📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 88 - 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) نشر وتبسيط العبارة EE

💡إضاءة وتنبيه:
عند نشر جذاء خاص بـ قوسين من الشكل (a+b)(c+d)(a+b)(c+d)، نوزّع حدود القوس الأول على القوس الثاني مع الانتباه الجيد لإشارات الأعداد.
E=(3x−2)(4x−1)E = (3x - 2)(4x - 1)
E=3x×4x+3x×(−1)−2×4x−2×(−1)E = 3x \times 4x + 3x \times (-1) - 2 \times 4x - 2 \times (-1)
E=12x2−3x−8x+2E = 12x^2 - 3x - 8x + 2
✅الإجابة النموذجية:
E=12x2−11x+2E = 12x^2 - 11x + 2

2) تحليل العبارة FF إلى جذاء عاملين من الدرجة الأولى

نعلم أن العبارة FF معطاة كالتالي:

F=9x2−4−(12x2−11x+2)F = 9x^2 - 4 - (12x^2 - 11x + 2)

نلاحظ أن الجزء الأول 9x2−49x^2 - 4 يمثل فرق مربعين من الشكل a2−b2a^2 - b^2:

9x2−4=(3x)2−22=(3x−2)(3x+2)9x^2 - 4 = (3x)^2 - 2^2 = (3x - 2)(3x + 2)

ونلاحظ أن الجزء الثاني 12x2−11x+212x^2 - 11x + 2 هو العبارة منشور العبارة EE، أي:

12x2−11x+2=(3x−2)(4x−1)12x^2 - 11x + 2 = (3x - 2)(4x - 1)

بالتعويض في FF:

F=(3x−2)(3x+2)−(3x−2)(4x−1)F = (3x - 2)(3x + 2) - (3x - 2)(4x - 1)

نستخرج العامل المشترك (3x−2)(3x - 2):

F=(3x−2)[(3x+2)−(4x−1)]F = (3x - 2) \left[ (3x + 2) - (4x - 1) \right]
F=(3x−2)(3x+2−4x+1)F = (3x - 2) (3x + 2 - 4x + 1)
✅الإجابة النموذجية:
F=(3x−2)(−x+3)F = (3x - 2)(-x + 3)

3) حل المعادلة (3x−2)(−x+3)=0(3x - 2)(-x + 3) = 0

💡إضاءة وتنبيه:
جذاء عاملين يساوي الصفر يعني أن أحدهما على الأقل يساوي الصفر (معادلة الجداء المعدوم).

إما:

3x−2=0  ⟹  3x=2  ⟹  x=233x - 2 = 0 \implies 3x = 2 \implies x = \frac{2}{3}

أو:

−x+3=0  ⟹  −x=−3  ⟹  x=3-x + 3 = 0 \implies -x = -3 \implies x = 3
✅الإجابة النموذجية:

للمعادلة حلان هما: x=23x = \frac{2}{3} و x=3x = 3.

S={23,3}S = \left\{ \frac{2}{3} , 3 \right\}

4) حل المتراجحة E≤12x2+2x−24E \le 12x^2 + 2x - 24 وتمثيل مجموعة الحلول بيانيًا

نعوض العبارة المبسطة لـ EE:

12x2−11x+2≤12x2+2x−2412x^2 - 11x + 2 \le 12x^2 + 2x - 24

بنقل الحدود المتشابهة إلى أطرافها:

12x2−12x2−11x−2x≤−24−212x^2 - 12x^2 - 11x - 2x \le -24 - 2
−13x≤−26-13x \le -26

بقسمة الطرفين على العدد السالم −13-13، يتغير اتجاه المتراجحة:

x≥−26−13x \ge \frac{-26}{-13}
x≥2x \ge 2
✅الإجابة النموذجية:

حلول المتراجحة هي كل أعداد xx الأكبر من أو تساوي 22.

