📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 136 - 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

1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 9100 و 5824: PGCD(9100,5824)\text{PGCD}(9100, 5824)

باستخدام خوارزمية القسمات المتتابعة (خوارزمية إقليدس):

9100=5824×1+32769100 = 5824 \times 1 + 3276
5824=3276×1+25485824 = 3276 \times 1 + 2548
3276=2548×1+7283276 = 2548 \times 1 + 728
2548=728×3+3642548 = 728 \times 3 + 364
728=364×2+0728 = 364 \times 2 + 0
💡إضاءة وتنبيه:
القاسم المشترك الأكبر هو آخر باقي غير معدوم في خوارزمية إقليدس.
الإجابة النموذجية:
PGCD(9100,5824)=364\text{PGCD}(9100, 5824) = 364

2. كتابة الكسر 58249100\frac{5824}{9100} على شكل غير قابل للاختزال

بقسمة كل من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر 364364:

58249100=5824÷3649100÷364=1625\frac{5824}{9100} = \frac{5824 \div 364}{9100 \div 364} = \frac{16}{25}
الإجابة النموذجية:
58249100=1625\frac{5824}{9100} = \frac{16}{25}

3. تبيان أن AA عدد طبيعي

نعلم أن:

A=815+58249100÷611A = \frac{8}{15} + \sqrt{\frac{5824}{9100}} \div \frac{6}{11}

نعوض الكسر 58249100\frac{5824}{9100} بالشكل غير القابل للاختزال 1625\frac{16}{25}:

58249100=1625=1625=45\sqrt{\frac{5824}{9100}} = \sqrt{\frac{16}{25}} = \frac{\sqrt{16}}{\sqrt{25}} = \frac{4}{5}

نعوض هذه النتيجة في العبارة AA:

A=815+(45÷611)A = \frac{8}{15} + \left( \frac{4}{5} \div \frac{6}{11} \right)

نعلم أن القسمة هي الضرب في المقلوب:

A=815+(45×116)=815+4430A = \frac{8}{15} + \left( \frac{4}{5} \times \frac{11}{6} \right) = \frac{8}{15} + \frac{44}{30}

نوحد المقامات للكسرين (بضرب بسط ومقام الكسر الأول في 2):

A=8×215×2+4430=1630+4430=16+4430=6030=2A = \frac{8 \times 2}{15 \times 2} + \frac{44}{30} = \frac{16}{30} + \frac{44}{30} = \frac{16 + 44}{30} = \frac{60}{30} = 2
الإجابة النموذجية:

بما أن A=2A = 2 و 2N2 \in \mathbb{N}، فإن AA عدد طبيعي.

4. حل المعادلة: x2=8225x\frac{x}{\sqrt{2}} = \frac{8\sqrt{2}}{25x}

باستخدام الجداء التصالبي (الجداء المتصالب):

x×25x=2×82x \times 25x = \sqrt{2} \times 8\sqrt{2}
25x2=8×(2)225x^2 = 8 \times (\sqrt{2})^2
25x2=8×225x^2 = 8 \times 2
25x2=1625x^2 = 16
x2=1625x^2 = \frac{16}{25}

بما أن 1625>0\frac{16}{25} > 0، فإن للمعادلة حَلَّيْنِ متعاكسَيْن هما:

x=1625=45أوx=1625=45x = \sqrt{\frac{16}{25}} = \frac{4}{5} \quad \text{أو} \quad x = -\sqrt{\frac{16}{25}} = -\frac{4}{5}
الإجابة النموذجية:

حلول المعادلة هي: x=45x = \frac{4}{5} و x=45x = -\frac{4}{5}.

