📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 69 - فرض الفصل الأول - الرياضيات - 4 متوسط
Corrigé officiel détaillé
المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
الفصل الدراسي: فروض الفصل الأول
1- حساب القاسم المشترك الأكبر للعددين 696 و 406 مع كتابة مراحل الحساب:
💡إضاءة وتنبيه:
لحساب القاسم المشترك الأكبر
PGCD لعددين طبيعيين، نستخدم خوارزمية إقليدس (القسمات المتتالية) لأنها الطريقة الأسرع والأكثر دقة في الامتحانات الرسمية. القاسم المشترك الأكبر هو آخر باقٍ غير معدوم في سلسلة القسمات.
بتطبيق خوارزمية القسمات المتتالية (إقليدس) على العددين 696 و 406:
696=406×1+290 406=290×1+116 290=116×2+58 116=58×2+0 بما أن الباقي الأخير المعدوم هو 0، فإن آخر باقٍ غير معدوم هو 58.
إذن:
PGCD(696,406)=58 2- كتابة الكسر 406696 على شكل كسر غير قابل للاختزال:
💡إضاءة وتنبيه:
لكتابة كسر على شكله غير القابل للاختزال دفعة واحدة، نقسم كلاً من البسط والمقام على قاسمهما المشترك الأكبر
PGCD.
نقسم بسط ومقام الكسر على PGCD(696,406)=58:
406696=406÷58696÷58=712 الكسر 712 هو كسر غير قابل للاختزال لأن العددين 12 و 7 أوليان فيما بينهما (PGCD(12,7)=1).
3- حساب العدد P حيث: P=406696−73×25
💡إضاءة وتنبيه:
لتسهيل الحساب وتجنب الأعداد الكبيرة، نعوض الكسر
406696 بكسره المختزل
712. كما يجب احترام أولويات العمليات الحسابية، حيث تُعطى الأولوية لعملية الضرب قبل الطرح.
نعوض الكسر بقيمته المختزلة:
P=712−73×25 نقوم بإجراء عملية الضرب أولاً (البسط في البسط والمقام في المقام):
P=712−7×23×5 P=712−1415 لتوحيد المقامات، نضرب بسط ومقام الكسر الأول في 2:
P=7×212×2−1415 P=1424−1415 نطرح البسطين ونحتفظ بالمقام المشترك:
P=1424−15 P=149 إذن القيمة الدقيقة للعدد P هي:
P=149 4- إيجاد العدد S حيث: 406696=348−S348
💡إضاءة وتنبيه:
نستخدم الكسر المختزل
712 بدلاً من
406696 لتبسيط المعادلة، ثم نطبق خاصية الجداء المتصالب (الرابع المتناسب).
لدينا المعادلة:
712=348−S348 باستعمال الجداء المتصالب:
12×(348−S)=7×348 ننشر الطرف الأيسر ونحسب الطرف الأيمن:
4176−12S=2436 ننقل المعاليم إلى طرف والمجاهيل إلى طرف:
−12S=2436−4176 −12S=−1740 نقسم الطرفين على −12:
S=−12−1740 إذن قيمة العدد S هي: S=145.
1- هل يمكن أن تكون المسافة بين كل عمودين 5 أمتار؟ 3 أمتار؟ مع التعليل:
💡إضاءة وتنبيه:
لكي تكون المسافة بين الأعمدة منتظمة وتسمح بوضع عمود في كل ركن، يجب أن تكون هذه المسافة قاسمًا مشتركًا لبعدي قطعة الأرض المستطيلة (الطول
330 m والعرض
114 m).
هل يمكن أن تكون المسافة 5 أمتار؟ نختبر قابلية قسمة البعدين على
5:
الطول:
330÷5=66 (يقبل القسمة لأن آحاد العدد هو
0).
العرض:
114÷5=22.8 (لا يقبل القسمة لأن آحاد العدد ليس
0 ولا
5).
التعليل: بما أن العدد
114 لا يقبل القسمة على
5، فإن
5 ليس قاسمًا مشتركًا للعددين
330 و
114.
النتيجة: لا يمكن أن تكون المسافة بين كل عمودين
5 أمتار.
هل يمكن أن تكون المسافة 3 أمتار؟ نختبر قابلية قسمة البعدين على
3 (مجموع الأرقام يقبل القسمة على
3):
الطول:
3+3+0=6 (يقبل القسمة على
3) حيث
330÷3=110.
العرض:
1+1+4=6 (يقبل القسمة على
3) حيث
114÷3=38.
التعليل: بما أن العددين
330 و
114 يقبلان القسمة على
3، فإن
3 هو قاسم مشترك لهما.
النتيجة: نعم، يمكن أن تكون المسافة بين كل عمودين
3 أمتار.
2- بماذا تنصح عمر لتثبيت أقل عدد ممكن من الأعمدة؟ مع التعليل:
💡إضاءة وتنبيه:
العلاقة بين عدد الأعمدة والمسافة بينها علاقة عكسية؛ فكلما كانت المسافة بين الأعمدة أكبر ما يمكن، كان عدد الأعمدة المستعملة أقل ما يمكن.
النصيحة: أنصح عمر بأن يختار أكبر مسافة ممكنة بين كل عمودين متتاليين.
التعليل العلمي: لكي يكون عدد الأعمدة أقل ما يمكن، يجب أن تكون المسافة الفاصلة بين كل عمودين أكبر ما يمكن، وبما أن هذه المسافة يجب أن تقسم تماماً طول وعرض الحقل، فإنها تمثل رياضياً القاسم المشترك الأكبر للبعدين
330 و
114، أي:
المسافة=PGCD(330,114)
3- ما هو عدد الأعمدة التي سيثبتها حينئذ؟ مع التعليل:
💡إضاءة وتنبيه:
لحساب عدد الأعمدة الإجمالي، نقوم أولاً بحساب القاسم المشترك الأكبر للبعدين لتحديد المسافة المثالية بين الأعمدة، ثم نقسم محيط قطعة الأرض على هذه المسافة.
أولاً: حساب المسافة بين كل عمودين (PGCD(330,114)):
نطبق خوارزمية إقليدس على العددين 330 و 114:
330=114×2+102 114=102×1+12 102=12×8+6 12=6×2+0 إذن: PGCD(330,114)=6.
المسافة المثالية بين كل عمودين هي 6 أمتار.
ثانياً: حساب عدد الأعمدة:
الطريقة الأولى (باستخدام المحيط):
نحسب محيط قطعة الأرض المستطيلة (P):
P=2×(الطول+العرض) P=2×(330+114)=2×444=888 m نقسم المحيط على المسافة بين الأعمدة للحصول على عدد الأعمدة الكلي:
عدد الأعمدة=6888=148 عموداً الطريقة الثانية (حساب عدد الأعمدة في كل بعد):
عدد الأعمدة على الطولين:
(6330)×2=55×2=110 عموداً.
عدد الأعمدة على العرضين:
(6114)×2=19×2=38 عموداً.
المجموع الكلي للأعمدة:
110+38=148 عموداً (مع الأخذ بعين الاعتبار تداخل الأعمدة عند الأركان الأربعة تلقائياً عند قسمة المحيط كاملاً).
النتيجة: عدد الأعمدة التي سيثبتها عمر هو 148 عموداً.