📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 137 - 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: القاسم المشترك الأكبر والكسور (03 نقاط)

1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 169 و 67: PGCD(169;67)\text{PGCD}(169; 67)

تطبيق خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

169=67×2+35169 = 67 \times 2 + 35
67=35×1+3267 = 35 \times 1 + 32
35=32×1+335 = 32 \times 1 + 3
32=3×10+232 = 3 \times 10 + 2
3=2×1+13 = 2 \times 1 + 1
2=1×2+02 = 1 \times 2 + 0

القاسم المشترك الأكبر هو آخر باقي غير معدوم، وهو 11.

💡إضاءة وتنبيه:
بما أن PGCD(169;67)=1\text{PGCD}(169; 67) = 1، فإن العددين 169169 و 6767 هما عددان أوليان فيما بينهما (Premiers entre eux).
الإجابة النموذجية:
PGCD(169;67)=1\text{PGCD}(169; 67) = 1

2. حساب النسبية MN\frac{M}{N} حيث M=67M = 67 و N=169N = 169:

بالتعويض المباشر بقيمتي MM و NN:

MN=67169\frac{M}{N} = \frac{67}{169}
الإجابة النموذجية:
MN=671690.3964\frac{M}{N} = \frac{67}{169} \approx 0.3964

3. اختزال الكسر 67169\frac{67}{169}:

لاختزال الكسر 67169\frac{67}{169}، نقسم الكلاً من البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر لهما PGCD(169;67)\text{PGCD}(169; 67):

67÷1169÷1=67169\frac{67 \div 1}{169 \div 1} = \frac{67}{169}
💡إضاءة وتنبيه:
الكسر الذي يكون فيه البسط والمقام أوليين فيما بينهما يكون كسرًا غير قابل للاختزال مباشرة.
الإجابة النموذجية:

الكسر 67169\frac{67}{169} كسر غير قابل للاختزال لأن PGCD(169;67)=1\text{PGCD}(169; 67) = 1.

📌

التمرين الثاني: الحساب على الجذور وكتابة المقام على شكل عدد ناطق (03 نقاط)

1. كتابة العبارة KK على أبسط شكل ممكن:

العبارة المعطاة:

K=1249+68124+40K = 12\sqrt{49} + 6\sqrt{81} - 24 + \sqrt{40}

نعلم أن:

49=7\sqrt{49} = 7
81=9\sqrt{81} = 9
40=4×10=4×10=210\sqrt{40} = \sqrt{4 \times 10} = \sqrt{4} \times \sqrt{10} = 2\sqrt{10}

بالتعويض في العبارة KK:

K=12×7+6×924+210K = 12 \times 7 + 6 \times 9 - 24 + 2\sqrt{10}
K=84+5424+210K = 84 + 54 - 24 + 2\sqrt{10}
K=(84+5424)+210K = (84 + 54 - 24) + 2\sqrt{10}
K=114+210K = 114 + 2\sqrt{10}
الإجابة النموذجية:
K=114+210K = 114 + 2\sqrt{10}

2. كتابة مقام الكسر على شكل عدد ناطق:

الكسر المعطى:

125+462+636\frac{12 - 5 + 4\sqrt{6}}{2 + 6 - 3\sqrt{6}}

أولاً: تبسيط البسط والمقام بجمع الحدود المتشابهة:

البسط: 125+46=7+4612 - 5 + 4\sqrt{6} = 7 + 4\sqrt{6}
المقام: 2+636=8362 + 6 - 3\sqrt{6} = 8 - 3\sqrt{6}

صبح الكسر:

7+46836\frac{7 + 4\sqrt{6}}{8 - 3\sqrt{6}}

ثانياً: لتنطيق المقام، نضرب الكلاً من البسط والمقام في مرافق المقام (8+36)(8 + 3\sqrt{6}):

(7+46)(8+36)(836)(8+36)\frac{(7 + 4\sqrt{6})(8 + 3\sqrt{6})}{(8 - 3\sqrt{6})(8 + 3\sqrt{6})}

تطبيق المتطابقة الشهيرة الثالثة في المقام (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2:

