Pedagogical solution prepared according to official Algerian curriculum standards
📚
الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 98 - 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: حساب القاسم المشترك الأكبر والتبسيط
1) تعيين العدد الطبيعي d حيث d=PGCD(3150,1512):
💡إضاءة وتنبيه:
لحساب القاسم المشترك الأكبر لعددين طبيعيين، نطبق خوارزمية القسمات المتتالية (خوارزمية إقليدس)، حيث يقسم العدد الأكبر على الأصغر للحصول على الباقي، وتتكرر العملية حتى نصل إلى باقي معدوم 0، فيكون آخر باقي غير معدوم هو PGCD.
نطبق خوارزمية إقليدس للقسمات المتتالية على العددين 3150 و 1512:
3150=1512×2+126
1512=126×12+0
بما أن آخر باقي غير معدوم هو 126، فإن:
✅الإجابة النموذجية:
d=PGCD(3150,1512)=126
2) حساب العدد E:
العبارة المعطاة:
E=d3150+d1512
نعوض قيمة d=126 في العبارة:
E=1263150+1261512
نقوم باختزال الكسرين أو حسابهما مباشرة:
1263150=25
1261512=12
نعوض النتائج:
E=25+12=37
✅الإجابة النموذجية:
E=37
3) التحقق من أن (3150+1512)÷E=d:
نحسب طرف العبارة الأيسر:
الطرف الأيسر=(3150+1512)÷E
أولاً، نجمع العددين داخل القوسين:
3150+1512=4662
ثانياً، نقسم الناتج على قيمة E=37:
4662÷37=126
وبما أن d=126، فإن الطرف الأيسر يساوي d.
✅الإجابة النموذجية:
المساواة محققة بالفعل لأن:
(3150+1512)÷37=4662÷37=126=d
📌
التمرين الثاني: الحسابات على الجذور والأعداد الناطقة والكتابة العلمية
1) كتابة العدد A كتابة علمية:
العبارة:
A=3×10−39×7×10−2
💡إضاءة وتنبيه:
الكتابة العلمية لعدد عشري هي كتابته على الشكل a×10n حيث a عدد عشري يحوي رقماً واحداً غير معدوم قبل الفاصلة (1≤∣a∣<10) و n عدد صحيح نسبي.
نفصل الأعداد عن القوى العشرية:
A=(39×7)×(10−310−2)
نحسب الجزء العددي:
363=21
نطبق خواص القوى على الجزء العشري:
10−310−2=10−2−(−3)=10−2+3=101
إذن:
A=21×101=210
نكتب العدد 210 كتابة علمية:
✅الإجابة النموذجية:
A=2.1×102
2) التبيين بالحساب أن B=−1:
العبارة:
B=73×87−811
نحسب أولوية الجداء أولاً (مع اختزال العدد 7 من البسط والمقام):
73×87=7×83×7=83
نعوض في العبارة B:
B=83−811
نطرح الكسرين الموحدين في المقام:
B=83−11=8−8=−1
✅الإجابة النموذجية:
B=−1
3) كتابة العدد C على الشكل ab+h:
العبارة المعطاة:
C=27+348−73+25
نحلل الأعداد تحت الجذور إلى جذاء لعددين أحدهما مربع تام:
27=9×3=9×3=33
348=316×3=3×16×3=3×43=123
25=5
نعوض هذه التبسيطات في العبارة C:
C=33+123−73+5
نجمع الحدود المتشابهة التي تحتوي على 3:
C=(3+12−7)3+5
C=83+5
✅الإجابة النموذجية:
C=83+5
حيث: a=8، b=3 (أصغر عدد طبيعي ممكن)، و h=5.
4) كتابة النسبة D على شكل نسبة مقامها عدد ناطق:
العبارة:
D=21−2
💡إضاءة وتنبيه:
لجعل مقام نسبة عدداً ناطقاً، نضرب كلاً من البسط والمقام في الجذر الموجود بالمقام 2، مع مراعاة توزيع الضرب على الحدود في البسط.
D=2×2(1−2)×2
ننشر البسط:
(1×2)−(2×2)=2−2
والمقام يصبح:
2×2=2
✅الإجابة النموذجية:
D=22−2
📌
التمرين الثالث: مقارنة مساحتي شكلين هندسيين
معطيات الشكلين:
المربع: طول ضلعه يساوي 3+3.
المستطيل: بعداه هما 72+36 و 2.
1) حساب مساحة المربع (S1):
مساحة المربع = (الضلع)2
S1=(3+3)2
نطبق المتطابقة الشهيرة الأولى (a+b)2=a2+2ab+b2:
S1=(3)2+2×(3)×3+32
S1=3+63+9
S1=12+63 cm2
2) حساب مساحة المستطيل (S2):
مساحة المستطيل = الطول × العرض
S2=(72+36)×2
ننشر الضرب على القوس:
S2=(72×2)+(36×2)
نبسط كل حد:
72×2=72×2=144=12
36×2=36×2=312=34×3=3×23=63
نعوض النتائج:
S2=12+63 cm2
3) التبيين والمقارنة بين المساحتين:
نلاحظ أن:
S1=12+63 cm2
S2=12+63 cm2
✅الإجابة النموذجية:
بما أن S1=S2=12+63 cm2، فإن للشكلين (المربع والمستطيل) نفس المساحة.