📌

التمرين الثاني

العبارات المعطاة:

A=125480+2245A = \sqrt{125} - 4\sqrt{80} + 2\sqrt{245}
B=(235)×(3+2)B = (2\sqrt{3} - 5) \times (\sqrt{3} + 2)
C=25322C = \frac{2\sqrt{5} - 3\sqrt{2}}{\sqrt{2}}

1. كتابة AA على الشكل aba\sqrt{b} (حيث aa و bb عددان صحيحان و bb أصغر ما يمكن)

نحلل الأعداد تحت الجذور إلى حاصل ضرب عددين أحدهما مربع تام:

125=25×5=55\sqrt{125} = \sqrt{25 \times 5} = 5\sqrt{5}
80=16×5=45    480=4×45=165\sqrt{80} = \sqrt{16 \times 5} = 4\sqrt{5} \implies 4\sqrt{80} = 4 \times 4\sqrt{5} = 16\sqrt{5}
245=49×5=75    2245=2×75=145\sqrt{245} = \sqrt{49 \times 5} = 7\sqrt{5} \implies 2\sqrt{245} = 2 \times 7\sqrt{5} = 14\sqrt{5}

نعوض في العبارة AA:

A=55165+145=(516+14)5=35A = 5\sqrt{5} - 16\sqrt{5} + 14\sqrt{5} = (5 - 16 + 14)\sqrt{5} = 3\sqrt{5}
الإجابة النموذجية:
A=35A = 3\sqrt{5}

2. نشر وتبسيط العبارة BB

B=(235)(3+2)B = (2\sqrt{3} - 5)(\sqrt{3} + 2)
B=23×3+23×25×35×2B = 2\sqrt{3} \times \sqrt{3} + 2\sqrt{3} \times 2 - 5 \times \sqrt{3} - 5 \times 2
B=2(3)+435310B = 2(3) + 4\sqrt{3} - 5\sqrt{3} - 10
B=6310=(610)3=43B = 6 - \sqrt{3} - 10 = (6 - 10) - \sqrt{3} = -4 - \sqrt{3}
الإجابة النموذجية:
B=43B = -4 - \sqrt{3}

3. جعل مقام النسبة CC عدداً ناطقاً

بضرب بسط ومقام النسبة CC في 2\sqrt{2}:

C=(2532)×22×2=2523(2)22=2103(2)2=21062C = \frac{(2\sqrt{5} - 3\sqrt{2}) \times \sqrt{2}}{\sqrt{2} \times \sqrt{2}} = \frac{2\sqrt{5}\sqrt{2} - 3(\sqrt{2})^2}{2} = \frac{2\sqrt{10} - 3(2)}{2} = \frac{2\sqrt{10} - 6}{2}

بقسمة البسط والمقام على 2:

C=103C = \sqrt{10} - 3
الإجابة النموذجية:
C=103C = \sqrt{10} - 3

4. إعطاء القيمة المقربة إلى 1100\frac{1}{100} بالنقصان للعدد Z=A+B+CZ = A + B + C

نعوض قيم AA و BB و CC:

Z=(35)+(43)+(103)Z = (3\sqrt{5}) + (-4 - \sqrt{3}) + (\sqrt{10} - 3)
Z=353+107Z = 3\sqrt{5} - \sqrt{3} + \sqrt{10} - 7

باستخدام الحاسبة للقيم التقريبية:

356.708203\sqrt{5} \approx 6.70820
31.73205\sqrt{3} \approx 1.73205
103.16227\sqrt{10} \approx 3.16227
Z6.708201.73205+3.162277=1.13842Z \approx 6.70820 - 1.73205 + 3.16227 - 7 = 1.13842
💡إضاءة وتنبيه:
القيمة المقربة إلى 10210^{-2} بالنقصان تعني أخذ رقمين بعد الفاصلة مع إهمال باقي الأرقام دون زيادة.
الإجابة النموذجية:

القيمة المقربة إلى 1100\frac{1}{100} بالنقصان للعدد ZZ هي:

Z1.13Z \approx 1.13
📌

التمرين الثالث

المعطيات:

(EF)//(BA)(EF) // (BA)، OF=16 cmOF = 16\text{ cm}، OE=12 cmOE = 12\text{ cm}، BO=24 cmBO = 24\text{ cm}، BD=10 cmBD = 10\text{ cm}، BC=8 cmBC = 8\text{ cm}، AB=30 cmAB = 30\text{ cm}.

