📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 100 - 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: (03.5 نقطة)

1) حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 333 و 74:

💡إضاءة وتنبيه:

لحساب القاسم المشترك الأكبر PGCD(a,b)\text{PGCD}(a, b)، نطبق خوارزمية إقليدس (القسمات المتتابعة) بتطبيق القاعدة: a=b×q+ra = b \times q + r حيث rr هو الباقي، وتتوقف العملية عند الحصول على باقي معدوم (r=0r = 0)، فيكون آخر باقي غير معدوم هو PGCD\text{PGCD}.

✅الإجابة النموذجية:

نطبق خوارزمية إقليدس على العددين 333 و 74:

333=74×4+37333 = 74 \times 4 + 37
74=37×2+074 = 37 \times 2 + 0

وبما أن آخر باقي غير معدوم هو 37، فإن:

PGCD(333,74)=37\text{PGCD}(333, 74) = 37

2) تبسيط العبارة E:

العبارة المعطاة:

E=72−33374÷65E = \frac{7}{2} - \frac{333}{74} \div \frac{6}{5}
💡إضاءة وتنبيه:

للتبسيط السريع والدقيق، نختزل أولاً الكسر 33374\frac{333}{74} بقسمة كل من البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر لهما وهو 37، ثم نطبق أولوية العمليات (القسمة قبل الطرح)، وتحويل القسمة إلى ضرب في المقلوب.

✅الإجابة النموذجية:

أولاً: اختزال الكسر 33374\frac{333}{74}:

33374=333÷3774÷37=92\frac{333}{74} = \frac{333 \div 37}{74 \div 37} = \frac{9}{2}

ثانياً: التعويض في العبارة EE وإجراء الحساب:

E=72−92÷65E = \frac{7}{2} - \frac{9}{2} \div \frac{6}{5}

تحويل القسمة إلى ضرب في المقلوب:

E=72−(92×56)E = \frac{7}{2} - \left( \frac{9}{2} \times \frac{5}{6} \right)
E=72−9×52×6=72−4512E = \frac{7}{2} - \frac{9 \times 5}{2 \times 6} = \frac{7}{2} - \frac{45}{12}

نختزل الكسر 4512\frac{45}{12} بقسمة البسط والمقام على 3:

45÷312÷3=154\frac{45 \div 3}{12 \div 3} = \frac{15}{4}

نوحد المقامات لإجراء عملية الطرح:

E=7×22×2−154=144−154=14−154=−14E = \frac{7 \times 2}{2 \times 2} - \frac{15}{4} = \frac{14}{4} - \frac{15}{4} = \frac{14 - 15}{4} = -\frac{1}{4}

إذن الشكل المبسط للعبارة EE هو:

E=−14أوE=−0.25E = -\frac{1}{4} \quad \text{أو} \quad E = -0.25

3) حل المعادلة x2+5111=89333x^2 + \frac{5}{111} = \frac{89}{333}:

💡إضاءة وتنبيه:

لحل معادلة من الشكل x2=bx^2 = b:

إذا كان b>0b > 0، فللمعادلة حلان هما b\sqrt{b} و −b-\sqrt{b}.
ننقل الأعداد المعلومة إلى الطرف الأيمن مع توحيد المقامات وتبسيط الناتج.
✅الإجابة النموذجية:

ننقل الحد 5111\frac{5}{111} إلى الطرف الثاني:

x2=89333−5111x^2 = \frac{89}{333} - \frac{5}{111}

نوحد المقامات بضرب بسط ومقام 5111\frac{5}{111} في العدد 3 لأن 111×3=333111 \times 3 = 333:

x2=89333−5×3111×3=89333−15333x^2 = \frac{89}{333} - \frac{5 \times 3}{111 \times 3} = \frac{89}{333} - \frac{15}{333}
x2=89−15333=74333x^2 = \frac{89 - 15}{333} = \frac{74}{333}

نختزل الكسر 74333\frac{74}{333} بقسمة البسط والمقام على 37:

x2=74÷37333÷37=29x^2 = \frac{74 \div 37}{333 \div 37} = \frac{2}{9}

بما أن 29>0\frac{2}{9} > 0، فإن للمعادلة حلين هما:

x=29=29=23x = \sqrt{\frac{2}{9}} = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{9}} = \frac{\sqrt{2}}{3}
أوx=−29=−23\text{أو} \quad x = -\sqrt{\frac{2}{9}} = -\frac{\sqrt{2}}{3}

إذن حلا المعادلة هما: x1=23x_1 = \frac{\sqrt{2}}{3} و x2=−23x_2 = -\frac{\sqrt{2}}{3}.

📌

التمرين الثاني: (03.5 نقطة)

1) كتابة F على الشكل a5a\sqrt{5} حيث aa عدد نسبي صحيح:

العبارة المعطاة:

F=320+80−445F = 3\sqrt{20} + \sqrt{80} - 4\sqrt{45}
💡إضاءة وتنبيه:

نكتب ما تحت كل جذر على شكل حاصل ضرب عددين أحدهما 5 والآخر مربع تام:

20=4×5=22×520 = 4 \times 5 = 2^2 \times 5، 80=16×5=42×580 = 16 \times 5 = 4^2 \times 5، 45=9×5=32×545 = 9 \times 5 = 3^2 \times 5.

✅الإجابة النموذجية:
F=34×5+16×5−49×5F = 3\sqrt{4 \times 5} + \sqrt{16 \times 5} - 4\sqrt{9 \times 5}
F=3×25+45−4×35F = 3 \times 2\sqrt{5} + 4\sqrt{5} - 4 \times 3\sqrt{5}
F=65+45−125F = 6\sqrt{5} + 4\sqrt{5} - 12\sqrt{5}

نخرج 5\sqrt{5} كعامل مشترك:

F=(6+4−12)5=−25F = (6 + 4 - 12)\sqrt{5} = -2\sqrt{5}

إذن: F=−25F = -2\sqrt{5} (حيث a=−2a = -2).

2) كتابة K على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:

العبارة المعطاة:

K=6+535K = \frac{6 + \sqrt{5}}{3\sqrt{5}}
💡إضاءة وتنبيه:

لجعل مقام نسبة عدداً ناطقاً، نضرب كل من البسط والمقام في الجذر الموجود في المقام وهو 5\sqrt{5}، مع الحذر واستعمال الأقواس للبسط.

✅الإجابة النموذجية:
K=(6+5)×535×5K = \frac{(6 + \sqrt{5}) \times \sqrt{5}}{3\sqrt{5} \times \sqrt{5}}

ننشر البسط ونبسط المقام:

K=6×5+5×53×(5)2=65+53×5K = \frac{6 \times \sqrt{5} + \sqrt{5} \times \sqrt{5}}{3 \times (\sqrt{5})^2} = \frac{6\sqrt{5} + 5}{3 \times 5}
K=65+515K = \frac{6\sqrt{5} + 5}{15}

3) تبيان أن M عدد ناطق:

العبارة المعطاة:

M=F5+KM = \frac{F}{5} + K
✅الإجابة النموذجية:

نعوض قيمتي F=−25F = -2\sqrt{5} و K=65+515K = \frac{6\sqrt{5} + 5}{15} في العبارة MM:

M=−255+65+515M = \frac{-2\sqrt{5}}{5} + \frac{6\sqrt{5} + 5}{15}

نوحد المقامات بضرب بسط ومقام الكسر الأول في 3:

M=−25×35×3+65+515=−6515+65+515M = \frac{-2\sqrt{5} \times 3}{5 \times 3} + \frac{6\sqrt{5} + 5}{15} = \frac{-6\sqrt{5}}{15} + \frac{6\sqrt{5} + 5}{15}

نجمع البسطين على نفس المقام:

M=−65+65+515M = \frac{-6\sqrt{5} + 6\sqrt{5} + 5}{15}

بما أن −65+65=0-6\sqrt{5} + 6\sqrt{5} = 0:

M=515M = \frac{5}{15}

نختزل الكسر بقسمة البسط والمقام على 5:

M=5÷515÷5=13M = \frac{5 \div 5}{15 \div 5} = \frac{1}{3}

بما أن M=13M = \frac{1}{3} وهو كسر لعددين صحيحين، فإن MM عدد ناطق.

