📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 84 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط

Corrigé officiel détaillé

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

التمرين الأول: (04 نقاط)

1. تبسيط العددين MM و JJ لمعرفة اليوم العالمي للرياضيات:

💡إضاءة وتنبيه:

عند تبسيط سلاسل العمليات تتضمن كسرين أو أكثر، تُعطى الأولوية لحساب عمليات الضرب والقسمة قبل الجمع والطرح، مع مراعاة اختزال الكسور إن أمكن لتسهيل الحسابات.

تبسيط العدد MM:
M=35+25×74+76÷3551M = \frac{3}{5} + \frac{2}{5} \times \frac{7}{4} + \frac{7}{6} \div \frac{35}{51}

نبدأ بأداء عمليتي الضرب والقسمة:

للضرب:
25×74=2×75×4=1420=710\frac{2}{5} \times \frac{7}{4} = \frac{2 \times 7}{5 \times 4} = \frac{14}{20} = \frac{7}{10}
للقسمة (نضرب في المقلوب):
76÷3551=76×5135=7×516×35\frac{7}{6} \div \frac{35}{51} = \frac{7}{6} \times \frac{51}{35} = \frac{7 \times 51}{6 \times 35}

نختزل بتفكيك الأعداد:

7×(3×17)(2×3)×(5×7)=172×5=1710\frac{7 \times (3 \times 17)}{(2 \times 3) \times (5 \times 7)} = \frac{17}{2 \times 5} = \frac{17}{10}

نعوض النواتج في العبارة MM:

M=35+710+1710M = \frac{3}{5} + \frac{7}{10} + \frac{17}{10}

نوحد المقامات:

M=610+710+1710=6+7+1710=3010=3M = \frac{6}{10} + \frac{7}{10} + \frac{17}{10} = \frac{6 + 7 + 17}{10} = \frac{30}{10} = 3
✅الإجابة النموذجية:

قِيمَة العدد MM هِي: M=3M = 3 (وهو يمثل الشهر: شهر مارس).

تبسيط العدد JJ:
J=1.2×10−2×76×10−3J = \frac{1.2 \times 10^{-2} \times 7}{6 \times 10^{-3}}

نفصل الأعداد العشرية عن القوى:

J=(1.2×76)×(10−210−3)J = \left( \frac{1.2 \times 7}{6} \right) \times \left( \frac{10^{-2}}{10^{-3}} \right)
J=(8.46)×10−2−(−3)=1.4×101=14J = \left( \frac{8.4}{6} \right) \times 10^{-2 - (-3)} = 1.4 \times 10^1 = 14
✅الإجابة النموذجية:

قِيمَة العدد JJ هِي: J=14J = 14 (وهو يوافق اليوم: 14).

اليوم العالمي للرياضيات هو: 14 مارس (14/03).

2. كتابة العدد AA على الشكل a3a\sqrt{3}:

العبارة:

A=4243−227+375A = 4\sqrt{243} - 2\sqrt{27} + 3\sqrt{75}

نقوم بتفكيك الأعداد تحت الجذر إلى حاصل ضرب عدد مربع تام في 33:

243=81×3=92×3243 = 81 \times 3 = 9^2 \times 3
27=9×3=32×327 = 9 \times 3 = 3^2 \times 3
75=25×3=52×375 = 25 \times 3 = 5^2 \times 3

نعوض في العبارة:

A=481×3−29×3+325×3A = 4\sqrt{81 \times 3} - 2\sqrt{9 \times 3} + 3\sqrt{25 \times 3}
A=4×93−2×33+3×53A = 4 \times 9\sqrt{3} - 2 \times 3\sqrt{3} + 3 \times 5\sqrt{3}
A=363−63+153A = 36\sqrt{3} - 6\sqrt{3} + 15\sqrt{3}
A=(36−6+15)3=453A = (36 - 6 + 15)\sqrt{3} = 45\sqrt{3}
✅الإجابة النموذجية:

كتابة العدد AA على الشكل a3a\sqrt{3} هي: A=453A = 45\sqrt{3} (حيث a=45a = 45).

