📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 77 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط

Corrigé officiel détaillé

المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
المادة: الرياضيات
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
📌

الجزء الأول (12 نقطة)

📌

التمرين الأول (03 نقاط)

لدينا الأعداد التالية:

A=38×2A = 3\sqrt{8} \times \sqrt{2}
B=227−23+12B = 2\sqrt{27} - 2\sqrt{3} + \sqrt{12}

1. تبين أن AA عدد طبيعي:

💡إضاءة وتنبيه:

للبرهان على أن العبّارة الجذرية تبسط إلى عدد طبيعي، نستخدم الخواص الجبرية للجذور التربيعية وخاصة القاعدة: a×b=a×b\sqrt{a} \times \sqrt{b} = \sqrt{a \times b}.

A=38×2=3×8×2=3×16A = 3\sqrt{8} \times \sqrt{2} = 3 \times \sqrt{8 \times 2} = 3 \times \sqrt{16}

بما أن 16=4\sqrt{16} = 4، فإن:

A=3×4=12A = 3 \times 4 = 12
✅الإجابة النموذجية:

العدد A=12A = 12، وهو عدد طبيعي.

2. كتابة العدد BB على الشكل a3a\sqrt{3} حيث aa عدد طبيعي:

نقوم بتحليل الأعداد تحت الجذر إلى حاصل ضرب عددين أحدهما مربع تام والآخر هو 33:

B=227−23+12B = 2\sqrt{27} - 2\sqrt{3} + \sqrt{12}
B=29×3−23+4×3B = 2\sqrt{9 \times 3} - 2\sqrt{3} + \sqrt{4 \times 3}
B=2×33−23+23B = 2 \times 3\sqrt{3} - 2\sqrt{3} + 2\sqrt{3}
B=63−23+23B = 6\sqrt{3} - 2\sqrt{3} + 2\sqrt{3}
B=(6−2+2)3=63B = (6 - 2 + 2)\sqrt{3} = 6\sqrt{3}
✅الإجابة النموذجية:

كتابة BB على الشكل a3a\sqrt{3} هي: B=63B = 6\sqrt{3} (حيث a=6a = 6).

3. إثبات أن AB=233\frac{A}{B} = \frac{2\sqrt{3}}{3}:

نعوض قيمتي AA و BB المحسوبتين سابقاً:

AB=1263\frac{A}{B} = \frac{12}{6\sqrt{3}}

نختزل الكسر على 66:

AB=23\frac{A}{B} = \frac{2}{\sqrt{3}}

لجعل مقام النسبية عدداً ناطقاً، نضرب البسط والمقام في 3\sqrt{3}:

AB=2×33×3=233\frac{A}{B} = \frac{2 \times \sqrt{3}}{\sqrt{3} \times \sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{3}
✅الإجابة النموذجية:

تم الإثبات بنجاح أن: AB=233\frac{A}{B} = \frac{2\sqrt{3}}{3}.

📌

التمرين الثاني (03 نقاط)

لتكن العبارة الجبرية EE حيث:

E=(x+1)2−(x+1)(2x−3)E = (x+1)^2 - (x+1)(2x - 3)

1. نشر وتبسيط العبارة EE:

نقوم بنشر المتطابقة الشهيرة الأولى (x+1)2(x+1)^2 ثم نشر الجداء (x+1)(2x−3)(x+1)(2x - 3):

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

نعوض في العبارة EE:

E=(x2+2x+1)−(2x2−x−3)E = (x^2 + 2x + 1) - (2x^2 - x - 3)

نقوم بإزالة الأقواس مع تغيير إشارات ما داخل القوس الثاني السابِق بإشارة سالبة:

E=x2+2x+1−2x2+x+3E = x^2 + 2x + 1 - 2x^2 + x + 3

نجمع الحدود المتشابهة:

E=(x2−2x2)+(2x+x)+(1+3)E = (x^2 - 2x^2) + (2x + x) + (1 + 3)
E=−x2+3x+4E = -x^2 + 3x + 4
✅الإجابة النموذجية:

العبارة المبسطة هي: E=−x2+3x+4E = -x^2 + 3x + 4.

2. تحليل العبارة EE إلى جداء عاملين من الدرجة الأولى:

نلاحظ وجود العامل المشترك (x+1)(x+1) في كلا الحدين:

E=(x+1)2−(x+1)(2x−3)E = (x+1)^2 - (x+1)(2x - 3)
E=(x+1)⋅[(x+1)−(2x−3)]E = (x+1) \cdot \left[ (x+1) - (2x - 3) \right]

تبسيط ما داخل العارضتين:

E=(x+1)(x+1−2x+3)E = (x+1) (x + 1 - 2x + 3)
E=(x+1)(−x+4)E = (x+1)(-x + 4)
✅الإجابة النموذجية:

التحليل إلى جداء عاملين هو: E=(x+1)(−x+4)E = (x+1)(-x + 4).

3. إيجاد مجموعة حلول المعادلة E=0E = 0:

نعوض العبارة المحللة:

(x+1)(−x+4)=0(x+1)(-x + 4) = 0

معادلة الجداء المعدوم تعني أن:

إما x+1=0  ⟹  x=−1x + 1 = 0 \implies x = -1
أو −x+4=0  ⟹  x=4-x + 4 = 0 \implies x = 4
✅الإجابة النموذجية:

حلول المعادلة E=0E = 0 هي القيمتان: x=−1x = -1 و x=4x = 4.

مجموعة الحلول تكتب: S={−1 ; 4}S = \{-1\,;\, 4\}.

📌

التمرين الثالث (03 نقاط)

معطيات التمرين:

AB=6 cmAB = 6\text{ cm}، AM=18 cmAM = 18\text{ cm}، AC=8 cmAC = 8\text{ cm}، AN=24 cmAN = 24\text{ cm}، MN=30 cmMN = 30\text{ cm}.

النقط A,B,MA, B, M في استقامية، والنقط A,C,NA, C, N في استقامية.

1. تحديد نوع المثلث ABCABC مع التعليل:

💡إضاءة وتنبيه:

للإجابة بفرع إثبات نوع المثلث، ندرس أولاً المثلث الكبير AMNAMN لمعرفة الزاوية عند الرأس AA، ثم نستغل التقابل بالرأس لنقل الزاوية القائمة إلى المثلث ABCABC.

في المثلث AMNAMN:

أطول ضلع هو MN=30 cmMN = 30\text{ cm}، ومربعه:
MN2=302=900MN^2 = 30^2 = 900
مجموع مربعي الضلعين الآخرين:
AM2+AN2=182+242=324+576=900AM^2 + AN^2 = 18^2 + 24^2 = 324 + 576 = 900

بما أن MN2=AM2+AN2MN^2 = AM^2 + AN^2، فحسب الخاصية العكسية لفيثاغورس، فإن المثلث AMNAMN قائم في AA، أي أن الزاوية MAN^=90∘\widehat{MAN} = 90^\circ.

وبما أن النقط M,A,BM, A, B والنقط N,A,CN, A, C على استقامة واحدة متقاطعة في AA، فإن الزاويتين BAC^\widehat{BAC} و MAN^\widehat{MAN} متقابلتان بالرأس، وبالتالي:

BAC^=MAN^=90∘\widehat{BAC} = \widehat{MAN} = 90^\circ
✅الإجابة النموذجية:

المثلث ABCABC هو مثلث قائم في النقطة AA.

2. حساب الطول BCBC:

في المثلث القائم ABCABC في AA، وبتقبيق خاصية فيثاغورس:

BC2=AB2+AC2BC^2 = AB^2 + AC^2

نعوض بالأطوال المعلومة:

BC2=62+82=36+64=100BC^2 = 6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100
BC=100=10 cmBC = \sqrt{100} = 10\text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:

الطول BC=10 cmBC = 10\text{ cm}.

3. تبيان أن المستقيمين (MN)(MN) و (BC)(BC) متوازيان:

نحسب النسبتين القائمتين من النقطة AA:

ABAM=618=13\frac{AB}{AM} = \frac{6}{18} = \frac{1}{3}
ACAN=824=13\frac{AC}{AN} = \frac{8}{24} = \frac{1}{3}

نلاحظ أن:

ABAM=ACAN=13\frac{AB}{AM} = \frac{AC}{AN} = \frac{1}{3}

وبما أن النقط A,B,MA, B, M والنقط A,C,NA, C, N مرتبة بنفس الترتيب وعلى استقامة واحدة، فحسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس:

✅الإجابة النموذجية:

المستقيمان (MN)(MN) و (BC)(BC) متوازيان: (MN)∥(BC)(MN) \parallel (BC).

📌

التمرين الرابع (03 نقاط)

المعطيات: RSTRST مثلث قائم في RR فيه: sin⁡(RTS^)=0.8\sin(\widehat{RTS}) = 0.8 و RS=4 cmRS = 4\text{ cm}.

1. حساب الطولين STST و TRTR:

حساب الطول STST (الوتر):

نعلم أن الجيب في المثلث القائم يساوي المقابل على الوتر:

sin⁡(RTS^)=RSST\sin(\widehat{RTS}) = \frac{RS}{ST}

بالتعويض:

0.8=4ST  ⟹  ST=40.8=5 cm0.8 = \frac{4}{ST} \implies ST = \frac{4}{0.8} = 5\text{ cm}

حساب الطول TRTR:

بتطبيق خاصية فيثاغورس في المثلث القائم RSTRST في RR:

ST2=RS2+TR2  ⟹  TR2=ST2−RS2ST^2 = RS^2 + TR^2 \implies TR^2 = ST^2 - RS^2
TR2=52−42=25−16=9TR^2 = 5^2 - 4^2 = 25 - 16 = 9
TR=9=3 cmTR = \sqrt{9} = 3\text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:

الطول ST=5 cmST = 5\text{ cm}، والطول TR=3 cmTR = 3\text{ cm}.

2. رسم الشكل وحساب الطول MNMN بالتدوير إلى الوحدة:

إنشاء الشكل:

نرسم المثلث القائم RSTRST بالأطوال المحسوبة (RS=4cmRS=4\text{cm}, TR=3cmTR=3\text{cm}, ST=5cmST=5\text{cm}).
نحدد النقطة MM على امتداد الشعاع من TT حيث TM=4 cmTM = 4\text{ cm}.
نرسم المستقيم (Δ)(\Delta) العمودي على (TR)(TR) عند النقطة MM، ليقطع (TS)(TS) في النقطة NN.

حساب الطول MNMN:

بما أن المستقيم (Δ)(\Delta) عمودي على (TR)(TR) في النقطة MM، والمستقيم (RS)(RS) عمودي على (TR)(TR) في النقطة RR (لأن المثلث قائم في RR)؛

فإن المستقيمين (Δ)(\Delta) و (RS)(RS) متعامدان على نفس المستقيم (TR)(TR)، مما يعني أنهما متوازيان:

(MN)∥(RS)(MN) \parallel (RS)

بتطبيق خاصية طاليس على المثلثين TMNTMN و TRSTRS:

TMTR=TNTS=MNRS\frac{TM}{TR} = \frac{TN}{TS} = \frac{MN}{RS}

نعوض بالأطوال المعلومة:

43=MN4\frac{4}{3} = \frac{MN}{4}

ومنهم:

MN=4×43=163≈5.333... cmMN = \frac{4 \times 4}{3} = \frac{16}{3} \approx 5.333...\text{ cm}

التدوير إلى الوحدة:

الرقم الأول بعد الفاصلة هو 33 (أصغر من 55)، بالتالي بالتدوير إلى الوحدة نجد:

MN≈5 cmMN \approx 5\text{ cm}
✅الإجابة النموذجية:

الطول MNMN بالتدوير إلى الوحدة هو 5 cm5\text{ cm}.

📌

الجزء الثاني: الوضعية الإدماجية (08 نقاط)

المعطيات الخاصة بقطعة الأرض والمشروع:

مزرعة مستطيلة الشكل بعداها: الطول L=72 mL = 72\text{ m}، العرض W=42 mW = 42\text{ m}.
يريد العم عيسى إحاطتها بأشجار بحيث تكون المسافة بين كل شجرتين متجاورين متساوية وأكبر ما يمكن، مع غرس شجرة في كل ركن.
التكاليف:
ثمن الشجرة الواحدة: 800 DA800\text{ DA}.
ثمن غرس الشجرة الواحدة: 250 DA250\text{ DA}.
مصاريف نقل جميع الأشجار: 1500 DA1500\text{ DA}.

1. حساب المسافة بين كل شجرتين متجاورين:

💡إضاءة وتنبيه:

المسافة بين الأشجار يجب أن تقسم كلاً من الطول والعرض بدون باقٍ، وبما أن هذه المسافة أكبر ما يمكن، فهذا يعني أنها تساوي القاسم المشترك الأكبر للبعدين 7272 و 4242.

المسافة d=PGCD(72,42)d = \text{PGCD}(72, 42).

نستخدم خوارزمية الفروق المتتالية أو خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

72=42×1+3072 = 42 \times 1 + 30
42=30×1+1242 = 30 \times 1 + 12
30=12×2+630 = 12 \times 2 + 6
12=6×2+012 = 6 \times 2 + 0

آخر باقي غير معدوم هو 66.

إذن: PGCD(72,42)=6\text{PGCD}(72, 42) = 6.

✅الإجابة النموذجية:

المسافة بين كل شجرة وأخرى هي 6 m6\text{ m}.

2. حساب عدد الأشجار اللازمة لغرسها:

لحساب عدد الأشجار الشامل للمحيط، نحسب محيط المزرعة المستطيلة PP ثم نقسمه على المسافة بين الشجرتين dd:

P=2×(الطول+العرض)=2×(72+42)=2×114=228 mP = 2 \times (\text{الطول} + \text{العرض}) = 2 \times (72 + 42) = 2 \times 114 = 228\text{ m}

عدد الأشجار NN:

N=Pd=2286=38 شجرةN = \frac{P}{d} = \frac{228}{6} = 38\text{ شجرة}
✅الإجابة النموذجية:

عدد الأشجار اللازمة لغرس المزرعة هو 38 شجرة38\text{ شجرة}.

3. حساب تكلفة التشجير والكتابة العلمية للتكلفة:

أولاً: حساب التكلفة الكلية للتشجير:

تكلفة الشجرة الواحدة مع الغرس = 800+250=1050 DA800 + 250 = 1050\text{ DA}.
تكلفة شراء وغرس 3838 شجرة = 38×1050=39900 DA38 \times 1050 = 39900\text{ DA}.
نضيف مصاريف النقل:
التكلفة الإجمالية=39900+1500=41400 DA\text{التكلفة الإجمالية} = 39900 + 1500 = 41400\text{ DA}

ثانياً: الكتابة العلمية للتكلفة الإجمالية:

الكتابة العلمية لعدد هي كتابته على الشكل a×10na \times 10^n حيث 1≤∣a∣<101 \le |a| < 10 و nn عدد صحيح نسبي.

41400=4.14×10441400 = 4.14 \times 10^4
✅الإجابة النموذجية:

تكلفة التشجير الكلية هي 41400 DA41400\text{ DA}، وتكتب علمياً بالشكل: 4.14×104 DA4.14 \times 10^4\text{ DA}.

4. حساب عدد أكياس السماد اللازمة لتسميد الأرض:

أولاً: حساب مساحة الأرض المستطيلة SS:

S=الطول×العرض=72×42=3024 m2S = \text{الطول} \times \text{العرض} = 72 \times 42 = 3024\text{ m}^2

ثانياً: حساب عدد الأكياس:

بما أن كيس السماد الواحد يكفي لتسميد مساحة قدرها 24 m224\text{ m}^2، فإن عدد الأكياس اللازمة KK هو:

K=S24=302424=126 كيساًK = \frac{S}{24} = \frac{3024}{24} = 126\text{ كيساً}
✅الإجابة النموذجية:

يلزم العم عيسى لتسميد أرضه المزرعة 126126 كيساً من السماد.