📌

التمرين الثالث: (05 نقاط)

1) إنشاء الشكل الهندسي:

✅الإجابة النموذجية للإنشاء:
نرسم المثلث ABCABC باستعمال المسطرة والمدور بحيث: AB=4 cmAB = 4\text{ cm}، AC=4.8 cmAC = 4.8\text{ cm}، و BC=3.2 cmBC = 3.2\text{ cm}.
نحدد النقطة DD من المستقيم (AB)(AB) بحيث تكون خارج القطعة [AB][AB] من جهة AA (أي النقطة AA تقع بين DD و BB) ويكون AD=3.5 cmAD = 3.5\text{ cm}.
نرسم المستقيم الذي يمر من DD ويوازي (BC)(BC)، فيقطع المستقيم (AC)(AC) في النقطة EE (يتشكل وضع الفراشة - papillon).

2) حساب كل من AE و DE:

💡إضاءة وتنبيه:

بما أن المستقيمين (BC)(BC) و (DE)(DE) متوازيان والنقط D,A,BD, A, B و E,A,CE, A, C على استقامة واحدة وبنفس الترتيب، نطبق خاصية طاليس المباشرة.

✅الإجابة النموذجية:

في المثلثين ABCABC و ADEADE:

النقط D,A,BD, A, B على استقامة واحدة.
النقط E,A,CE, A, C على استقامة واحدة.
المستقيمان (DE)(DE) و (BC)(BC) متوازيان (DE)∥(BC)(DE) \parallel (BC).

حسب خاصية طاليس:

ADAB=AEAC=DEBC\frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC} = \frac{DE}{BC}

بالتعويض بالأطوال المعلومة:

3.54=AE4.8=DE3.2\frac{3.5}{4} = \frac{AE}{4.8} = \frac{DE}{3.2}

حساب الطول AEAE:

AE=3.5×4.84=16.84=4.2 cmAE = \frac{3.5 \times 4.8}{4} = \frac{16.8}{4} = 4.2\text{ cm}

حساب الطول DEDE:

DE=3.5×3.24=11.24=2.8 cmDE = \frac{3.5 \times 3.2}{4} = \frac{11.2}{4} = 2.8\text{ cm}

3) تعيين النقطتين K و M والبرهان على أن (BC)∥(KM)(BC) \parallel (KM):

تعيين النقطتين:

النقطة KK ينتمي إلى [AD][AD] بحيث AK=2.5 cmAK = 2.5\text{ cm}.
النقطة MM ينتمي إلى [AE][AE] بحيث AM=3 cmAM = 3\text{ cm}.
💡إضاءة وتنبيه:

للبرهان على توازي مستقيمين، نحسب نسبتي الضلعين المتقابلين ونقارن بينهما، ثم نطبق الخاصية العكسية لخاصية طاليس.

✅الإجابة النموذجية:

نقارن بين النسبتين AKAB\frac{AK}{AB} و AMAC\frac{AM}{AC}:

النسبة الأولى:
AKAB=2.54=0.625\frac{AK}{AB} = \frac{2.5}{4} = 0.625
النسبة الثانية:
AMAC=34.8=0.625\frac{AM}{AC} = \frac{3}{4.8} = 0.625

نلاحظ أن:

AKAB=AMAC=0.625\frac{AK}{AB} = \frac{AM}{AC} = 0.625

وبما أن النقط K,A,BK, A, B والنقط M,A,CM, A, C على استقامة واحدة وبنفس الترتيب، فإنه حسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن المستقيمين (BC)(BC) و (KM)(KM) متوازيان:

(BC)∥(KM)(BC) \parallel (KM)
📌

الجزء الثاني (08 نقاط)

📌

المسألة (الوضعية الإدماجية):

1) حساب ثمن الشجيرات اللازمة لإحاطة الحقل:

💡إضاءة وتنبيه:
الإحاطة بشجيرات تفصل بينها مسافة متساوية وأكبر ما يمكن مع غرس شجيرة في كل ركن تعني أن المسافة بين كل شجيرتين متتاليتين هي القاسم المشترك الأكبر لبُعدي الحقل: d=PGCD(104,68)d = \text{PGCD}(104, 68).
عدد الشجيرات يساوي محيط الحقل مقسوماً على المسافة الفاصلة بين شجيرتين.
✅الإجابة النموذجية:

أ) حساب المسافة بين كل شجيرتين متتاليتين dd:

نحسب PGCD(104,68)\text{PGCD}(104, 68) باستخدام خوارزمية إقليدس:

104=68×1+36104 = 68 \times 1 + 36
68=36×1+3268 = 36 \times 1 + 32
36=32×1+436 = 32 \times 1 + 4
32=4×8+032 = 4 \times 8 + 0

إذن: PGCD(104,68)=4\text{PGCD}(104, 68) = 4.

المسافة بين كل شجيرتين متتاليتين هي 4 m4\text{ m}.

ب) حساب محيط الحقل المستطيل PP:

P=2×(الطول+العرض)=2×(104+68)=2×172=344 mP = 2 \times (\text{الطول} + \text{العرض}) = 2 \times (104 + 68) = 2 \times 172 = 344\text{ m}

جـ) حساب عدد الشجيرات اللازمة NN:

N=Pd=3444=86 شجيرةN = \frac{P}{d} = \frac{344}{4} = 86 \text{ شجيرة}

د) حساب ثمن الشجيرات الإجمالي:

ثمن الشجيرة الواحدة هو 400 DA400\text{ DA}.

الثمن الإجمالي=86×400=34400 DA\text{الثمن الإجمالي} = 86 \times 400 = 34400\text{ DA}

التعليل: ثمن الشجيرات اللازمة لإحاطة الحقل هو 34400 DA34400\text{ DA} لأن إحاطة المستطيل تتطلب غرس 86 شجيرة بفاصل 4 أمتار بين كل شجيرتين.

2) حساب ثمن السياج اللازم لإحاطة الجزء المزروع:

💡إضاءة وتنبيه:

الجزء المزروع مستطيل الشكل مساحته S=1200 m2S = 1200\text{ m}^2 وعرضه WW يساوي ثلاثة أرباع طوله LL أي W=34LW = \frac{3}{4} L.

نضع معادلة لحساب البعدين LL و WW، ثم نحسب محيط هذا الجزء المزروع لنضربه في سعر المتر الواحد من السياج.

✅الإجابة النموذجية:

أ) حساب بُعدي الجزء المزروع (الطول LL والعرض WW):

صيغة المساحة:

S=L×WS = L \times W

نعوض W=34LW = \frac{3}{4} L:

S=L×(34L)=34L2S = L \times \left( \frac{3}{4} L \right) = \frac{3}{4} L^2

لدينا المساحة S=1200 m2S = 1200\text{ m}^2، إذن:

34L2=1200\frac{3}{4} L^2 = 1200
L2=1200×43=400×4=1600L^2 = \frac{1200 \times 4}{3} = 400 \times 4 = 1600

بما أن الطول عدد موجب:

L=1600=40 mL = \sqrt{1600} = 40\text{ m}

الطول هو 40 m40\text{ m}.

نجد العرض WW:

W=34×40=30 mW = \frac{3}{4} \times 40 = 30\text{ m}

العرض هو 30 m30\text{ m}.

ب) حساب محيط الجزء المزروع P′P':

P′=2×(L+W)=2×(40+30)=2×70=140 mP' = 2 \times (L + W) = 2 \times (40 + 30) = 2 \times 70 = 140\text{ m}

جـ) حساب ثمن السياج اللازم:

ثمن المتر الواحد من السياج هو 250 DA250\text{ DA}.

ثمن السياج=140×250=35000 DA\text{ثمن السياج} = 140 \times 250 = 35000\text{ DA}

التعليل: ثمن السياج اللازم هو 35000 DA35000\text{ DA} لأن إحاطة هذا الجزء يتطلب سياجاً بطول يماثل محيطه البالغ 140 متراً بسعر 250 دج للمتر.