1. حساب الطولين EFEF و OAOA

بما أن المستقيمين (EF)(EF) و (AB)(AB) متوازيان، والخطين المقاطعين (EA)(EA) و (FB)(FB) يتقاطعان في النقطة OO، فحسب خاصية طاليس:

OEOB=OFOA=EFAB\frac{OE}{OB} = \frac{OF}{OA} = \frac{EF}{AB}

نعوض بالقيم المعلومة:

1224=16OA=EF30\frac{12}{24} = \frac{16}{OA} = \frac{EF}{30}
حساب OAOA:
OA=16×2412=32 cmOA = \frac{16 \times 24}{12} = 32\text{ cm}
حساب EFEF:
EF=12×3024=15 cmEF = \frac{12 \times 30}{24} = 15\text{ cm}
الإجابة النموذجية:
OA=32 cmوEF=15 cmOA = 32\text{ cm} \quad \text{و} \quad EF = 15\text{ cm}

2. إثبات أن المستقيمين (DC)(DC) و (AO)(AO) متوازيان واستنتاج الطول DCDC

إثبات التوازي:

النُّقط B,D,AB, D, A في استقامية وبنفس الترتيب مع النُّقط B,C,OB, C, O.

نحسب النسبتين BDBA\frac{BD}{BA} و BCBO\frac{BC}{BO}:

BDBA=1030=13\frac{BD}{BA} = \frac{10}{30} = \frac{1}{3}
BCBO=824=13\frac{BC}{BO} = \frac{8}{24} = \frac{1}{3}

بما أن BDBA=BCBO\frac{BD}{BA} = \frac{BC}{BO} والنقاط مرتبة بنفس الترتيب، فحسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن:

(DC)//(AO)(DC) // (AO)
استنتاج الطول DCDC:

بما أن (DC)//(AO)(DC) // (AO)، نطبق خاصية طاليس على المثلث BAOBAO:

BDBA=DCAO    13=DC32\frac{BD}{BA} = \frac{DC}{AO} \implies \frac{1}{3} = \frac{DC}{32}
DC=32310.67 cmDC = \frac{32}{3} \approx 10.67\text{ cm}
الإجابة النموذجية:

المستقيمان (DC)(DC) و (AO)(AO) متوازيان، وطول القطعة DC=323 cm10.67 cmDC = \frac{32}{3}\text{ cm} \approx 10.67\text{ cm}.

3. نوع المثلث BDCBDC مع التعليل

أطوال أضلاع المثلث BDCBDC هي: BC=8 cmBC = 8\text{ cm}، BD=10 cmBD = 10\text{ cm}، DC=323 cm10.67 cmDC = \frac{32}{3}\text{ cm} \approx 10.67\text{ cm}.

نختبر إن كان قائمًا باستخدام الخاصية العكسية لفيثاغورس:

أطول ضلع هو DCDC:

DC2=(323)2=10249113.78DC^2 = \left(\frac{32}{3}\right)^2 = \frac{1024}{9} \approx 113.78
BC2+BD2=82+102=64+100=164BC^2 + BD^2 = 8^2 + 10^2 = 64 + 100 = 164

بما أن DC2BC2+BD2DC^2 \neq BC^2 + BD^2 وأطوال أضلاعه مختلفة وغير متساوية، فإن المثلث ليس قائماً وليس متساوي الساقين.

الإجابة النموذجية:

المثلث BDCBDC هو مثلث كيفي؛ لأن أطوال أضلاعه لا تحقق العِلاقة العكسية لفيثاغورس، وغير متساوية.

📌

التمرين الرابع

في الشكل المقابل: المثلث ABHABH قائم في HH، حيث AB=9 cmAB = 9\text{ cm} و ABH^=60\widehat{ABH} = 60^\circ.

1. حساب HAHA و HBHB

في المثلث القائم ABHABH:

حساب HAHA:
sin(ABH^)=المقابلالوتر=HAAB\sin(\widehat{ABH}) = \frac{\text{المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{HA}{AB}
sin(60)=HA9    HA=9×sin(60)=9×327.79 cm\sin(60^\circ) = \frac{HA}{9} \implies HA = 9 \times \sin(60^\circ) = 9 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 7.79\text{ cm}
حساب HBHB:
cos(ABH^)=المجاورالوتر=HBAB\cos(\widehat{ABH}) = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{HB}{AB}
cos(60)=HB9    HB=9×0.5=4.5 cm\cos(60^\circ) = \frac{HB}{9} \implies HB = 9 \times 0.5 = 4.5\text{ cm}
الإجابة النموذجية:
HA=9327.79 cmوHB=4.5 cmHA = \frac{9\sqrt{3}}{2} \approx 7.79\text{ cm} \quad \text{و} \quad HB = 4.5\text{ cm}

2. حساب sin(ACB^)\sin(\widehat{ACB}) واستنتاج قيس الزاويه ACB^\widehat{ACB} بالتدوير إلى الدرجة

في المثلث ACHACH القائم في HH، لدينا HC=10.6 cmHC = 10.6\text{ cm} و HA=7.794 cmHA = 7.794\text{ cm}:

حساب ACAC بتطبيق خاصية فيثاغورس:
AC2=HA2+HC2=(7.794)2+(10.6)2=60.75+112.36=173.11AC^2 = HA^2 + HC^2 = (7.794)^2 + (10.6)^2 = 60.75 + 112.36 = 173.11
AC=173.1113.157 cmAC = \sqrt{173.11} \approx 13.157\text{ cm}
حساب sin(ACB^)\sin(\widehat{ACB}):
sin(ACB^)=HAAC=7.79413.1570.59\sin(\widehat{ACB}) = \frac{HA}{AC} = \frac{7.794}{13.157} \approx 0.59
استنتاج قيس الزاويه ACB^\widehat{ACB}:
tan(ACB^)=HAHC=7.79410.60.7353\tan(\widehat{ACB}) = \frac{HA}{HC} = \frac{7.794}{10.6} \approx 0.7353
ACB^=arctan(0.7353)36.33\widehat{ACB} = \arctan(0.7353) \approx 36.33^\circ
الإجابة النموذجية:
sin(ACB^)0.59وقيس الزاويةACB^36(بالتدوير إلى الدرجة)\sin(\widehat{ACB}) \approx 0.59 \quad \text{وقيس الزاوية} \quad \widehat{ACB} \approx 36^\circ \quad \text{(بالتدوير إلى الدرجة)}

3. حساب الطول HNHN

المستقيم (HN)(HN) يعامد (AC)(AC) في النقطة NN.

من مساحة المثلث القائم ACHACH:

المساحة=HC×HA2=AC×HN2\text{المساحة} = \frac{HC \times HA}{2} = \frac{AC \times HN}{2}
HC×HA=AC×HN    HN=HC×HAACHC \times HA = AC \times HN \implies HN = \frac{HC \times HA}{AC}
HN=10.6×7.79413.1576.28 cmHN = \frac{10.6 \times 7.794}{13.157} \approx 6.28\text{ cm}
الإجابة النموذجية:
HN6.28 cmHN \approx 6.28\text{ cm}

4. حساب cosx\cos x و tanx\tan x دون حساب قيس الزاوية xx (علمًا أن sinx=0.5\sin x = 0.5)

حساب cosx\cos x:

نعلم أن العلاقة المثلثية الشهيرة هي: cos2x+sin2x=1\cos^2 x + \sin^2 x = 1

cos2x+(0.5)2=1    cos2x+0.25=1\cos^2 x + (0.5)^2 = 1 \implies \cos^2 x + 0.25 = 1
cos2x=10.25=0.75\cos^2 x = 1 - 0.25 = 0.75

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

cosx=0.75=34=320.866\cos x = \sqrt{0.75} = \sqrt{\frac{3}{4}} = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866
حساب tanx\tan x:
tanx=sinxcosx=0.532=13=330.577\tan x = \frac{\sin x}{\cos x} = \frac{0.5}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3} \approx 0.577
الإجابة النموذجية:
cosx=320.866وtanx=330.577\cos x = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866 \quad \text{و} \quad \tan x = \frac{\sqrt{3}}{3} \approx 0.577
📌

الوضعية الإدماجية

الجزء الأول: مساعدة العم خالد في حساب عدد الأعمدة

أرضية المسجد مستطيلة الشكل ABCDABCD حيث الأبعاد: الطول L=80 mL = 80\text{ m} والعرض W=45 mW = 45\text{ m}.

1. حساب المسافة المتساوية والأكبر ما يمكن بين كل عمودين متتاليين (dd):

المسافة dd تمثل القاسم المشترك الأكبر للبعدين 8080 و 4545:

d=PGCD(80,45)d = \text{PGCD}(80, 45)

باستخدام خوارزمية إقليدس:

80=45×1+3580 = 45 \times 1 + 35
45=35×1+1045 = 35 \times 1 + 10
35=10×3+535 = 10 \times 3 + 5
10=5×2+010 = 5 \times 2 + 0

إذن: PGCD(80,45)=5 m\text{PGCD}(80, 45) = 5\text{ m}.