التمثيل البياني للحلول:

```text

[////// حلول المتراجحة //////]

-------|-------|-----------------------------

0 2

```

(العارضة تتجه نحو الحلول لأن العدد 2 مقبول ضمن الحلول).

📌

التمرين الثاني

1) حساب PGCD(235,141)PGCD(235, 141) ثم حساب العدد MM

نطبق خوارزمية أقليدس (القسمات المتتالية) لحساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 235235 و 141141:

235=141×1+94235 = 141 \times 1 + 94
141=94×1+47141 = 94 \times 1 + 47
94=47×2+094 = 47 \times 2 + 0

بما أن آخر باقي غير معدوم هو 4747:

✅الإجابة النموذجية:
PGCD(235,141)=47PGCD(235, 141) = 47

حساب العدد MM:

M=141235+75×32M = \frac{141}{235} + \frac{7}{5} \times \frac{3}{2}

اختزال الكسر 141235\frac{141}{235} بقسمة البسط والمقام على PGCD=47PGCD = 47:

141÷47235÷47=35\frac{141 \div 47}{235 \div 47} = \frac{3}{5}

حساب الضرب أولاً لـ 75×32\frac{7}{5} \times \frac{3}{2}:

7×35×2=2110\frac{7 \times 3}{5 \times 2} = \frac{21}{10}

جمع الكسرين بتوحيد المقامات:

M=35+2110=3×25×2+2110=610+2110=2710M = \frac{3}{5} + \frac{21}{10} = \frac{3 \times 2}{5 \times 2} + \frac{21}{10} = \frac{6}{10} + \frac{21}{10} = \frac{27}{10}
✅الإجابة النموذجية:
M=2710=2.7M = \frac{27}{10} = 2.7

2) تبسيط المجموع NN

العبارة المعطاة:

N=38+162−32N = 3\sqrt{8} + \sqrt{162} - \sqrt{32}

نكتب أعداد ما تحت الجذر على الشكل a2×2a^2 \times 2:

8=4×2=22\sqrt{8} = \sqrt{4 \times 2} = 2\sqrt{2}
162=81×2=92\sqrt{162} = \sqrt{81 \times 2} = 9\sqrt{2}
32=16×2=42\sqrt{32} = \sqrt{16 \times 2} = 4\sqrt{2}

بالتعويض في NN:

N=3(22)+92−42N = 3(2\sqrt{2}) + 9\sqrt{2} - 4\sqrt{2}
N=62+92−42=(6+9−4)2N = 6\sqrt{2} + 9\sqrt{2} - 4\sqrt{2} = (6 + 9 - 4)\sqrt{2}
✅الإجابة النموذجية:
N=112N = 11\sqrt{2}

3) تبيان أن العدد 2×N\sqrt{2} \times N هو عدد طبيعي

2×N=2×(112)=11×(2×2)=11×2=22\sqrt{2} \times N = \sqrt{2} \times (11\sqrt{2}) = 11 \times (\sqrt{2} \times \sqrt{2}) = 11 \times 2 = 22
✅الإجابة النموذجية:

بما أن 22∈N22 \in \mathbb{N}، فإن العدد 2×N\sqrt{2} \times N هو عدد طبيعي.

4) جعل مقام النسبة 1N\frac{1}{N} عددًا ناطقًا

1N=1112\frac{1}{N} = \frac{1}{11\sqrt{2}}

نضرب البسط والمقام في 2\sqrt{2}:

1×2112×2=211×2=222\frac{1 \times \sqrt{2}}{11\sqrt{2} \times \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{11 \times 2} = \frac{\sqrt{2}}{22}
✅الإجابة النموذجية:
1N=222\frac{1}{N} = \frac{\sqrt{2}}{22}
📌

التمرين الثالث

1) تبرير نوع المثلث ABCABC وحساب الطول ABAB

💡إضاءة وتنبيه:
إذا كان أحد أضلاع مثلث قطرًا للدائرة المحيطة به، فإن هذا المثلث قائم في الرأس المقابل لهذا الضلع.
نوع المثلث ABCABC:

نلاحظ أن القطعة [AC][AC] هي قطر للدائرة (T)(T) مركزها OO وشعاعها r=2.5 cmr = 2.5 \text{ cm}، إذن:

AC=2×r=2×2.5=5 cmAC = 2 \times r = 2 \times 2.5 = 5 \text{ cm}

وبما أن النقطة BB تنتمي إلى الدائرة (T)(T)، فإن المثلث ABCABC قائم في BB.

