📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 86 - اختبار الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط
Corrigé officiel détaillé
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: اختبارات الفصل الأول
العدد x يمثل القاسم المشترك الأكبر للعددين 721 و 217، أي: x=PGCD(721;217).
باستخدام خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية):
721=217×3+70 217=70×3+7 70=7×10+0 آخر باقي غير معدوم هو 7.
قيمة العدد x هي:
2) كتابة العدد y على الشكل a3:
لدينا: y=147−27
تبسيط الجذور:
147=49×3=49×3=73 27=9×3=9×3=33 بالتعويض في العبارة y:
y=73−33=(7−3)3=43 كتابة y على الشكل a3 هي:
y=43حيث a=4 لدينا: z=(2+3)2
باستعمال المتطابقة الشهيرة الأولى (a+b)2=a2+2ab+b2:
z=22+2(2)(3)+(3)2 z=4+43+3=7+43 نشر وتبسيط العدد z هو:
z=7+43 4) تبيان أن الجداء z(x−y) عدد طبيعي:
لدينا:
x−y=7−43 z=7+43 حساب الجداء:
z(x−y)=(7+43)(7−43) باستعمال المتطابقة الشهيرة الثالثة (a+b)(a−b)=a2−b2:
z(x−y)=72−(43)2 z(x−y)=49−(16×3)=49−48=1 العدد 1 هو عدد طبيعي لا يحتوي على جذور ولا على أجزاء عشرية.
الجداء z(x−y)=1، وهو بالفعل عدد طبيعي.
1) نشر وتبسيط العبارة E:
لدينا: E=(2x−3)(x+2)
بتوزيع الضرب:
E=2x(x)+2x(2)−3(x)−3(2) E=2x2+4x−3x−6=2x2+x−6 التبسيط النهائي للعبارة E هو:
E=2x2+x−6 2) تحليل العبارة A إلى جداء عاملين:
لدينا العبارة: A=(2x−3)2−(2x2+x−6)
نلاحظ أن العبارة الثانية بين قوسين هي نفسها العبارة E، أي أن: 2x2+x−6=(2x−3)(x+2).
بالتعويض:
A=(2x−3)2−(2x−3)(x+2) باستخراج العامل المشترك (2x−3):
A=(2x−3)[(2x−3)−(x+2)] A=(2x−3)(2x−3−x−2) A=(2x−3)(x−5) تحليل العبارة A إلى جداء عاملين من الدرجة الأولى هو:
A=(2x−3)(x−5) 3) حل المعادلة −x+2x(x+1)=6:
تبسيط الطرف الأيسر للمعادلة:
−x+2x2+2x=6 2x2+x=6⟹2x2+x−6=0 نلاحظ أن العبارة 2x2+x−6 هي نفسها (2x−3)(x+2)، وبالتالي المعادلة تصبح معادلة جداء معدوم:
(2x−3)(x+2)=0 إما:
2x−3=0⟹2x=3⟹x=23=1.5 أو:
x+2=0⟹x=−2 للمعادلة حلان هما:
x=23وx=−2 4) حل المتراجحة E≥2x2+3x وتمثيل حلولها بيانياً:
نعوض E بقيمتها المبسطة 2x2+x−6:
2x2+x−6≥2x2+3x بنقل الحدود المتشابهة:
2x2−2x2+x−3x≥6 بقسمة الطرفين على العدد السالم (−2)، تتغير اتجاه متباينة المتراجحة:
x≤−26⟹x≤−3 عند القسمة أو الضرب في عدد سالب، يجب تغيير اتجاه رمز المتراجحة من (≥) إلى (≤).
مجموعة حلول المتراجحة هي كل أعداد x الأصغر من أو تساوي −3.
التمثيل البياني للحلول:
نرسم مستقيماً مدرجاً، نحدد عليه القيمة −3:
`--------[=== -3 ==================>`
الحلول هي قيم x الواقعة على يسار القيمة −3 (بما فيها القيمة −3)، ويكون العارضة موجهة نحو جهة الحلول: [−∞;−3].
لدينا:
المثلث
ABC قائم في
B، إذن:
(AB)⊥(BC).
المستقيم
(Δ) عمودي على
(BC) في النقطة
M، والنقطة
H∈(Δ)، إذن:
(MH)⊥(BC).
بما أن المستقيمين
(AB) و
(MH) عموديان على نفس المستقيم
(BC)، فإنهما متوازيان:
(MH)//(AB) تطبيق خاصية طاليس على المثلث ABC:
النقطة H∈[AC] والنقطة M∈[BC]، والمستقيمان متوازيان:
CBCM=CACH=ABMH حساب الطول BM و CM:
BM=4BC=443=3 CM=BC−BM=43−3=33 بالتعويض في نسبة طاليس:
4333=4MH⟹43=4MH MH=43×4=3 الطول MH يساوي:
2) حساب tanAMB واستنتاج قيس الزاوية AMB:
في المثلث القائم ABM في B:
tanAMB=الضلع المجاورالضلع المقابل=BMAB tanAMB=34=343≈1.7321×1.3333≈2.3094 استنتاج قيس الزاوية AMB:
باستعمال الحاسبة (tan−1):
AMB=arctan(34)≈66.58∘ tanAMB=343 قيس الزاوية بالتدوير إلى الوحدة هو:
AMB≈67∘ (أو القيمة الدقيقة
66.58∘).
المعين DABC مركزه O.
خواص المعين: قطراه متعامدان وينصف كل منهما الآخر.
OA=2AC=28=4 cm OB=2BD=26=3 cm المثلث
AOB قائم في
O.