المسافة بين كل عمودين هي 5 m5\text{ m}.

2. حساب محيط القطعة المستطيلة (PP):

P=2×(80+45)=2×125=250 mP = 2 \times (80 + 45) = 2 \times 125 = 250\text{ m}

3. حساب عدد الأعمدة الكلي:

بما أن السياج يحيط بكامل الأرضية وتوجد أعمدة في الأركان الأربعة مع ترك مدخل في المسافة بين عمودين:

عدد الأعمدة=المحيطالمسافة بين عمودين=2505=50 عموداً\text{عدد الأعمدة} = \frac{\text{المحيط}}{\text{المسافة بين عمودين}} = \frac{250}{5} = 50 \text{ عموداً}
الإجابة النموذجية:

عدد الأعمدة اللازمة لتسييج أرضية المسجد هو 50 عموداً.

الجزء الثاني: حساب طول الأنبوب والتكلفة الإجمالية للمشروع

1. حساب طول الأنبوب (EFGBE \rightarrow F \rightarrow G \rightarrow B)

من الشكل الهندسي للسند:

المثلث EABEAB قائم في AA ببعدين: EA=60 mEA = 60\text{ m} و AB=80 mAB = 80\text{ m}.
حساب الوتر EBEB بتطبيق خاصية فيثاغورس:
EB2=EA2+AB2=602+802=3600+6400=10000EB^2 = EA^2 + AB^2 = 60^2 + 80^2 = 3600 + 6400 = 10000
EB=10000=100 mEB = \sqrt{10000} = 100\text{ m}
النقطة FF تنتمي إلى الوتر [EB][EB] مع المعطى EF=85 mEF = 85\text{ m}:
FB=EBEF=10085=15 mFB = EB - EF = 100 - 85 = 15\text{ m}
المستقيم (FG)(FG) يعامد (AB)(AB) و (EA)(EA) يعامد (AB)(AB)، إذن (FG)//(EA)(FG) // (EA).
نطبق خاصية طاليس على المثلث EABEAB بحسب التوازي (FG)//(EA)(FG) // (EA):
BFBE=FGEA=BGBA    15100=FG60=BG80\frac{BF}{BE} = \frac{FG}{EA} = \frac{BG}{BA} \implies \frac{15}{100} = \frac{FG}{60} = \frac{BG}{80}
حساب FGFG:
FG=15×60100=9 mFG = \frac{15 \times 60}{100} = 9\text{ m}
حساب BGBG:
BG=15×80100=12 mBG = \frac{15 \times 80}{100} = 12\text{ m}
طول الأنبوب الإجمالي (LpipeL_{\text{pipe}}):
Lpipe=EF+FG+GB=85+9+12=106 mL_{\text{pipe}} = EF + FG + GB = 85 + 9 + 12 = 106\text{ m}
الإجابة النموذجية:

طول أنبوب الماء الإجمالي هو 106 أمتار.

2. حساب تكلفة المشروع الإجمالية وكتابتها كتابة علمية

تكلفة الأعمدة:
50×750=37500 DA50 \times 750 = 37500 \text{ DA}
تكلفة السياج (طول السياج يساوي المحيط 250 m250\text{ m}):
250×500=125000 DA250 \times 500 = 125000 \text{ DA}
تكلفة الأنبوب:
106×250=26500 DA106 \times 250 = 26500 \text{ DA}
مصاريف النقل:
2000 DA2000 \text{ DA}
التكلفة الإجمالية للمشروع (CtotalC_{\text{total}}):
Ctotal=37500+125000+26500+2000=191000 DAC_{\text{total}} = 37500 + 125000 + 26500 + 2000 = 191000 \text{ DA}
الكتابة العلمية للتكلفة الإجمالية:
191000=1.91×105 DA191000 = 1.91 \times 10^5 \text{ DA}
الإجابة النموذجية:

التكلفة الإجمالية للمشروع هي 191000 DA191000 \text{ DA}، وكتابتها العلمية هي 1.91×105 DA1.91 \times 10^5 \text{ DA}.