حساب الطول ABAB:

تطبيق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم ABCABC:

AC2=AB2+BC2AC^2 = AB^2 + BC^2
52=AB2+32  ⟹  25=AB2+95^2 = AB^2 + 3^2 \implies 25 = AB^2 + 9
AB2=25−9=16  ⟹  AB=16=4 cmAB^2 = 25 - 9 = 16 \implies AB = \sqrt{16} = 4 \text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:

المثلث ABCABC قائم في BB، وطول الضلع AB=4 cmAB = 4 \text{ cm}.

2) إثبات أن (BC)∥(MN)(BC) \parallel (MN)

لدينا المثلث ABCABC قائم في BB، إذن: (BC)⊥(AM)(BC) \perp (AM).
ومن المعطيات بالشكل، نلاحظ وجود رمز التعامد عند الرأس MM، إذن: (MN)⊥(AM)(MN) \perp (AM).
💡إضاءة وتنبيه:
المستقيمان العموديان على نفس المستقيم هما مستقيمان متوازيان.
✅الإجابة النموذجية:

بما أن (BC)⊥(AM)(BC) \perp (AM) و (MN)⊥(AM)(MN) \perp (AM)، فإن (BC)∥(MN)(BC) \parallel (MN).

3) حساب الطولين AMAM و MNMN

بالرجوع إلى الشكل ومعطياته القياسية (BM=2 cmBM = 2 \text{ cm}):

AM=AB+BM=4+2=6 cmAM = AB + BM = 4 + 2 = 6 \text{ cm}

بما أن (BC)∥(MN)(BC) \parallel (MN) والنقاط A,B,MA, B, M و A,C,NA, C, N في استقامية وبهذا الترتيب، نطبق خاصية طاليس:

ABAM=ACAN=BCMN\frac{AB}{AM} = \frac{AC}{AN} = \frac{BC}{MN}

تعويض القيم المعلومة:

46=5AN=3MN\frac{4}{6} = \frac{5}{AN} = \frac{3}{MN}

حساب MNMN:

MN=6×34=184=4.5 cmMN = \frac{6 \times 3}{4} = \frac{18}{4} = 4.5 \text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:
AM=6 cmوMN=4.5 cmAM = 6 \text{ cm} \quad \text{و} \quad MN = 4.5 \text{ cm}

4) حساب مساحة شبه المنحرف BMNCBMNC

مساحة شبه المنحرف تحسب بالطريقة المباشرة أو بطرح مساحة المثلثين:

الطريقة المباشرة:

مساحة شبه المنحرف=(القاعدة الصغرى+القاعدة الكبرى)×الارتفاع2\text{مساحة شبه المنحرف} = \frac{(\text{القاعدة الصغرى} + \text{القاعدة الكبرى}) \times \text{الارتفاع}}{2}
SBMNC=(BC+MN)×BM2=(3+4.5)×22=7.5 cm2S_{BMNC} = \frac{(BC + MN) \times BM}{2} = \frac{(3 + 4.5) \times 2}{2} = 7.5 \text{ cm}^2
✅الإجابة النموذجية:

مساحة شبه المنحرف BMNCBMNC هي 7.5 cm27.5 \text{ cm}^2.

📌

التمرين الرابع

1) إثبات أن ECED=58\frac{EC}{ED} = \frac{5}{8}

الشكل يتكون من المستطيل ABCDABCD حيث:

AB=260 mAB = 260 \text{ m}
BC=120 mBC = 120 \text{ m}
النقطة E∈[DC]E \in [DC] بحيث ED=160 mED = 160 \text{ m}.

بما أن ABCDABCD مستطيل، فإن:

DC=AB=260 mDC = AB = 260 \text{ m}

حساب الطول ECEC:

EC=DC−ED=260−160=100 mEC = DC - ED = 260 - 160 = 100 \text{ m}

حساب النسبة ECED\frac{EC}{ED}:

ECED=100160=1016=58\frac{EC}{ED} = \frac{100}{160} = \frac{10}{16} = \frac{5}{8}
✅الإجابة النموذجية:

تم الإثبات أن ECED=58\frac{EC}{ED} = \frac{5}{8}.

2) حساب الطولين AEAE و CMCM بالتقريب إلى 0.10.1

حساب الطول AEAE:

المثلث ADEADE قائم في DD (لأن ABCDABCD مستطيل، وAD=BC=120 mAD = BC = 120 \text{ m}).

بتطبيق خاصية فيثاغورس:

AE2=AD2+ED2=1202+1602=14400+25600=40000AE^2 = AD^2 + ED^2 = 120^2 + 160^2 = 14400 + 25600 = 40000
AE=40000=200 mAE = \sqrt{40000} = 200 \text{ m}
حساب الطول CMCM:

في الشكل المقابل، المستقيمان (AD)(AD) و (MC)(MC) متوازيان (لأنهما عموديان على نفس المستقيم (DC)(DC)).

المستقيمان (AE)(AE) و (MC)(MC) يتقاطعان في النقطة EE.

بتطبيق خاصية طاليس على الفراشة (التهيئة الشائعة):

ECED=CMAD\frac{EC}{ED} = \frac{CM}{AD}
58=CM120  ⟹  CM=5×1208=6008=75 m\frac{5}{8} = \frac{CM}{120} \implies CM = \frac{5 \times 120}{8} = \frac{600}{8} = 75 \text{ m}
✅الإجابة النموذجية:

بالتقريب إلى 0.10.1:

AE=200.0 mوCM=75.0 mAE = 200.0 \text{ m} \quad \text{و} \quad CM = 75.0 \text{ m}

3) حساب sin⁡(AED^)\sin(\widehat{AED}) بالتدوير إلى 0.010.01 ثم استنتاج قيس الزاوية AED^\widehat{AED} بالتدوير إلى الدرجة

في المثلث القائم ADEADE:

sin⁡(AED^)=الضلع المقابلالوتر=ADAE=120200=0.6\sin(\widehat{AED}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الوتر}} = \frac{AD}{AE} = \frac{120}{200} = 0.6
✅الإجابة النموذجية:
sin⁡(AED^)=0.60\sin(\widehat{AED}) = 0.60

استنتاج قيس الزاوية AED^\widehat{AED}:

باستعمال الحاسبة (arcsin⁡(0.6)\arcsin(0.6) أو 2ndF sin⁡\text{2ndF } \sin):

AED^≈36.8698∘\widehat{AED} \approx 36.8698^\circ
✅الإجابة النموذجية:

بالتدوير إلى الدرجة:

AED^≈37∘\widehat{AED} \approx 37^\circ
📌

الوضعية الإدماجية

الجزء الأول

1) إثبات أن علو الشجرة DC≈4.4 mDC \approx 4.4 \text{ m}

ننشئ المخطط الهندسي كالتالي:

قامة عبد الله تمثلها القطعة [AB][AB] حيث AB=1.7 mAB = 1.7 \text{ m}.
المسافة بين عبد الله والشجرة هي AC=10 mAC = 10 \text{ m}.
نرسم من عين عبد الله (النقطة BB) خطاً أفقياً يقطع جذع الشجرة [CD][CD] في النقطة GG.
يكون الشفاف ABCGABCG مستطيلاً، وبالتالي:
BG=AC=10 mBG = AC = 10 \text{ m}
GC=AB=1.7 mGC = AB = 1.7 \text{ m}

في المثلث القائم DGBDGB عند النقطة GG:

tan⁡(15∘)=المقابلالمجاور=DGBG\tan(15^\circ) = \frac{\text{المقابل}}{\text{المجاور}} = \frac{DG}{BG}
DG=BG×tan⁡(15∘)=10×tan⁡(15∘)≈10×0.26795=2.6795 mDG = BG \times \tan(15^\circ) = 10 \times \tan(15^\circ) \approx 10 \times 0.26795 = 2.6795 \text{ m}

علو الشجرة الإجمالي DCDC هو:

DC=DG+GC=2.6795+1.7=4.3795 mDC = DG + GC = 2.6795 + 1.7 = 4.3795 \text{ m}
✅الإجابة النموذجية:

بالتدوير إلى الجزء من عشرة:

DC≈4.4 mDC \approx 4.4 \text{ m}

2) حساب المسافة BDBD بين عبد الله وقمة الشجرة بالتدوير إلى 10−210^{-2}

في المثلث القائم DGBDGB:

cos⁡(15∘)=BGBD  ⟹  BD=BGcos⁡(15∘)\cos(15^\circ) = \frac{BG}{BD} \implies BD = \frac{BG}{\cos(15^\circ)}
BD=10cos⁡(15∘)≈100.9659258≈10.3527 mBD = \frac{10}{\cos(15^\circ)} \approx \frac{10}{0.9659258} \approx 10.3527 \text{ m}
✅الإجابة النموذجية:

بالتدوير إلى 10−210^{-2} (جزء من مئة):

BD≈10.35 mBD \approx 10.35 \text{ m}

الجزء الثاني

خطة مساعدة عبد الله لحساب المسافة AEAE وإثبات أنه يقف تقريبًا في منتصف [CE][CE]

1. حساب المسافة AEAE بين عبد الله والمنزل:

ارتفاع المنزل FE=9 mFE = 9 \text{ m}.
الخط الأفقي من عين عبد الله يقطع جدار المنزل في النقطة HH، فيتكون المستطيل ABEHABEH.
لدينا: HE=AB=1.7 mHE = AB = 1.7 \text{ m}.
حساب الطول FHFH:
FH=FE−HE=9−1.7=7.3 mFH = FE - HE = 9 - 1.7 = 7.3 \text{ m}

في المثلث القائم FHBFHB عند النقطة HH:

tan⁡(36∘)=FHBH  ⟹  BH=FHtan⁡(36∘)\tan(36^\circ) = \frac{FH}{BH} \implies BH = \frac{FH}{\tan(36^\circ)}
BH=7.3tan⁡(36∘)≈7.30.72654≈10.0475 mBH = \frac{7.3}{\tan(36^\circ)} \approx \frac{7.3}{0.72654} \approx 10.0475 \text{ m}

بما أن ABEHABEH مستطيل فإن AE=BH≈10.05 mAE = BH \approx 10.05 \text{ m}.

✅الإجابة النموذجية:

بالتدوير إلى الوحدة:

AE≈10 mAE \approx 10 \text{ m}

2. تبيان أن عبد الله يقف تقريباً في منتصف القطعة [CE][CE]:

المسافة بين عبد الله والشجرة: AC=10 mAC = 10 \text{ m}.
المسافة بين عبد الله والمنزل: AE≈10 mAE \approx 10 \text{ m}.
النقطة AA تنتمي إلى القطعة المستقيمة [CE][CE].
✅الإجابة النموذجية:

بما أن AC=10 mAC = 10 \text{ m} و AE≈10 mAE \approx 10 \text{ m}، فإن النقطة AA (موقع عبد الله) تقع تقريبًا في منتصف المسافة [CE][CE] الفاصلة بين المنزل والشجرة.