Pedagogical solution prepared according to official Algerian curriculum standards
📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 68 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط
Corrigé officiel détaillé
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
المادة: الرياضيات
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
📌
التمرين الأول: البحث عن القواسم المشتركة وتطبيق القسمة الإقليدية
إيجاد العدد الطبيعي x
💡إضاءة وتنبيه:
في القسمة الإقليدية لعدد طبيعي D على عدد طبيعي غير معدوم d، نكتب:
D=d×q+r
حيث q هو حاصل القسمة و r هو الباقي، مع الشرط الأساسي: 0≤r<d.
هذا يعني أن المقسوم مطروحاً منه الباقي يقبل القسمة تماماً على القاسم، أي أن القاسم هو أحد قواسم العدد (D−r).
ترجمة معطيات التمرين إلى عبارات رياضية:
1. عند قسمة العدد 402 على العدد x نجد الباقي 12:
هذا يعني وجود عدد طبيعي q1 بحيث:
402=x×q1+12معx>12
ومنه:
402−12=x×q1⟹390=x×q1
إذن: العدد x هو قاسم للعدد 390.
2. عند قسمة العدد 488 على نفس العدد x نجد الباقي 8:
هذا يعني وجود عدد طبيعي q2 بحيث:
488=x×q2+8معx>8
ومنه:
488−8=x×q2⟹480=x×q2
إذن: العدد x هو قاسم للعدد 480.
من (1) و (2) نستنتج أن العدد x هو قاسم مشترك للعددين 390 و 480، مع الشرط x>12.
✅الإجابة النموذجية:
🔹 الخطوة 1: حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 480 و 390
نطبق خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
480=390×1+90
390=90×4+30
90=30×3+0
بما أن آخر باقي غير معدوم هو 30، فإن:
PGCD(480,390)=30
🔹 الخطوة 2: إيجاد القواسم المشتركة للعددين 480 و 390
القواسم المشتركة لعددين هي نفسها قواسم قاسمهما المشترك الأكبر 30.
قواسم العدد 30 هي:
S={1,2,3,5,6,10,15,30}
🔹 الخطوة 3: تعيين قيم x المناسبة
لدينا الشرط x>12.
بالنظر إلى مجموعة قواسم العدد 30، القيم التي تحقق هذا الشرط هي:
x=15أوx=30
إذن، القيم الممكنة للعدد x هي 15 أو 30.
📌
التمرين الثاني: إيجاد عددين طبيعيين بمعرفة مجموعهما وقاسمهما المشترك الأكبر
البحث عن العددين الطبيعيين
نفترض أن العددين الطبيعيين المطلوبين هما a و b حيث:
a+b=81
PGCD(a,b)=27
💡إضاءة وتنبيه:
إذا كان القاسم المشترك الأكبر لعددين a و b هو d، فإنه يوجد عددان طبيعيان a′ و b′ أوليان فيما بينهما (PGCD(a′,b′)=1) بحيث:
a=d×a′وb=d×b′
✅الإجابة النموذجية:
بما أن PGCD(a,b)=27، يمكننا كتابة:
a=27a′وb=27b′
حيث a′ و b′ عددان طبيعيان أوليان فيما بينهما (PGCD(a′,b′)=1).
بالتعويض في معادلة المجموع:
27a′+27b′=81
نأخذ 27 كعامل مشترك:
27(a′+b′)=81
نقسم الطرفين على 27:
a′+b′=2781⟹a′+b′=3
الآن، نبحث عن الثنائيات الطبيعية (a′,b′) التي مجموعها يساوي 3 وتكون أولية فيما بينها:
الثنائية الأولى: a′=1 و b′=2 (لأن PGCD(1,2)=1)
الثنائية الثانية: a′=2 و b′=1 (لأن PGCD(2,1)=1)
نقوم بحساب قيم a و b المقابلة:
إذا كان a′=1 و b′=2:
a=27×1=27
b=27×2=54
إذا كان a′=2 و b′=1:
a=27×2=54
b=27×1=27
إذن، العددان الطبيعيان هما 27 و 54.
📌
التمرين الثالث: مسألة حول القاسم المشترك الأكبر (أبعاد علبة متوازي مستطيلات)
إيجاد طول ضلع المكعب x ليكون عدد المكعبات أصغر ما يمكن
💡إضاءة وتنبيه:
لملء صندوق متوازي المستطيلات تماماً بمكعبات متماثلة طول ضلعها x (دون ترك أي فراغ ودون تجزئة أي مكعب)، يجب أن يكون طول الضلع x قاسماً مشتركاً لأبعاد الصندوق الثلاثة وهي: 36 cm، 48 cm، و 60 cm.
ولكي يكون عدد المكعبات المستعملة أصغر ما يمكن، يجب أن يكون حجم كل مكعب أكبر ما يمكن، أي أن طول ضلعه x يجب أن يكون أكبر ما يمكن. وبالتالي، فإن x هو القاسم المشترك الأكبر للأبعاد الثلاثة.
✅الإجابة النموذجية:
حساب القاسم المشترك الأكبر للأعداد الثلاثة: 36، 48، 60.
🔹 الخطوة 1: حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 48 و 36
نستخدم خوارزمية إقليدس:
48=36×1+12
36=12×3+0
إذن:
PGCD(48,36)=12
🔹 الخطوة 2: حساب القاسم المشترك الأكبر للناتج 12 والعدد الثالث 60
نلاحظ أن:
60=12×5+0
بما أن الباقي معدوم، فإن:
PGCD(60,12)=12
ومنه نستنتج أن:
PGCD(36,48,60)=12
إذن، قيمة x حتى يكون عدد المكعبات أصغر ما يمكن هي:
x=12 cm
📌
التمرين الرابع: الحساب على الجذور التربيعية والتبسيط
1) تبسيط كل من A و B
💡إضاءة وتنبيه:
لتبسيط عبارة تتضمن جذوراً تربيعية، نكتب الأعداد تحت الجذور على الشكل a2×b حيث a2 هو أكبر مربع تام ممكن، ثم نطبق الخاصية: a2×b=ab.
✅الإجابة النموذجية:
تبسيط العبارة A:
A=98+32−8
نلاحظ أن الأعداد تحت الجذور تقبل القسمة على 2:
98=49×2=72×2
32=16×2=42×2
8=4×2=22×2
بالتعويض في العبارة:
A=49×2+16×2−4×2
A=72+42−22
باستخراج 2 كعامل مشترك:
A=(7+4−2)2
A=92
تبسيط العبارة B:
B=162−72+18
نلاحظ أيضاً أن الأعداد تحت الجذور تقبل القسمة على 2:
162=81×2=92×2
72=36×2=62×2
18=9×2=32×2
بالتعويض في العبارة:
B=81×2−36×2+9×2
B=92−62+32
باستخراج 2 كعامل مشترك:
B=(9−6+3)2
B=62
2) تعيين القيمة المضبوطة لكل عدد من الأعداد المعطاة
نعوض بالقيمتين المبسطتين: A=92 و B=62.
✅الإجابة النموذجية:
أولاً: حساب العدد A+B2AB
نحسب أولاً البسط والمقام على حدة لتسهيل الحساب وتفادي الأخطاء:
حساب البسط 2AB:
2AB=2×(92)×(62)
2AB=2×9×6×(2×2)
2AB=108×2=216
حساب المقام A+B:
A+B=92+62=152
التعويض في الكسر:
A+B2AB=152216
نختزل الكسر بقسمة البسط والمقام على 3:
152÷3216÷3=5272
نجعل مقام الكسر عدداً ناطقاً بضرب البسط والمقام في 2: