Pedagogical solution prepared according to official Algerian curriculum standards
📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 61 - 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: (5.5 نقاط)
1. حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 108 و 135 واختزال الكسر 135108
💡إضاءة وتنبيه:
لحساب القاسم المشترك الأكبر PGCD، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية) لأنها الطريقة الأسرع والأكثر أماناً لتفادي الأخطاء الحسابية.
135=108×1+27
108=27×4+0
بما أن الباقي الأخير غير المعدوم هو 27، فإن:
PGCD(135,108)=27
✅الإجابة النموذجية:
القاسم المشترك الأكبر للعددين 108 و 135 هو:
PGCD(135,108)=27
اختزال الكسر 135108:
نقسم كلاً من البسط والمقام على القاسم المشترك الأكبر لهما:
135108=135÷27108÷27=54
2. تبيين أن B عدد طبيعي حيث: B=27×54−135108
💡إضاءة وتنبيه:
لتسهيل الحساب وتجنب الأعداد الكبيرة، نعوض الكسر 135108 بكسره المختزل 54 الذي وجدناه في السؤال السابق، مع مراعاة أولويات العمليات (الضرب قبل الطرح).
B=(27×54)−54
B=2×57×4−54
B=1028−54
نختزل الكسر 1028 بقسمة البسط والمقام على 2:
1028=514
نعوض الآن في العبارة:
B=514−54
B=514−4=510=2
✅الإجابة النموذجية:
بعد الحساب والتبسيط نجد:
B=2
وبما أن 2 عدد طبيعي، فقد تم إثبات أن B عدد طبيعي.
3. كتابة العدد C كتابة علمية حيث: C=0.2×(102)36.6×102×9×10−3
💡إضاءة وتنبيه:
الكتابة العلمية لعدد عشري تكتب على الشكل a×10n حيث a عدد عشري مكتوب برقم واحد غير معدوم قبل الفاصلة (1≤a<10) و n عدد نسبي صحيح.
نقوم أولاً بفصل الأعداد المعلومة عن قوى العدد 10:
C=0.26.6×9×(102)3102×10−3
نحسب الجزء العددي:
6.6×9=59.4
0.259.4=297
نحسب جزء القوى بتطبيق قواعد القوى العشريّة (10a)b=10a×b و 10a×10b=10a+b:
(102)3102×10−3=102×3102−3=10610−1=10−1−6=10−7
إذن:
C=297×10−7
نكتب العدد 297 كتابة علمية:
297=2.97×102
نعوض في العبارة الإجمالية لـ C:
C=2.97×102×10−7=2.97×102−7=2.97×10−5
✅الإجابة النموذجية:
الكتابة العلمية للعدد C هي:
C=2.97×10−5
4. حل المعادلة: X2−4=0
نكتب المعادلة على الشكل X2=a:
X2=4
بما أن العدد 4 أكبر تماماً من الصفر (4>0)، فإن للمعادلة حلين متعاكسين هما:
X=4أوX=−4
أي:
X=2أوX=−2
✅الإجابة النموذجية:
للمعادلة X2−4=0 حلان حقيقيان هما:
X=2وX=−2
📌
التمرين الثاني: (4.5 نقاط)
1. كتابة A على شكل ab حيث a عدد نسبي و b عدد طبيعي أصغر ما يمكن
A=8+32−50
💡إضاءة وتنبيه:
نبحث عن أكبر مربع تام يقسم الأعداد تحت الجذور. نلاحظ أن جميع الأعداد تقبل القسمة على 2:
8=4×2
32=16×2
50=25×2
نعوض في العبارة:
A=4×2+16×2−25×2
A=22×2+42×2−52×2
A=22+42−52
نأخذ 2 كعامل مشترك:
A=(2+4−5)2
A=12=2
✅الإجابة النموذجية:
كتابة العبارة A على الشكل المطلوب هي:
A=2
(حيث a=1 و b=2).
2. كتابة B على شكل نسبة مقامها عدد ناطق
B=22
لجعل مقام النسبة عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في مرافق المقام وهو 2:
B=2×22×2
B=222
نختزل العدد 2 من البسط والمقام:
B=2
✅الإجابة النموذجية:
النسبة B بمقام ناطق بعد التبسيط هي:
B=2
3. إثبات أن A×B عدد طبيعي
نعوض قيمتي A و B المبسطتين:
A×B=2×2
A×B=(2)2=2
وبما أن 2 عدد طبيعي، فإن الجداء A×B هو عدد طبيعي فعلاً.