في الشكل لدينا المستقيمان (AC) و (BD) متقاطعان في النقطة E.
الأطوال المعطاة هي:
AE=22 cm
EB=31.4 cm
EC=7 cm
ED=10 cm
المطلوب: اختار ما إذا كان المستقيمان (AB) و (DC) متوازيين مع التبرير.
💡إضاءة وتنبيه:
لإثبات أو نفي توازي مستقيمين باستعمال النظرية العكسية لطالس، نقارن بين النسبتين المتناظرتين للقطع المستقيمة المنطلقة من نقطة التقاطع E. إذا كانت النسبتان غير متساويتين، فإن المستقيمين غير متوازيين.
نحسب النسبة الأولى ECAE:
ECAE=722≈3.142857...
نحسب النسبة الثانية EDEB:
EDEB=1031.4=3.14
نقارن بين النتيجتين:
722=3.14
(لأن الكسر 722 يعطي مقرباً قيمته 3.142857، بينما النسبة الثانية تساوي بدقة 3.14).
✅الإجابة النموذجية:
بما أن النقط A,E,C و B,E,D تقع بنفس الترتيب لكن النسبتين غير متساويتين (ECAE=EDEB)، فإنه حسب الخاصية العكسية لخاصية طالس، المستقيمان (AB) و (DC) غير متوازيين.
📌
الوضعية الإدماجية:
قطعة أرض مستطيلة الشكل أبعادها CD=120 m و BD=90 m.
قسمت إلى ثلاثة أجزاء:
القطعة 1: لتخزين كل ما تأكله الحيوانات.
القطعة 2: لتربية 285 رأساً من البقر.
القطعة 3: لتربية 798 رأساً من الغنم.
الجزء الأول:
1) حساب أكبر عدد ممكن من العمال للقيام بهذه العملية:
💡إضاءة وتنبيه:
توزيع الحيوانات (285 أبقار و 798 أغنام) إلى فئات متماثلة بحيث يعتني كل عامل بفئة واحدة بأكبر عدد ممكن من العمال يعني البحث عن القاسم المشترك الأكبر لعددي الأبقار والأغنام.
نحسب PGCD(798,285) باستخدام خوارزمية إقليدس:
798=285×2+228
285=228×1+57
228=57×4+0
آخر باقي غير معدوم هو 57.
✅الإجابة النموذجية:
أكبر عدد ممكن من العمال يمكنه القيام بهذه العملية هو 57 عاملاً.
2) حساب عدد الأبقـار وعدد الأغنام التي يعتني بها كل عامل:
عدد الأبقار لكل عامل:
عدد الأبقار=57285=5 بقرات
عدد الأغنام لكل عامل:
عدد الأغنام=57798=14 رأساً من الغنم
✅الإجابة النموذجية:
يعتني كل عامل بـ 5 أبقار و 14 رأساً من الغنم.
الجزء الثاني:
الشكل هو مستطيل ABDC فيه:
CD=120 m (الطول)
BD=90 m (العرض)
وبما أن الشكل مستطيل، فإن:
AB=CD=120 m
AC=BD=90 m
الزوايا عند الرؤوس قائمة.
1) حساب الطول CB:
في المثلث BDC القائم في D، نطبق خاصية فيثاغورس:
CB2=CD2+BD2
CB2=(120)2+(90)2
CB2=14400+8100=22500
CB=22500=150 m
✅الإجابة النموذجية:
الطول CB=150 m.
2) التبيين أن المستقيمين (EF) و (BA) متوازيان:
من معطيات الشكل، الزاوية عند E قائمة بالنسبة للمستقيم (AC)، أي أن المستقيم (EF) عمودي على المستقيم (AC):
(EF)⊥(AC)
وبما أن الأرض مستطيلة الشكل، فإن الضلع (BA) عمودي أيضاً على الضلع (AC):
(BA)⊥(AC)
💡إضاءة وتنبيه:
خاصية التوازي والتعامد: إذا كان مستقيمان عموديين على نفس المستقيم، فإنهما متوازيان حتماً.
✅الإجابة النموذجية:
بما أن المستقيمين (EF) و (BA) عموديان على نفس المستقيم (AC)، فإن المستقيمين (EF) و (BA) متوازيان.
3) حساب الأطوال EC، FC، و FE:
حساب الطول EC:
معطى من النص: E نقطة من [CA] حيث EC=31CA.
بما أن CA=BD=90 m:
EC=31×90=30 m
حساب الطولين FC و FE:
في المثلث ABC القائم في A:
لدينا E∈[CA] و F∈[CB]، والمستقيمان (EF) و (BA) متوازيان.