📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 66 - 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 نقاط)

1) حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 1248 و 1014: PGCD(1248,1014)\text{PGCD}(1248, 1014)

نطبق خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

1248=1014×1+2341248 = 1014 \times 1 + 234
1014=234×4+781014 = 234 \times 4 + 78
234=78×3+0234 = 78 \times 3 + 0

بما أن آخر باقي غير معدوم هو 7878، فإن:

✅الإجابة النموذجية:
PGCD(1248,1014)=78\text{PGCD}(1248, 1014) = 78

2) كتابة الكسر 10141248\frac{1014}{1248} على شكل كسر غير قابل للاختزال

لقسمة بسط ومقام الكسر على قاسمهما المشترك الأكبر PGCD(1248,1014)=78\text{PGCD}(1248, 1014) = 78:

10141248=1014÷781248÷78=1316\frac{1014}{1248} = \frac{1014 \div 78}{1248 \div 78} = \frac{13}{16}
✅الإجابة النموذجية:

الكسر غير القابل للاختزال هو: 1316\frac{13}{16}.

3) حساب المجموع SS

لدينا العبارة:

S=58+32×10141248S = \frac{5}{8} + \frac{3}{2} \times \frac{1014}{1248}

نعوض الكسر 10141248\frac{1014}{1248} بشكله المختزل 1316\frac{13}{16}:

S=58+32×1316S = \frac{5}{8} + \frac{3}{2} \times \frac{13}{16}

أولاً: نجري عملية الضرب (أولوية الحساب للضرب):

32×1316=3×132×16=3932\frac{3}{2} \times \frac{13}{16} = \frac{3 \times 13}{2 \times 16} = \frac{39}{32}

ثانياً: نجري عملية الجمع بتوحيد المقامات (المقام المشترك هو 3232):

S=5×48×4+3932=2032+3932=20+3932=5932S = \frac{5 \times 4}{8 \times 4} + \frac{39}{32} = \frac{20}{32} + \frac{39}{32} = \frac{20 + 39}{32} = \frac{59}{32}
✅الإجابة النموذجية:
S=5932S = \frac{59}{32}
📌

التمرين الثاني (03 نقاط)

1) تبيان أن A=32A = 3\sqrt{2}

لدينا العبارة:

A=52−250+128A = 5\sqrt{2} - 2\sqrt{50} + \sqrt{128}

نقوم بتبسيط الجذور الصماء بكتابتها على الشكل a2a\sqrt{2}:

50=25×2=25×2=52\sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = \sqrt{25} \times \sqrt{2} = 5\sqrt{2}
128=64×2=64×2=82\sqrt{128} = \sqrt{64 \times 2} = \sqrt{64} \times \sqrt{2} = 8\sqrt{2}

بالتعويض في العبارة AA:

A=52−2(52)+82A = 5\sqrt{2} - 2(5\sqrt{2}) + 8\sqrt{2}
A=52−102+82A = 5\sqrt{2} - 10\sqrt{2} + 8\sqrt{2}
A=(5−10+8)2=32A = (5 - 10 + 8)\sqrt{2} = 3\sqrt{2}
✅الإجابة النموذجية:

وهو المطلوب: A=32A = 3\sqrt{2}.

2) حساب الجداء A×BA \times B

لدينا: A=32A = 3\sqrt{2} و B=2−25B = \sqrt{2} - 2\sqrt{5}.

A×B=32×(2−25)A \times B = 3\sqrt{2} \times \left(\sqrt{2} - 2\sqrt{5}\right)

باستعمال خاصية التوزيع:

A×B=(32×2)−(32×25)A \times B = \left(3\sqrt{2} \times \sqrt{2}\right) - \left(3\sqrt{2} \times 2\sqrt{5}\right)
A×B=(3×2)−(62×5)A \times B = \left(3 \times 2\right) - \left(6\sqrt{2 \times 5}\right)
A×B=6−610A \times B = 6 - 6\sqrt{10}
✅الإجابة النموذجية:
A×B=6−610A \times B = 6 - 6\sqrt{10}

3) كتابة العدد BA\frac{B}{A} على شكل نسبة مقامها عدد ناطق

BA=2−2532\frac{B}{A} = \frac{\sqrt{2} - 2\sqrt{5}}{3\sqrt{2}}

لتنطيق المقام، نضرب كل من البسط والمقام في الجذر 2\sqrt{2}:

BA=(2−25)×232×2\frac{B}{A} = \frac{\left(\sqrt{2} - 2\sqrt{5}\right) \times \sqrt{2}}{3\sqrt{2} \times \sqrt{2}}
BA=(2×2)−(25×2)3×2\frac{B}{A} = \frac{\left(\sqrt{2}\times\sqrt{2}\right) - \left(2\sqrt{5}\times\sqrt{2}\right)}{3 \times 2}
BA=2−2106\frac{B}{A} = \frac{2 - 2\sqrt{10}}{6}

يمكن اختزال الكسر بقسمة جميع أطرافه على 22:

BA=2(1−10)6=1−103\frac{B}{A} = \frac{2(1 - \sqrt{10})}{6} = \frac{1 - \sqrt{10}}{3}
✅الإجابة النموذجية:
BA=1−103\frac{B}{A} = \frac{1 - \sqrt{10}}{3}
📌

التمرين الثالث (03.5 نقطة)

1) رسم الشكل وتبيان أن المثلث ABCABC قائم في AA

أ) رسم الشكل:

يقوم التلميذ برسم المثلث ABCABC بأطوال أضلاعه المعطاة: AB=4 cmAB = 4\text{ cm}، AC=3 cmAC = 3\text{ cm}، BC=5 cmBC = 5\text{ cm}.

ب) إثبات أن المثلث ABCABC قائم في AA:

نستعمل الخاصية العكسية لفيثاغورس:

نحسب مربع أطول ضلع (الوتر المفترض BCBC):

BC2=52=25BC^2 = 5^2 = 25

نحسب مجموع مربعي الضلعين الآخرين:

AB2+AC2=42+32=16+9=25AB^2 + AC^2 = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25

نلاحظ أن:

BC2=AB2+AC2(25=25)BC^2 = AB^2 + AC^2 \quad (25 = 25)
✅الإجابة النموذجية:

حسب الخاصية العكسية لفيثاغورس، فإن المثلث ABCABC قائم في النقطة AA.

2) حساب الطول BEBE

💡إضاءة وتنبيه:

النقطة DD تنتمي إلى نصف المستقيم [AB)[AB) بحيث AD=10 cmAD = 10\text{ cm}.

بما أن AB=4 cmAB = 4\text{ cm}، فإن النقطة BB تقع بين AA و DD، وبالتالي:

BD=AD−AB=10 cm−4 cm=6 cmBD = AD - AB = 10\text{ cm} - 4\text{ cm} = 6\text{ cm}

نعلل التوازي بين المستقيمين (AC)(AC) و (DE)(DE):

لدينا المثلث ABCABC قائم في AA، إذن (AC)⊥(AD)(AC) \perp (AD).
المعطيات تنص على أن المستقيم العمودي على (AD)(AD) في النقطة DD يقطع (CB)(CB) في EE، إذن (DE)⊥(AD)(DE) \perp (AD).
مستقيمان عموديان على نفس المستقيم هما مستقيمان متوازيان، إذن: (AC)//(DE)(AC) // (DE).

تطبيق خاصية طاليس في المثلثين BACBAC و BDEBDE اللذين يتقاطعان في النقطة BB:

BDBA=BEBC=DEAC\frac{BD}{BA} = \frac{BE}{BC} = \frac{DE}{AC}

نعوض الأطوال المعلومة:

64=BE5\frac{6}{4} = \frac{BE}{5}

منه:

BE=6×54=304=7.5 cmBE = \frac{6 \times 5}{4} = \frac{30}{4} = 7.5\text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:

الطول BE=7.5 cmBE = 7.5\text{ cm}.

3) تبيان أن (MN)//(AC)(MN) // (AC)

لدينا:

MM نقطة من [BD][BD] حيث BM=2 cmBM = 2\text{ cm}
NN نقطة من [BE][BE] حيث BN=2.5 cmBN = 2.5\text{ cm}
الأطوال المعلومة الأخرى: BA=4 cmBA = 4\text{ cm} و BC=5 cmBC = 5\text{ cm}

نحسب النسبتين BMBA\frac{BM}{BA} و BNBC\frac{BN}{BC} ونقارن بينهما:

BMBA=24=0.5\frac{BM}{BA} = \frac{2}{4} = 0.5
BNBC=2.55=0.5\frac{BN}{BC} = \frac{2.5}{5} = 0.5

نلاحظ أن:

BMBA=BNBC=0.5\frac{BM}{BA} = \frac{BN}{BC} = 0.5

وبما أن النقاط M,B,AM, B, A من جهة والنقاط N,B,CN, B, C من جهة أخرى مرتبة بنفس الترتيب،

✅الإجابة النموذجية:

حسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن المستقيمين (MN)(MN) و (AC)(AC) متوازيان:

(MN)//(AC)(MN) // (AC)
📌

التمرين الرابع (02.5 نقطة)

1) حساب الطولين ABAB و AHAH

من الشكل المقابل:

المثلث ABCABC قائم في AA.
الارتفاع المتعلق بالضلع [BC][BC] هو [AH][AH]، أي أن (AH)⊥(BC)(AH) \perp (BC).
قيس الزاوية B^=60∘\widehat{B} = 60^\circ.
طول الضلع القائم AC=7 cmAC = 7\text{ cm}.

أولاً: حساب الطول ABAB

في المثلث القائم ABCABC في النقطة AA:

tan⁡B^=الضلع المقابلالضلع المجاور=ACAB\tan \widehat{B} = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{AC}{AB}
tan⁡(60∘)=7AB\tan(60^\circ) = \frac{7}{AB}

منه:

AB=7tan⁡(60∘)=73≈4.04 cmAB = \frac{7}{\tan(60^\circ)} = \frac{7}{\sqrt{3}} \approx 4.04\text{ cm}

يمكن إعطاؤها بالشكل المضبوط الناطق:

AB=733 cm≈4.04 cmAB = \frac{7\sqrt{3}}{3}\text{ cm} \approx 4.04\text{ cm}

ثانياً: حساب الطول AHAH

في المثلث القائم ABCABC، مجموع قياسات زواياه 180∘180^\circ:
C^=90∘−B^=90∘−60∘=30∘\widehat{C} = 90^\circ - \widehat{B} = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ
في المثلث القائم AHCAHC في النقطة HH:
sin⁡C^=الضلع المقابلالوتر=AHAC\sin \widehat{C} = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{AH}{AC}
sin⁡(30∘)=AH7\sin(30^\circ) = \frac{AH}{7}

نعلم أن sin⁡(30∘)=0.5\sin(30^\circ) = 0.5:

0.5=AH7  ⟹  AH=7×0.5=3.5 cm0.5 = \frac{AH}{7} \implies AH = 7 \times 0.5 = 3.5\text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:
الطول AB=733 cm≈4.04 cmAB = \frac{7\sqrt{3}}{3}\text{ cm} \approx 4.04\text{ cm}
الطول AH=3.5 cmAH = 3.5\text{ cm}
📌

الجزء الثاني: الوضعية الإدماجية (08 نقاط)

1) حساب ارتفاع مقام الشهيد ABAB

من المعطيات والشكل الوارد في المسألة:

MN=2.30 mMN = 2.30\text{ m} (ارتفاع العمود الكهربائي).
MC=2.45 mMC = 2.45\text{ m}.
AM=95.55 mAM = 95.55\text{ m}.
النقاط A,M,CA, M, C على استقامة واحدة بهذا الترتيب، إذن الطول الكلي ACAC هو:
AC=AM+MC=95.55+2.45=98 mAC = AM + MC = 95.55 + 2.45 = 98\text{ m}

نعلم أن العامود النصب (AB)(AB) والعمود الكهربائي (MN)(MN) كلاهما عموديان على سطح الأرض (AC)(AC)، إذن:

(AB)//(MN)(AB) // (MN)

بتطبيق خاصية طاليس في المثلث ABCABC حيث (MN)//(AB)(MN) // (AB) والنقاط C,M,AC, M, A و C,N,BC, N, B على استقامة واحدة:

CMCA=CNCB=MNAB\frac{CM}{CA} = \frac{CN}{CB} = \frac{MN}{AB}

بالتعويض بالأطوال المعلومة:

2.4598=2.30AB\frac{2.45}{98} = \frac{2.30}{AB}

نستخرج قيمة ABAB:

AB=2.30×982.45=225.42.45=92 mAB = \frac{2.30 \times 98}{2.45} = \frac{225.4}{2.45} = 92\text{ m}
✅الإجابة النموذجية:

ارتفاع مقام الشهيد هو: AB=92 mAB = 92\text{ m}.

2) حساب tan⁡ACB^\tan \widehat{ACB} ثم استنتاج قيس زاوية الرؤية ACB^\widehat{ACB} بالتدوير إلى الوحدة

أ) حساب tan⁡ACB^\tan \widehat{ACB}:

في المثلث القائم NMCNMC في النقطة MM:

tan⁡ACB^=الضلع المقابلالضلع المجاور=MNMC\tan \widehat{ACB} = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{MN}{MC}
tan⁡ACB^=2.302.45=230245=4649≈0.938775...\tan \widehat{ACB} = \frac{2.30}{2.45} = \frac{230}{245} = \frac{46}{49} \approx 0.938775...
✅الإجابة النموذجية:
tan⁡ACB^≈0.939\tan \widehat{ACB} \approx 0.939

ب) استنتاج قيس الزاوية ACB^\widehat{ACB} بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة:

باستعمال الآلة الحاسبة (اللمسة tan⁡−1\tan^{-1} أو 2ndF+tan⁡\text{2ndF} + \tan):

ACB^=tan⁡−1(0.938775...)≈43.19∘\widehat{ACB} = \tan^{-1}(0.938775...) \approx 43.19^\circ

بالتدوير إلى الوحدة (الرقم الأول بعد الفاصلة هو 1<51 < 5):

✅الإجابة النموذجية:

قيس زاوية الرؤية بالتدوير إلى الوحدة هو:

ACB^≈43∘\widehat{ACB} \approx 43^\circ

3) تقطيع الصفيحة النحاسية المستطيلة الشكل

معطيات الصفيحة:

الطول: 1.10 m=110 cm1.10\text{ m} = 110\text{ cm}
العرض: 70 cm70\text{ cm}
التقسيم إلى مربعات متقايسة وبأكبر طول ضلع ممكن.

أ- حساب طول ضلع كل مربع:

💡إضاءة وتنبيه:

لتقسيم الصفيحة إلى مربعات متقايسة ودون ضياع، يجب أن يكون طول ضلع المربع قاسماً مشتركاً لكل من الطول والعرض.

وللحصول على أكبر طول ضلع ممكن، يجب أن يكون هذا الطول هو القاسم المشترك الأكبر (PGCD) للطول والعرض.

نحسب PGCD(110,70)\text{PGCD}(110, 70) باستخدام خوارزمية إقليدس:

110=70×1+40110 = 70 \times 1 + 40
70=40×1+3070 = 40 \times 1 + 30
40=30×1+1040 = 30 \times 1 + 10
30=10×3+030 = 10 \times 3 + 0

بما أن آخر باقي غير معدوم هو 1010، فإن:

PGCD(110,70)=10\text{PGCD}(110, 70) = 10
✅الإجابة النموذجية:

طول ضلع كل مربع هو: 10 cm10\text{ cm}.

ب- حساب عدد المربعات التي سيتحصل عليها الحرفي:

عدد المربعات على طول الصفيحة:
110÷10=11 مربعاً110 \div 10 = 11 \text{ مربعاً}
عدد المربعات على عرض الصفيحة:
70÷10=7 مربعات70 \div 10 = 7 \text{ مربعات}
العدد الإجمالي للمربعات:
العدد الإجمالي=11×7=77 مربعاً\text{العدد الإجمالي} = 11 \times 7 = 77 \text{ مربعاً}

(طريقة ثانية للحساب: قسمة مساحة الصفيحة الكلية على مساحة المربع الواحد):

مساحة الصفيحة: Sالصفيحة=110×70=7700 cm2S_{\text{الصفيحة}} = 110 \times 70 = 7700\text{ cm}^2
مساحة المربع الواحد: Sالمربع=10×10=100 cm2S_{\text{المربع}} = 10 \times 10 = 100\text{ cm}^2
عدد المربعات: 7700100=77\frac{7700}{100} = 77 مربعاً.
✅الإجابة النموذجية:

عدد المربعات التي سيتحصل عليها الحرفي هو: 77 مربعاً.