المقام=82(36)2=64(9×6)=6454=10\text{المقام} = 8^2 - (3\sqrt{6})^2 = 64 - (9 \times 6) = 64 - 54 = 10

نشر البسط:

البسط=7×8+7×36+46×8+46×36\text{البسط} = 7 \times 8 + 7 \times 3\sqrt{6} + 4\sqrt{6} \times 8 + 4\sqrt{6} \times 3\sqrt{6}
البسط=56+216+326+12×6\text{البسط} = 56 + 21\sqrt{6} + 32\sqrt{6} + 12 \times 6
البسط=56+72+(21+32)6=128+536\text{البسط} = 56 + 72 + (21 + 32)\sqrt{6} = 128 + 53\sqrt{6}
الإجابة النموذجية:
128+53610\frac{128 + 53\sqrt{6}}{10}
📌

التمرين الثالث: الحساب المثلثي والهندسة (03 نقاط)

المعطيات:

BC=7 cmBC = 7 \text{ cm}
BCA^=60\widehat{BCA} = 60^\circ

1. حساب الطول ACAC:

في المثلث ABCABC القائم في BB، نطبق نسبة جيب تمام الزاوية الحادة cos(BCA^)\cos(\widehat{BCA}):

cos(BCA^)=الضلع المجاورالوتر=BCAC\cos(\widehat{BCA}) = \frac{\text{الضلع المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{BC}{AC}

بالتعويض المباشر:

cos(60)=7AC\cos(60^\circ) = \frac{7}{AC}

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

0.5=7AC    AC=70.5=14 cm0.5 = \frac{7}{AC} \implies AC = \frac{7}{0.5} = 14 \text{ cm}
الإجابة النموذجية:
AC=14 cmAC = 14 \text{ cm}

2. التبيان أن المثلث ABCABC قائم في BB:

💡إضاءة وتنبيه:
تعتمد العلاقات المثلثية (cos\cos, sin\sin, tan\tan) حصراً على المثلثات القائمة.

بما أن النسب المقترنة بالزاوية BCA^=60\widehat{BCA} = 60^\circ تحقق العلاقة المثلثية للضلع المجاور BC=7 cmBC = 7\text{ cm} والوتر AC=14 cmAC = 14\text{ cm}:

BCAC=714=0.5=cos(60)\frac{BC}{AC} = \frac{7}{14} = 0.5 = \cos(60^\circ)

فإن إسقاط الراس AA على الضلع (BC)(BC) يشكل زاوية قائمة تماماً عند الراس BB.

الإجابة النموذجية:

المثلث ABCABC قائم في BB لأن النسبة المثلثية بين الضلع المجاور BCBC والوتر ACAC تحقق جيب تمام الزاوية 6060^\circ.

📌

التمرين الرابع: النشر والتبسيط والتحليل (04 نقاط)

العبارة الجبرية المعطاة:

S=(8x7)(4x+8)(8x7)S = (8x - 7) - (4x + 8)(8x - 7)

1. نشر وتبسيط العبارة SS:

S=(8x7)[4x(8x7)+8(8x7)]S = (8x - 7) - \left[ 4x(8x - 7) + 8(8x - 7) \right]
S=(8x7)[32x228x+64x56]S = (8x - 7) - \left[ 32x^2 - 28x + 64x - 56 \right]
S=(8x7)[32x2+36x56]S = (8x - 7) - \left[ 32x^2 + 36x - 56 \right]

حذف الأقواس مع تغيير إشارات الحدود داخل القوس المسبوق بإشارة (-):

S=8x732x236x+56S = 8x - 7 - 32x^2 - 36x + 56

ترتيب وتبسيط الحدود المتشابهة:

S=32x2+(8x36x)+(7+56)S = -32x^2 + (8x - 36x) + (-7 + 56)
S=32x228x+49S = -32x^2 - 28x + 49
الإجابة النموذجية:
S=32x228x+49S = -32x^2 - 28x + 49

2. كتابة العبارة SS على شكل جداء عاملين من الدرجة الأولى (التحليل):

نلاحظ وجود العامل المشترك (8x7)(8x - 7) في حدي العبارة:

S=(8x7)×1(4x+8)(8x7)S = (8x - 7) \times 1 - (4x + 8)(8x - 7)

باستخراج العامل المشترك (8x7)(8x - 7):

S=(8x7)[1(4x+8)]S = (8x - 7) \left[ 1 - (4x + 8) \right]

تبسيط ما داخل المعقوفتين:

S=(8x7)(14x8)S = (8x - 7) (1 - 4x - 8)
S=(8x7)(4x7)S = (8x - 7) (-4x - 7)

يمكن أيضاً كتابتها باستخراج الإشارة السالبة:

S=(8x7)(4x+7)S = -(8x - 7)(4x + 7)
الإجابة النموذجية:
S=(8x7)(4x7)S = (8x - 7)(-4x - 7)
📌

الوضعية الإدماجية (07 نقاط)

المعطيات:

ABCDABCD مستطيل، فيه: AD=50 mAD = 50 \text{ m}، DC=30 mDC = 30 \text{ m}.
بالتالي: BC=AD=50 mBC = AD = 50 \text{ m} و AB=DC=30 mAB = DC = 30 \text{ m}.
AE=40 mAE = 40 \text{ m}.
ACB^=60\widehat{ACB} = 60^\circ.
الزاوية BA^D^=90\widehat{BÂD} = 90^\circ.

1. حساب الطول ACAC:

بما أن ABCDABCD مستطيل، فإن المثلث ABCABC قائم في BB.

بالاعتماد على الزاوية ACB^=60\widehat{ACB} = 60^\circ والضلع المجاور لها BC=50 mBC = 50 \text{ m}:

cos(ACB^)=المجاورالوتر=BCAC\cos(\widehat{ACB}) = \frac{\text{المجاور}}{\text{الوتر}} = \frac{BC}{AC}

بالتعويض:

cos(60)=50AC\cos(60^\circ) = \frac{50}{AC}
0.5=50AC    AC=500.5=100 m0.5 = \frac{50}{AC} \implies AC = \frac{50}{0.5} = 100 \text{ m}
الإجابة النموذجية:
AC=100 mAC = 100 \text{ m}

2. إثبات أن المستقيمين (FE)(FE) و (BC)(BC) متوازيان:

بما أن ABCDABCD مستطيل، فإن الضلع (BC)(BC) عمودي على الضلع (AB)(AB)، أي: (BC)(AB)(BC) \perp (AB).
من الشكل والإنشاء الهندسي، القطعة [FE][FE] عمودية على الضلع [AB][AB] عند النقطة FF، أي: (FE)(AB)(FE) \perp (AB).
💡إضاءة وتنبيه:
الخاصية الهندسية: "إذا كان مستقيمان عموديين على نفس المستقيم، فإنهما متوازيان حتماً".

بما أن:

(BC)(AB)و(FE)(AB)(BC) \perp (AB) \quad \text{و} \quad (FE) \perp (AB)

فإن:

(FE)(BC)(FE) \parallel (BC)
الإجابة النموذجية:

المستقيمان (FE)(FE) و (BC)(BC) متوازيان لأنهما عموديان على نفس المستقيم (AB)(AB).

3. حساب الطول FEFE:

بما أن (FE)(BC)(FE) \parallel (BC) والنقاط AA, FF, BB على استقامية والنقاط AA, EE, CC على استقامية بهذا الترتيب، نطبق خاصية طالس في المثلث ABCABC:

AEAC=AFAB=FEBC\frac{AE}{AC} = \frac{AF}{AB} = \frac{FE}{BC}

نأخذ النسبتين المعلومتين لحساب FEFE:

AEAC=FEBC\frac{AE}{AC} = \frac{FE}{BC}

بالتعويض بالقيم المعلومة (AE=40 mAE = 40 \text{ m}، AC=100 mAC = 100 \text{ m}، BC=50 mBC = 50 \text{ m}):

40100=FE50\frac{40}{100} = \frac{FE}{50}

استعمال الرابع المتناسب:

FE=40×50100=2000100=20 mFE = \frac{40 \times 50}{100} = \frac{2000}{100} = 20 \text{ m}
الإجابة النموذجية:
FE=20 mFE = 20 \text{ m}