بتطبيق نظرية فيثاغورس على المثلث القائم AOB:
BA2=OA2+OB2 BA2=42+32=16+9=25 BA=25=5 cm طول الضلع BA هو:
BA=5 cm تنشأ النقطة E بحيث تحقق علاقة متوازي الأضلاع شعاعياً:
OA+OB=OE 3) نوع الرباعي AOBE مع التعليل:
من العلاقة الشعاعية
OA+OB=OE، فإن الرباعي
AOBE هو متوازي أضلاع.
وبما أن قطري المعين متعامدان، فإن الزاوية
AOB=90∘.
متوازي أضلاع فيه زاوية قائمة هو مستطيل.
الرباعي AOBE هو مستطيل، لأن شعاع المجموع يحدد متوازي أضلاع إحدى زواياه قائمة (AOB=90∘).
4) إنشاء النقطة H وحساب الطول OH:
النقطة F هي نقطة تقاطع قطري المستطيل AOBE، بالتالي فإن F هي منتصف القطعة المستقيمة [AB].
FB=2AB=25=2.5 cm لدينا المساواة الشعاعية: FB=OH.
تساوي شعاعين يعني أن لهما نفس المنحى ونفس الاتجاه ونفس الطول (المنحيين متوازيان أو منطبقان).
بما أن FB=OH، فإن الطولين متساويان:
OH=FB=2.5 cm الطول OH يساوي:
OH=2.5 cm
الجزء الأول
في هذا الجزء نعتبر x=30 m.
أبعاد القطعة المستطيلة: الطول AD=BC=60 m، والعرض AB=DC=40 m.
1) حساب طول الحاجز DH:
المثلث DHC قائم في C.
طولا ضلعيه القائمين هما: DC=40 m و HC=x=30 m.
بتطبيق نظرية فيثاغورس على المثلث القائم DHC:
DH2=DC2+HC2 DH2=402+302=1600+900=2500 DH=2500=50 m طول الحاجز DH هو:
DH=50 m 2) حساب الزاويتين HDC و DHB بالتدوير إلى الوحدة:
حساب الزاوية HDC: في المثلث القائم DHC:
tanHDC=DCHC=4030=0.75 HDC=arctan(0.75)≈36.87∘≈37∘ حساب الزاوية DHB: النقاط B,H,C على استقامة واحدة، وبالتالي فإن الزاوية BHC زاوية مستقيمة قياسها 180∘.
في المثلث القائم DHC:
cosDHC=DHHC=5030=0.6⟹DHC≈53.13∘ الزاويتان DHB و DHC متكاملتان:
DHB=180∘−DHC=180∘−53.13∘=126.87∘≈127∘ HDC≈37∘ DHB≈127∘
الجزء الثاني
في هذا الجزء نعتبر HC=x.
1) التعبير بدلالة x عن المساحة S2 المخصصة للسيارات:
المساحة S2 تمثل مساحة المثلث القائم DHC:
S2=2القاعدة×الارتفاع=2x×40=20x العبارة بدلالة x للمساحة S2 هي:
2) التعبير بدلالة x عن المساحة S1 المخصصة للشاحنات:
المساحة الكلية لقطعة الأرض المستطيلة ABCD:
Sالكلية=60×40=2400 m2 المساحة S1 تمثل مساحة شبه المنحرف ABHD، وتساوي المساحة الكلية مطروحاً منها مساحة السيارات S2:
S1=Sالكلية−S2=2400−20x *(ملاحظة لحسابها بقانون شبه المنحرف مباشرة: القاعدة الكبرى AD=60، القاعدة الصغرى BH=60−x، الارتفاع AB=40:
S1=2(60+60−x)×40=(120−x)×20=2400−20x)*
العبارة بدلالة x للمساحة S1 هي:
S1=2400−20x 3) أ) إيجاد قيم x التي تجعل المساحة S1 أقل من 2200 m2:
نضع المتراجحة:
S1<2200⟹2400−20x<2200 −20x<2200−2400 −20x<−200 بقسمة الطرفين على (−20):
x>−20−200⟹x>10 بما أن x يمثل طولاً ينتمي إلى الضلع BC الذي طوله 60 m، فإن قيم x هي:
10<x≤60 تكون المساحة S1 أقل من 2200 m2 عندما تكون قيم x أكبر تماماً من 10 m (أي: 10<x≤60).
3) ب) حل المعادلة S1=S2 وتفسير معنى الحل:
2400−20x=20x 20x+20x=2400⟹40x=2400 x=402400=60 💡التفسير الرياضياتي والواقعي:
حل المعادلة يعني القيمة التي تتساوى عندها مساحة الشاحنات مع مساحة السيارات.
عندما تكون x=60 m، تنطبق النقطة H على النقطة B، ويصبح قطر المستطيل يتصف الأرض إلى مثلثين متساويين في المساحة، بحيث تصبح مساحة كل منهما تساوي 1200 m2.
4) إيجاد قيمة x ليتسع الجزء S2 لـ 40 سيارة واستنتاج أكبر عدد للشاحنات:
حساب المساحة اللازمة لـ 40 سيارة:
علمنا أن السيارة الواحدة تتطلب مساحة 18 m2.
S2=40×18=720 m2 20x=720⟹x=20720=36 m ✅الإجابة النموذجية لقيمة x: القيمة المطلوبة هي:
x=36 m استنتاج المساحة المتبقية S1 للشاحنات عند x=36: S1=2400−20(36)=2400−720=1680 m2 بما أن الشاحنة الواحدة تتطلب مساحة 30 m2:
عدد الشاحنات=301680=56 شاحنة ✅الإجابة النموذجية الخاتمة:
أكبر عدد من الشاحنات التي يمكن توقفها في الجزء S1 في هذه الحالة هو 56 شاحنة.