1P_1 مضروباً في نسبة التكبير kk:

P2=k×P1=1.5×12=18 cmP_2 = k \times P_1 = 1.5 \times 12 = 18\text{ cm}
💡إضاءة وتنبيه:
يمكن أيضاً حساب الوتر CD=62+4.52=7.5 cmCD = \sqrt{6^2 + 4.5^2} = 7.5\text{ cm} ثم جمع الأضلاع: P2=6+4.5+7.5=18 cmP_2 = 6 + 4.5 + 7.5 = 18\text{ cm}.
📌

التمرين الرابع: (03 نقاط)

1. إثبات أن ABO^=60\widehat{ABO} = 60^\circ:

بما أن المثلث ABCABC متقايس الأضلاع، فإن جميع زواياه متقايسة وقياس كل منها يساوي 6060^\circ.

وبما أن النقطة OO تنتمي إلى الضلع [BC][BC]، فإن الزاوية ABO^\widehat{ABO} هي نفسها الزاوية ABC^\widehat{ABC}.

ABO^=60\widehat{ABO} = 60^\circ

2. حساب AOAO (القيمة المضبوطة):

في المثلث المتقايس الأضلاع ABCABC، المتوسط المتعلق بالضلع [BC][BC] هو أيضاً ارتفاع، وبالتالي فإن المثلث AOBAOB قائم في OO.

بما أن OO منتصف [BC][BC]، فإن:

OB=BC2=42=2 cmOB = \frac{BC}{2} = \frac{4}{2} = 2\text{ cm}

بتطبيق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم AOBAOB:

AB2=AO2+OB2AB^2 = AO^2 + OB^2
42=AO2+224^2 = AO^2 + 2^2
16=AO2+416 = AO^2 + 4
AO2=164=12AO^2 = 16 - 4 = 12
AO=12=4×3=23 cmAO = \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3}\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

القيمة المضبوطة للطول AOAO هي 23 cm2\sqrt{3}\text{ cm}.

3. استنتاج النسب المثلثية للزاوية 6060^\circ حسابياً:

في المثلث القائم AOBAOB بالنسبة للزاوية ABO^=60\widehat{ABO} = 60^\circ:

المجاور هو OB=2OB = 2
المقابل هو AO=23AO = 2\sqrt{3}
الوتر هو AB=4AB = 4
جيب تمام الزاوية (cos60\cos 60^\circ):
cos60=المجاورالوتر=OBAB=24=12\cos 60^\circ = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{OB}{AB} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
جيب الزاوية (sin60\sin 60^\circ):
sin60=المقابلالوتر=AOAB=234=32\sin 60^\circ = \frac{\text{المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{AO}{AB} = \frac{2\sqrt{3}}{4} = \frac{\sqrt{3}}{2}
ظِل الزاوية (tan60\tan 60^\circ):
tan60=المقابلالمجاور=AOOB=232=3\tan 60^\circ = \frac{\text{المقابل}}{\text{المجاور}} = \frac{AO}{OB} = \frac{2\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}
📌

الوضعية الإدماجية: (08 نقاط)

الجزء الأول:

1. حساب مساحة القطعة AMBAMB:

المثلث ABCABC قائم في BB أبعاده هي: AB=90 mAB = 90\text{ m} و BC=110 mBC = 110\text{ m}.

نعلم أن (MN)(AB)(MN) \perp (AB) و (BC)(AB)(BC) \perp (AB)، وبالتالي فإن المستقيمين (MN)(MN) و (BC)(BC) متوازيان: (MN)(BC)(MN) \parallel (BC).

بتطبيق خاصية طاليس في المثلث ABCABC:

ANAB=MNBC\frac{AN}{AB} = \frac{MN}{BC}

بما أن AN=13ABAN = \frac{1}{3} AB، فإن ANAB=13\frac{AN}{AB} = \frac{1}{3}، ومنه:

13=MN110    MN=1103 m\frac{1}{3} = \frac{MN}{110} \implies MN = \frac{110}{3}\text{ m}

في المثلث AMBAMB، الضلع [AB][AB] يعبر عن القاعدة والارتفاع المتعلق به هو MNMN:

مساحة القطعة AMB=AB×MN2=90×11032=30×1102=33002=1650 m2\text{مساحة القطعة } AMB = \frac{AB \times MN}{2} = \frac{90 \times \frac{110}{3}}{2} = \frac{30 \times 110}{2} = \frac{3300}{2} = 1650\text{ m}^2
الإجابة النموذجية:

مساحة القطعة AMBAMB هي 1650 m21650\text{ m}^2.

2. هل كان إبراهيم محقاً بهذا التعين؟

حساب مساحة القطعة الكلية ABCABC:
SABC=AB×BC2=90×1102=4950 m2S_{ABC} = \frac{AB \times BC}{2} = \frac{90 \times 110}{2} = 4950\text{ m}^2
حساب مساحة القطعة BMCBMC:
SBMC=SABCSAMB=49501650=3300 m2S_{BMC} = S_{ABC} - S_{AMB} = 4950 - 1650 = 3300\text{ m}^2
المقارنة بين المساحتين:

نلاحظ أن:

2×SAMB=2×1650=3300 m2=SBMC2 \times S_{AMB} = 2 \times 1650 = 3300\text{ m}^2 = S_{BMC}
الإجابة النموذجية:

نعم، كان إبراهيم محقاً بهذا التعين لأن مساحة القطعة BMCBMC (3300 m23300\text{ m}^2) تساوي تماماً ضعف مساحة القطعة AMBAMB (1650 m21650\text{ m}^2).

الجزء الثاني:

1. حساب عدد شجيرات التفاح والبرتقال:

شجيرات التفاح (في القطعة AMBAMB ذات المساحة 1650 m21650\text{ m}^2):

تنتج القطعة 3 شجيرات تفاح في كل 2 m22\text{ m}^2:

عدد شجيرات التفاح=1650×32=2475 شجيرة\text{عدد شجيرات التفاح} = 1650 \times \frac{3}{2} = 2475 \text{ شجيرة}
شجيرات البرتقال (في القطعة BMCBMC ذات المساحة 3300 m23300\text{ m}^2):

تنتج القطعة شجيرة برتقال واحدة في كل 1 m21\text{ m}^2:

عدد شجيرات البرتقال=3300×1=3300 شجيرة\text{عدد شجيرات البرتقال} = 3300 \times 1 = 3300 \text{ شجيرة}

2. حساب أكبر عدد ممكن من الصناديق المماثلة:

أكبر عدد ممكن من الصناديق يمثل القاسم المشترك الأكبر لعددي الشجيرات PGCD(3300,2475)\text{PGCD}(3300, 2475):

باستخدام خوارزمية إقليدس:

3300=2475×1+8253300 = 2475 \times 1 + 825
2475=825×3+02475 = 825 \times 3 + 0

إذن:

PGCD(3300,2475)=825\text{PGCD}(3300, 2475) = 825

أكبر عدد من الصناديق التي يمكن إعدادها هو 825825 صندوقاً.

3. حساب عدد الشجيرات في كل صندوق:

عدد شجيرات التفاح في الصندوق الواحد:
2475÷825=3 شجيرات تفاح2475 \div 825 = 3 \text{ شجيرات تفاح}
عدد شجيرات البرتقال في الصندوق الواحد:
3300÷825=4 شجيرات برتقال3300 \div 825 = 4 \text{ شجيرات برتقال}
المجموع الكلي للشجيرات في الصندوق الواحد:
3+4=7 شجيرات3 + 4 = 7 \text{ شجيرات}
الإجابة النموذجية:

عدد الشجيرات التي وضعها إبراهيم في كل صندوق هو 77 شجيرات (3 شجيرات تفاح و 4 شجيرات برتقال).