3. كتابة BB على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:

العبارة:

B=3+232B = \frac{3 + \sqrt{2}}{3\sqrt{2}}

لجعْل المقام عدداً ناطقاً، نضرب البسط والمقام في الجذر التربيعي الموجود في المقام وهو 2\sqrt{2}:

B=(3+2)×232×2B = \frac{(3 + \sqrt{2}) \times \sqrt{2}}{3\sqrt{2} \times \sqrt{2}}

بالنشر في البسط والتطبيـق في المقام:

B=32+(2)23×2=32+26B = \frac{3\sqrt{2} + (\sqrt{2})^2}{3 \times 2} = \frac{3\sqrt{2} + 2}{6}
✅الإجابة النموذجية:

النسبة بمقام عدد ناطق هي: B=32+26B = \frac{3\sqrt{2} + 2}{6}.

📌

التمرين الثاني: (04 نقاط)

لتكن العبارة:

E=(5x−3)2−(4x+7)(5x−3)E = (5x - 3)^2 - (4x + 7)(5x - 3)

1. نشر وتبسيط العبارة EE:

نفتح القوس الأول باستخدام المتطابقة الشهيرة الثانية (a−b)2=a2−2ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2:

(5x−3)2=(5x)2−2(5x)(3)+32=25x2−30x+9(5x - 3)^2 = (5x)^2 - 2(5x)(3) + 3^2 = 25x^2 - 30x + 9

ننشر القوسين الثانيين:

(4x+7)(5x−3)=4x(5x)+4x(−3)+7(5x)+7(−3)=20x2−12x+35x−21=20x2+23x−21(4x + 7)(5x - 3) = 4x(5x) + 4x(-3) + 7(5x) + 7(-3) = 20x^2 - 12x + 35x - 21 = 20x^2 + 23x - 21

نعوض في العبارة EE:

E=(25x2−30x+9)−(20x2+23x−21)E = (25x^2 - 30x + 9) - (20x^2 + 23x - 21)

نقوم بحذف الأقواس مع تغيير إشارات الحدود داخل القوس الثاني المتصوع بإشارة ناقص:

E=25x2−30x+9−20x2−23x+21E = 25x^2 - 30x + 9 - 20x^2 - 23x + 21

نجمع الحدود المتشابهة:

E=(25x2−20x2)+(−30x−23x)+(9+21)E = (25x^2 - 20x^2) + (-30x - 23x) + (9 + 21)
E=5x2−53x+30E = 5x^2 - 53x + 30
✅الإجابة النموذجية:

تبسيط العبارة EE هو: E=5x2−53x+30E = 5x^2 - 53x + 30.

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

نلاحظ أن عامل المشترك الأكبر بين الحدين هو (5x−3)(5x - 3):

E=(5x−3)2−(4x+7)(5x−3)E = (5x - 3)^2 - (4x + 7)(5x - 3)
E=(5x−3)[(5x−3)−(4x+7)]E = (5x - 3) \left[ (5x - 3) - (4x + 7) \right]
E=(5x−3)(5x−3−4x−7)E = (5x - 3) (5x - 3 - 4x - 7)
E=(5x−3)(x−10)E = (5x - 3) (x - 10)
✅الإجابة النموذجية:

التحليل النهائي للعبارة EE هو: E=(5x−3)(x−10)E = (5x - 3)(x - 10).

3. حل المعادلة: (5x−3)(x−10)=0(5x - 3)(x - 10) = 0

معادلة الجداء المعدوم:

إما العامل الأول معدوم:
5x−3=0  ⟹  5x=3  ⟹  x=35=0.65x - 3 = 0 \implies 5x = 3 \implies x = \frac{3}{5} = 0.6
أو العامل الثاني معدوم:
x−10=0  ⟹  x=10x - 10 = 0 \implies x = 10
✅الإجابة النموذجية:

للمعادلة حلان هما: x=35x = \frac{3}{5} و x=10x = 10.

4. حل المتراجحة: 5x2−53x+30≤5x2+7−3x5x^2 - 53x + 30 \le 5x^2 + 7 - 3x ثم تمثيل حلولها بيانياً:

5x2−53x+30≤5x2+7−3x5x^2 - 53x + 30 \le 5x^2 + 7 - 3x

بإلغاء الحد 5x25x^2 من الطرفين:

−53x+30≤7−3x-53x + 30 \le 7 - 3x

ننقل المجاهيل في طرف والمعاليم في طرف:

−53x+3x≤7−30-53x + 3x \le 7 - 30
−50x≤−23-50x \le -23
💡إضاءة وتنبيه:

عند القسمة على عدد سالب (وهو −50-50) يتغيّر اتجاه المتباينة من (≤\le) إلى (≥\ge).

x≥−23−50  ⟹  x≥2350(أي x≥0.46)x \ge \frac{-23}{-50} \implies x \ge \frac{23}{50} \quad (\text{أي } x \ge 0.46)
✅الإجابة النموذجية:

حلول المتراجحة هي كل أعداد xx الأكبر من أو تساوي 2350\frac{23}{50}.

التمثيل البياني للحلول:

نسطر مستقيماً مدرجاً، ونعين عليه النقطة ذات الفاصلة 2350\frac{23}{50}:

```text

الحلول المعنية (مقبولة)

[=========================

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

0 23/50

```

(العارضة تتجه نحو الجهة المقبولة للحلول لأن الرمز يُحتوي على التساوي ≥\ge).

📌

التمرين الثالث: (04 نقاط)

1. حساب ثمن السياج:

حساب محيط القطعة المستطيلة (PP):
P=2×(الطول+العرض)=2×(120+90)=2×210=420 mP = 2 \times (\text{الطول} + \text{العرض}) = 2 \times (120 + 90) = 2 \times 210 = 420 \text{ m}
حساب طول السياج المستعمل (LL):

بما أن أحمد ترك مدخلاً طوله 3 m3\text{ m}:

L=P−3=420−3=417 mL = P - 3 = 420 - 3 = 417 \text{ m}
حساب الكلفة الإجمالية للسياج:
الثمن=417×50=20850 DA\text{الثمن} = 417 \times 50 = 20850 \text{ DA}
✅الإجابة النموذجية:

ثمن السياج هو 20850 DA20850 \text{ DA}.

2. تحديد أكبر مسافة بين كل عمودين متتاليين:

💡إضاءة وتنبيه:

لكي تكون المسافة بين كل عمودين متتاليين متساوية وأكبر ما يمكن مع إمكانية غرسهما في أركان المستطيل، يجب أن تكون هذه المسافة هي القاسم المشترك الأكبر لعددي بُعدَي قطعة الأرض PGCD(120,90)\text{PGCD}(120, 90).

نحسب PGCD(120,90)\text{PGCD}(120, 90) باستخدام خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):

120=90×1+30120 = 90 \times 1 + 30
90=30×3+090 = 30 \times 3 + 0

آخر باقي غير معدوم هو 3030.

إذن: PGCD(120,90)=30\text{PGCD}(120, 90) = 30.

✅الإجابة النموذجية:

أكبر مسافة يمكن أن تفصل بين كل عمودين متتاليين هي 30 m30 \text{ m}.

3. حساب عدد الأعمدة اللازمة لدعم السياج:

بما أن الأعمدة تُثبت على محيط القطعة كاملاً بالتساوي (بما فيها الأركان):

عدد الأعمدة=المحيط الكليالمسافة بين عمودين=42030=14 عموداً\text{عدد الأعمدة} = \frac{\text{المحيط الكلي}}{\text{المسافة بين عمودين}} = \frac{420}{30} = 14 \text{ عموداً}
✅الإجابة النموذجية:

عدد الأعمدة اللازمة لدعم السياج هو 14 عموداً14 \text{ عموداً}.

📌

الوضعية الإدماجية: (08 نقاط)

الجزء الأول:

1. حساب طول سفيان (BEBE):

في الشكل المعلن:

النقطة AA تمثل المصباح، النقطة CC هي أعلى الظل على الجدار، و DD أسفل الجدار.
القطعة المستقيمة [CD][CD] تمثل الجدار وطوله CD=2.4 mCD = 2.4\text{ m}.
القطعة المستقيمة [BE][BE] تمثل سفيان وطوله المراد حسابه.
لدينا (BE)⊥(AD)(BE) \perp (AD) و (CD)⊥(AD)(CD) \perp (AD)، وبالتالي فإن المستقيمين متوازيان: (BE)∥(CD)(BE) \parallel (CD).
المعطيات: المسافة الكلية للجدار AD=3 mAD = 3\text{ m}، وبعد سفيان عن المصباح أفقياً AE=2 mAE = 2\text{ m}.

بتطبيق خاصية طاليس على المثلث ACDACD:

بما أن النقاط A,B,CA, B, C في استقامية، والنقاط A,E,DA, E, D في استقامية بنفس الترتيب، و (BE)∥(CD)(BE) \parallel (CD)، نستنتج النسب:

AEAD=ABAC=BECD\frac{AE}{AD} = \frac{AB}{AC} = \frac{BE}{CD}

نعوض بالقيم المعلومة:

23=BE2.4\frac{2}{3} = \frac{BE}{2.4}
BE=2×2.43=4.83=1.6 mBE = \frac{2 \times 2.4}{3} = \frac{4.8}{3} = 1.6 \text{ m}
✅الإجابة النموذجية:

طول سفيان هو 1.6 m1.6 \text{ m}.

2. حساب قيس الزاوية التي يصنعها المصباح بالضوء (CAD^\widehat{CAD}):

في المثلث ADCADC القائم في DD:

tan⁡(CAD^)=الضلع المقابلالضلع المجاور=CDAD=2.43=0.8\tan(\widehat{CAD}) = \frac{\text{الضلع المقابل}}{\text{الضلع المجاور}} = \frac{CD}{AD} = \frac{2.4}{3} = 0.8

باستعمال الحاسبة (arctan⁡(0.8)\arctan(0.8) أو Shift+tan⁡\text{Shift} + \tan):

CAD^≈38.6598∘\widehat{CAD} \approx 38.6598^\circ

بالتدوير إلى الوحدة من الدرجة:

✅الإجابة النموذجية:

قيس الزاوية بالمدور إلى الوحدة هو 39∘39^\circ.

3. تبيان أن المسافة بين المصباح ورأس سفيان هي 2.56 m2.56\text{ m} (مدورة إلى 10−210^{-2}):

المسافة بين المصباح ورأس سفيان تمثل طول القطعة ABAB.

في المثلث AEBAEB القائم في EE، نطبق نظرية فيثاغورس:

AB2=AE2+BE2AB^2 = AE^2 + BE^2
AB2=22+(1.6)2=4+2.56=6.56AB^2 = 2^2 + (1.6)^2 = 4 + 2.56 = 6.56
AB=6.56≈2.561249... mAB = \sqrt{6.56} \approx 2.561249... \text{ m}

بالتدوير إلى الجزء من المائة (10−210^{-2}):

✅الإجابة النموذجية:

المسافة بين المصباح ورأس سفيان هي AB≈2.56 mAB \approx 2.56 \text{ m}.

الجزء الثاني:

التبيان حسابياً أن ما قالته أخت سفيان غير صحيح:

قالت الاخت إنها "لا تقف موازية لأخيها سفيان". للتأكد من ذلك، نتحقق من توازي المستقيمين (FG)(FG) و (EB)(EB).

من الشكل الثاني لدينا المعطيات التالية:

أخت سفيان تقع عند النقطة FF وقامتها [FG][FG].
تبعد عن أخيها سفيان بـ FE=0.5 mFE = 0.5\text{ m}.
المسافة من المصباح إلى أخت سفيان أفقياً: AF=AE−FE=2−0.5=1.5 mAF = AE - FE = 2 - 0.5 = 1.5\text{ m}.
المسافة المسجلة من المصباح إلى رأس الأخت: AG=1.92 mAG = 1.92\text{ m}.
المسافة من المصباح إلى رأس سفيان: AB=2.56 mAB = 2.56\text{ m}.

نستعمل الخاصية العكسية لخاصية طاليس بالمقارنة بين النسبتين:

1. النسبة الأولى:

AFAE=1.52=0.75\frac{AF}{AE} = \frac{1.5}{2} = 0.75

2. النسبة الثانية:

AGAB=1.922.56=0.75\frac{AG}{AB} = \frac{1.92}{2.56} = 0.75

نلاحظ أن:

AFAE=AGAB=0.75\frac{AF}{AE} = \frac{AG}{AB} = 0.75

وبما أن النقاط A,F,EA, F, E والنقاط A,G,BA, G, B تقع في استقامية وبنفس الترتيب، فإنه حسب الخاصية العكسية لخاصية طاليس، فإن المستقيمين (FG)(FG) و (EB)(EB) متوازيان تماماً.

✅الإجابة النموذجية:

بما أن المستقيمين (FG)(FG) و (EB)(EB) متوازيان، فهذا يعني أن أخت سفيان تقف في وضعية موازية تماماً لأخيها سفيان، وبالتالي فإن ادعاءها بأنها "لا تقف موازية لأخيها" هو ادعاء غير صحيح.