📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 135 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط

الحل النموذجي المعتمد والشامل

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

الجزء الأول: (12 نقطة)

📌

التمرين الأول: (02.5 نقطة)

1) حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 568 و 355:

نعتمد على خوارزمية الفروق المتتالية أو خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية)، وتعتبر خوارزمية إقليدس الأسرع والأدق:

568=355×1+213568 = 355 \times 1 + 213
355=213×1+142355 = 213 \times 1 + 142
213=142×1+71213 = 142 \times 1 + 71
142=71×2+0142 = 71 \times 2 + 0

آخر باقي غير معدوم هو 7171.

الإجابة النموذجية:
PGCD(568,355)=71\text{PGCD}(568, 355) = 71

2) كتابة الكسر 355568\frac{355}{568} على شكل كسر غير قابل للاختزال:

لقسمة كسر واختزاله إلى أقصى حد، نقسم كلاً من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر PGCD(568,355)=71\text{PGCD}(568, 355) = 71:

355568=355÷71568÷71=58\frac{355}{568} = \frac{355 \div 71}{568 \div 71} = \frac{5}{8}
الإجابة النموذجية:

الكسر الغير قابل للاختزال هو: 58\frac{5}{8}.

3) حساب العدد AA وكتابته على أبسط شكل ممكن:

العبارة المعطاة:

A=(355568+34×32)÷2A = \left( \frac{355}{568} + \frac{3}{4} \times \frac{3}{2} \right) \div 2

نعوض الكسر 355568\frac{355}{568} بقيمته المختزلة 58\frac{5}{8} للتسهيل، ثم نراعي أولوية العمليات (أولوية الضرب داخل الأقواس ثم الجمع ثم القسمة):

A=(58+3×34×2)÷2A = \left( \frac{5}{8} + \frac{3 \times 3}{4 \times 2} \right) \div 2
A=(58+98)÷2A = \left( \frac{5}{8} + \frac{9}{8} \right) \div 2
A=(5+98)÷2=148÷2A = \left( \frac{5 + 9}{8} \right) \div 2 = \frac{14}{8} \div 2

نختزل الكسر 148\frac{14}{8} بقسمة الطرفين على 22 فنحصل على 74\frac{7}{4}:

A=74×12=7×14×2=78A = \frac{7}{4} \times \frac{1}{2} = \frac{7 \times 1}{4 \times 2} = \frac{7}{8}
💡إضاءة وتنبيه:

دائماً استفد من نتائج الأسئلة السابقة؛ فاستبدال الكسر الكبير بالكسر المختزل يجنبك الحسابات الأعداد الكبيرة ويقلل نسبة الخطأ.

الإجابة النموذجية:
A=78A = \frac{7}{8}
📌

التمرين الثاني: (03 نقاط)

1) كتابة العدد MM على الشكل a6a\sqrt{6}:

العبارة:

M=42943150156M = 4\sqrt{294} - 3\sqrt{150} - 15\sqrt{6}

نقوم بتفكيك الأعداد تحت الجذور إلى حاصل ضرب عدد مربع تام في 66:

294=49×6=72×6294 = 49 \times 6 = 7^2 \times 6
150=25×6=52×6150 = 25 \times 6 = 5^2 \times 6

بالتعويض في العبارة:

M=449×6325×6156M = 4\sqrt{49 \times 6} - 3\sqrt{25 \times 6} - 15\sqrt{6}
M=4×763×56156M = 4 \times 7\sqrt{6} - 3 \times 5\sqrt{6} - 15\sqrt{6}
M=286156156M = 28\sqrt{6} - 15\sqrt{6} - 15\sqrt{6}

بنشر الجذر 6\sqrt{6} كعامل مشترك:

M=(281515)6=26M = (28 - 15 - 15)\sqrt{6} = -2\sqrt{6}
الإجابة النموذجية:
M=26حيث a=2M = -2\sqrt{6} \quad \text{حيث } a = -2

2) كتابة النسبة NN على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:

العبارة:

N=22+123N = \frac{2\sqrt{2} + \sqrt{12}}{\sqrt{3}}

نلاحظ أن 12=4×3=23\sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3}. نعوضها في النسبة:

N=22+233N = \frac{2\sqrt{2} + 2\sqrt{3}}{\sqrt{3}}

لجعل المقام عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في 3\sqrt{3}:

N=(22+23)×33×3N = \frac{(2\sqrt{2} + 2\sqrt{3}) \times \sqrt{3}}{\sqrt{3} \times \sqrt{3}}
N=22×3+23×33N = \frac{2\sqrt{2} \times \sqrt{3} + 2\sqrt{3} \times \sqrt{3}}{3}
N=26+2×33=6+263N = \frac{2\sqrt{6} + 2 \times 3}{3} = \frac{6 + 2\sqrt{6}}{3}
الإجابة النموذجية:
N=6+263N = \frac{6 + 2\sqrt{6}}{3}

3) حل المعادلة: x12=3x\frac{x}{\sqrt{12}} = \frac{\sqrt{3}}{x}

باستخدام الجداء التصالبي (الطرفين في الوسطين):

x×x=12×3x \times x = \sqrt{12} \times \sqrt{3}
x2=12×3x^2 = \sqrt{12 \times 3}
x2=36=6x^2 = \sqrt{36} = 6

بما أن 6>06 > 0، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:

x=6أوx=6x = \sqrt{6} \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{6}
💡إضاءة وتنبيه:

معادلة من الشكل x2=bx^2 = b حيث b>0b > 0 تقبل دائماً حلين هما b\sqrt{b} و b-\sqrt{b}. لا تنسَ الحل السالب!

الإجابة النموذجية:

حلول المعادلة هي: x=6x = \sqrt{6} و x=6x = -\sqrt{6}.

📌

التمرين الثالث: (03 نقاط)

1) حساب الطولين OBOB و ONON:

من معطيات الشكل والشروط:

النقط A,B,MA, B, M في استقامية، حيث AB=9 cmAB = 9\text{ cm} و AM=24 cmAM = 24\text{ cm}.
النقط A,O,NA, O, N في استقامية، حيث AO=6 cmAO = 6\text{ cm}.
المستقيمان (OB)(OB) و (MN)(MN) متوازيان.

بما أن المستقيمين (OB)(OB) و (MN)(MN) متوازيان والنقط A,B,MA, B, M و A,O,NA, O, N استقامية وبنفس الترتيب، فحسب خاصية طاليس في المثلث AMNAMN:

ABAM=AOAN=OBMN\frac{AB}{AM} = \frac{AO}{AN} = \frac{OB}{MN}

نعوض الأطوال المعلومة:

924=6AN=OB18\frac{9}{24} = \frac{6}{AN} = \frac{OB}{18}
حساب الطول OBOB:
OB=9×1824=16224=6.75 cmOB = \frac{9 \times 18}{24} = \frac{162}{24} = 6.75 \text{ cm}
حساب الطول ANAN ثم استنتاج ONON:
AN=6×249=1449=16 cmAN = \frac{6 \times 24}{9} = \frac{144}{9} = 16 \text{ cm}

وبما أن النقطة OO تنتمي إلى القطعة [AN][AN]، فإن:

ON=ANAO=166=10 cmON = AN - AO = 16 - 6 = 10 \text{ cm}
الإجابة النموذجية:
OB=6.75 cmوON=10 cmOB = 6.75 \text{ cm} \quad \text{و} \quad ON = 10 \text{ cm}

2) تبيان أن المستقيمين (AB)(AB) و (LN)(LN) متوازيان:

المستقيمان (AN)(AN) و (BL)(BL) يتقاطعان في النقطة OO.

لنحسب ونقارن النسبتين OAON\frac{OA}{ON} و OBOL\frac{OB}{OL}:

النسبة الأولى:
OAON=610=0.6\frac{OA}{ON} = \frac{6}{10} = 0.6
النسبة الثانية:
OBOL=6.7511.25=0.6\frac{OB}{OL} = \frac{6.75}{11.25} = 0.6

نلاحظ أن:

OAON=OBOL=0.6\frac{OA}{ON} = \frac{OB}{OL} = 0.6

وبما أن النقط O,A,NO, A, N والنقط O,B,LO, B, L استقامية وبنفس الترتيب، فإنه حسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن المستقيمين (AB)(AB) و (LN)(LN) متوازيان.

الإجابة النموذجية:

المستقيمان (AB)(AB) و (LN)(LN) متوازيان بناءً على الخواص المبرهنة بالخاصية العكسية لطاليس.

📌

التمرين الرابع: (03.5 نقطة)

1) حساب الطول BHBH، الطول AHAH، واستنتاج الطول CHCH:

حساب الطول BHBH:

في المثلث AHBAHB القائم في HH (لأن [HB][HB] الارتفاع المتعلق بـ [AC][AC]):

sin(HAB^)=الضلع المقابلالوتر=BHAB\sin(\widehat{HAB}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{BH}{AB}

نعوض القيم المعلومة (sin(HAB^)=45\sin(\widehat{HAB}) = \frac{4}{5} و AB=3.5 cmAB = 3.5\text{ cm}):

45=BH3.5    BH=3.5×45=145=2.8 cm\frac{4}{5} = \frac{BH}{3.5} \implies BH = \frac{3.5 \times 4}{5} = \frac{14}{5} = 2.8 \text{ cm}
حساب الطول AHAH:

بتطبيق نظرية فيثاغورس في المثلث القائم AHBAHB:

AB2=AH2+BH2AB^2 = AH^2 + BH^2
(3.5)2=AH2+(2.8)2(3.5)^2 = AH^2 + (2.8)^2
12.25=AH2+7.84    AH2=12.257.84=4.4112.25 = AH^2 + 7.84 \implies AH^2 = 12.25 - 7.84 = 4.41
AH=4.41=2.1 cmAH = \sqrt{4.41} = 2.1 \text{ cm}
استنتاج الطول CHCH:

بما أن النقطة HH تنتمي إلى القطعة [AC][AC] ذات الطول AC=6 cmAC = 6\text{ cm}:

CH=ACAH=62.1=3.9 cmCH = AC - AH = 6 - 2.1 = 3.9 \text{ cm}
الإجابة النموذجية:
BH=2.8 cm,AH=2.1 cm,CH=3.9 cmBH = 2.8 \text{ cm}, \quad AH = 2.1 \text{ cm}, \quad CH = 3.9 \text{ cm}

2) حساب tan(HBC^)\tan(\widehat{HBC}) ثم استنتاج قيس الزاوية ABC^\widehat{ABC}:

حساب tan(HBC^)\tan(\widehat{HBC}):

في المثلث BHCBHC القائم في HH:

tan(HBC^)=الضلع المقابلالضلع المجاور=CHBH=3.92.8=39281.3929\tan(\widehat{HBC}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{CH}{BH} = \frac{3.9}{2.8} = \frac{39}{28} \approx 1.3929
استنتاج قيس الزاوية ABC^\widehat{ABC}:

نعلم أن ABC^=ABH^+HBC^\widehat{ABC} = \widehat{ABH} + \widehat{HBC}.

1. حساب قيس الزاوية HBC^\widehat{HBC}:

HBC^=tan1(3.92.8)54.31\widehat{HBC} = \tan^{-1}\left(\frac{3.9}{2.8}\right) \approx 54.31^\circ

2. حساب قيس الزاوية ABH^\widehat{ABH}:

في المثلث القائم AHBAHB:

tan(ABH^)=AHBH=2.12.8=0.75\tan(\widehat{ABH}) = \frac{AH}{BH} = \frac{2.1}{2.8} = 0.75
ABH^=tan1(0.75)36.87\widehat{ABH} = \tan^{-1}(0.75) \approx 36.87^\circ

3. جمع القيسين لحساب ABC^\widehat{ABC}:

ABC^=36.87+54.31=91.18\widehat{ABC} = 36.87^\circ + 54.31^\circ = 91.18^\circ

بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة: 9191^\circ.

الإجابة النموذجية:
tan(HBC^)=39281.39\tan(\widehat{HBC}) = \frac{39}{28} \approx 1.39

قيس الزاوية ABC^\widehat{ABC} بالتدوير إلى الوحدة هو: 9191^\circ.

📌

الجزء الثاني: (08 نقاط)

📌

الوضعية الإدماجية:

الجزء الأول (I): حساب عدد الأعمدة اللازمة لإحاطة قطعة الأرض ABCDABCD

الأرض مستطيلة الشكل بعداها: الطول L=315 mL = 315 \text{ m} والعرض W=195 mW = 195 \text{ m}.

المسافة المتساوية والأكبر ما يمكن بين كل عمودين متتابعين تمثل القاسم المشترك الأكبر للبعدين: d=PGCD(315,195)d = \text{PGCD}(315, 195).

1. حساب d=PGCD(315,195)d = \text{PGCD}(315, 195) باستخدام خوارزمية إقليدس:

315=195×1+120315 = 195 \times 1 + 120
195=120×1+75195 = 120 \times 1 + 75
120=75×1+45120 = 75 \times 1 + 45
75=45×1+3075 = 45 \times 1 + 30
45=30×1+1545 = 30 \times 1 + 15
30=15×2+030 = 15 \times 2 + 0

إذن: المسافة الفاصلة بين كل عمودين هي d=15 md = 15 \text{ m}.

2. حساب محيط قطعة الأرض PP:

P=2×(L+W)=2×(315+195)=2×510=1020 mP = 2 \times (L + W) = 2 \times (315 + 195) = 2 \times 510 = 1020 \text{ m}

3. حساب عدد الأعمدة:

عدد الأعمدة=المحيطالمسافة بين كل عمودين=102015=68 عموداً\text{عدد الأعمدة} = \frac{\text{المحيط}}{\text{المسافة بين كل عمودين}} = \frac{1020}{15} = 68 \text{ عموداً}
الإجابة النموذجية:

عدد الأعمدة اللازمة لإحاطة القطعة هو: 68 عموداً.

الجزء الثاني (II): حساب طول أنبوب السقي والتكلفة الكلية

1. حساب طول أنبوب السقي:

طول أنبوب السقي الممتد من MM إلى NN ثم من NN إلى EE هو مجموع الطولين: Lأنبوب=MN+NEL_{\text{أنبوب}} = MN + NE.

حساب الطول MNMN و الطول ANAN:

في المثلث AMNAMN القائم في AA (لأن الزاوية A^\widehat{A} قائمة):

نعلم أن AM=78 mAM = 78\text{ m} وقيس الزاوية ANM^=55\widehat{ANM} = 55^\circ.

حساب MNMN:
tan(ANM^)=الضلع المقابلالضلع المجاور=AMMN\tan(\widehat{ANM}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{AM}{MN}
tan(55)=78MN    MN=78tan(55)781.428154.62 m\tan(55^\circ) = \frac{78}{MN} \implies MN = \frac{78}{\tan(55^\circ)} \approx \frac{78}{1.4281} \approx 54.62 \text{ m}
حساب ANAN:
sin(ANM^)=الضلع المقابلالوتر=AMAN\sin(\widehat{ANM}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{AM}{AN}
sin(55)=78AN    AN=78sin(55)780.819295.22 m\sin(55^\circ) = \frac{78}{AN} \implies AN = \frac{78}{\sin(55^\circ)} \approx \frac{78}{0.8192} \approx 95.22 \text{ m}
حساب الطول NENE:

المستقيمان (MN)(MN) و (BE)(BE) متوازيان، والنقط A,M,BA, M, B و A,N,EA, N, E استقامية.

حسب خاصية طاليس في المثلث ABEABE:

AMAB=ANAE\frac{AM}{AB} = \frac{AN}{AE}

نعلم أن AB=195 mAB = 195 \text{ m} و AM=78 mAM = 78 \text{ m}:

78195=95.22AE    AE=195×95.2278=238.05 m\frac{78}{195} = \frac{95.22}{AE} \implies AE = \frac{195 \times 95.22}{78} = 238.05 \text{ m}

وبالتالي:

NE=AEAN=238.0595.22=142.83 mNE = AE - AN = 238.05 - 95.22 = 142.83 \text{ m}
حساب الطول الكلي لأنبوب السقي:
Lأنبوب=MN+NE=54.62+142.83=197.45 mL_{\text{أنبوب}} = MN + NE = 54.62 + 142.83 = 197.45 \text{ m}

بالتدوير إلى الوحدة: 197 m197 \text{ m}.

2. حساب التكلفة الكلية للتسييج وتجهيز شبكة السقي:

نعسب تكلفة كل عنصر على حدة ثم نجمع التكاليف:

1. تكلفة الأعمدة المعدنية:

التكلفة1=68×5000=340000 DA\text{التكلفة}_1 = 68 \times 5000 = 340000 \text{ DA}

2. تكلفة السياج (طول السياج يساوي محيط الأرض 1020 m1020 \text{ m}):

التكلفة2=1020×1000=1020000 DA\text{التكلفة}_2 = 1020 \times 1000 = 1020000 \text{ DA}

3. تكلفة أنبوب السقي (197 m197 \text{ m}):

التكلفة3=197×500=98500 DA\text{التكلفة}_3 = 197 \times 500 = 98500 \text{ DA}

4. التكلفة الكلية:

التكلفة الكلية=340000+1020000+98500=1458500 DA\text{التكلفة الكلية} = 340000 + 1020000 + 98500 = 1458500 \text{ DA}
الإجابة النموذجية:
طول أنبوب السقي هو: 197 m197 \text{ m} (بالتدوير إلى الوحدة).
التكلفة الكلية للتسييج وتجهيز شبكة السقي هي: 1458500 DA1458500 \text{ DA} (مليون وأربعمائة وثمانية وخمسون ألفاً وخمسعمائة دينار جزائري).