✅الإجابة النموذجية:
لدينا:
A×B=2
وهو عدد طبيعي.
📌
التمرين الثالث: (10 نقاط)
i. ما نوع المثلث ABD؟ مع التعليل
💡إضاءة وتنبيه:
نستخدم هنا النظرية العكسية للدائرة المحيطة بالمثلث. إذا كان أحد أضلاع مثلث مرسوم داخل دائرة قطراً لهذه الدائرة، فإن هذا المثلث قائم حتماً والقطر هو وتره.
التعليل:
1. لدينا المثلث ABD مرسوم داخل الدائرة (C).
2. الضلع [AB] هو قطر للدائرة (C).
3. النقطة D نقطة من الدائرة (C) وتختلف عن A و B.
إذن، حسب خاصية الدائرة المحيطة بالمثلث القائم، فإن المثلث ABD قائم في النقطة D.
✅الإجابة النموذجية:
المثلث ABD قائم في D.
ii. حساب كلا من AD و BD
بما أن المثلث ABD قائم في D، يمكننا استخدام النسب المثلثية (الجيب وجيب التمام) حيث لدينا الزاوية ABD=30∘ والوتر AB=4 cm.
1. حساب الطول AD (المقابل للزاوية ABD):
sin(ABD)=الوترالمقابل=ABAD
sin(30∘)=4AD
نعلم أن sin(30∘)=0.5، إذن:
AD=4×0.5=2 cm
2. حساب الطول BD (المجاور للزاوية ABD):
يمكننا حساب BD بطريقتين:
الطريقة الأولى (باستخدام جيب التمام):
cos(ABD)=الوترالمجاور=ABBD
cos(30∘)=4BD
نعلم أن cos(30∘)=23، إذن:
BD=4×23=23 cm≈3.46 cm
الطريقة الثانية (بتطبيق نظرية فيثاغورس في المثلث القائم ABD):
AB2=AD2+BD2
42=22+BD2
16=4+BD2⟹BD2=16−4=12
BD=12=4×3=23 cm
✅الإجابة النموذجية:
الطول AD=2 cm
الطول BD=23 cm≈3.46 cm
iii. حساب مساحة المثلث ABD
مساحة المثلث القائم تساوي نصف جذاء طولي ضلعي القائمة:
S=2AD×BD
S=22×23=23 cm2≈3.46 cm2
✅الإجابة النموذجية:
مساحة المثلث ABD هي:
S=23 cm2(أو ≈3.46 cm2)
iv. تبيين أن (MN)//(AD)
💡إضاءة وتنبيه:
لإثبات توازي مستقيمين، نبحث عن مستقيم ثالث يكون عمودياً عليهما معاً، حيث أن "المستقيمان العموديان على نفس المستقيم متوازيان".
1. لدينا المثلث ABD قائم في D، مما يعني أن المستقيم (AD) عمودي على المستقيم (DB):
(AD)⊥(DB)
2. من معطيات التمرين، المستقيم (Δ) الذي يشمل القطعة [MN] عمودي على المستقيم (DB) في النقطة M، مما يعني أن:
(MN)⊥(DB)
بما أن المستقيمين (AD) و (MN) عموديان على نفس المستقيم (DB)، فإنهما متوازيان.
✅الإجابة النموذجية:
بما أن (AD)⊥(DB) و (MN)⊥(DB)، فإن:
(MN)//(AD)
v. حساب الطول MN
بما أن المستقيمين متوازيان، يمكننا حساب الطول MN بطريقتين هندسيتين مختلفتين:
الطريقة الأولى: باستخدام النسب المثلثية في المثلث القائم BMN
بما أن (MN)⊥(DB)، فإن المثلث BMN قائم في M.
الزاوية MBN هي نفسها الزاوية ABD=30∘.
لدينا الطول BM:
BM=BD−MD
نعوض بالقيم:
BM=23−2 cm
في المثلث القائم BMN في M:
tan(MBN)=المجاورالمقابل=BMMN
tan(30∘)=23−2MN
نعلم أن tan(30∘)=33، إذن:
MN=(23−2)×33
MN=32(3)2−23=32×3−23=36−23=2−323 cm
بالحساب التقريبي:
MN≈2−1.15=0.85 cm
الطريقة الثانية: بتطبيق نظرية طاليس
في المثلث BDA، لدينا النقطة M تنتمي إلى [BD] والنقطة N تنتمي إلى [BA]، وبما أن (MN)//(AD)، فحسب خاصية طاليس نكتب: