هل تتذكر آخر مرة استخدمت فيها الرياضيات في حياتك اليومية؟ ربما عندما اشتريت 5 كيلوغرامات من التمر من سوق الشورجة في بغداد بسعر 15000 دينار للكيلوغرام، أو عندما قمت بتحويل مبلغ من الدولار إلى دينار عراقي في أحد مكاتب الصرافة في أربيل. الرياضيات ليست مجرد أرقام على الورق — إنها اللغة التي نستخدمها لفهم العالم من حولنا. في هذا الاختبار التدريبي، سنغوص في مسائل رياضية واقعية تتصل مباشرة بحياة الطالب العراقي: من سعر النفط في البصرة إلى حركة المرور في شوارع الموصل. خذ نفساً عميقاً، أعد ترتيب أدواتك، واستعد لاستكشاف كيف يمكن للرياضيات أن تكون أداة قوية في يدك. تذكر: كل مسألة هي لغز ينتظر أن تحله. فلنبدأ!
المسألة الأولى: متتالية هندسية في تجارة التمر (4 نقاط)
اشترى تاجر في بغداد 100 كيلوغراماً من التمر بسعر 12000 دينار للكيلوغرام في اليوم الأول. في اليوم التالي، ارتفع سعر الكيلوغرام بنسبة 5%، ثم انخفض في اليوم الثالث بنسبة 3% مقارنة بالسعر الجديد. يُفترض أن هذه التغيرات في السعر تشكل متتالية هندسية في اليومين الثاني والثالث. احسب السعر الجديد للكيلوغرام في اليوم الثالث.
- الكمية المشتراة: 100 كيلوغرام
- السعر الأولي: 12000 دينار/كيلوغرام
- نسبة الزيادة في اليوم الثاني: +5%
- نسبة الانخفاض في اليوم الثالث: -3%
- اكتب المتتالية الهندسية التي تمثل سعر الكيلوغرام في اليوم الثاني والثالث
- احسب السعر النهائي للكيلوغرام في اليوم الثالث
- إذا استمر هذا النمط، فما هو السعر المتوقع للكيلوغرام في اليوم الخامس؟
- كم سيكون المبلغ الإجمالي الذي سيدفعه التاجر لشراء 100 كيلوغرام في اليوم الخامس؟
الحل الكامل
- حساب السعر في اليوم الثاني — نبدأ بالسعر الأولي 12000 دينار. في اليوم الثاني، يزداد السعر بنسبة 5%. لحساب السعر الجديد، نضرب السعر الأولي في 1.05.
- حساب السعر في اليوم الثالث — في اليوم الثالث، ينخفض السعر بنسبة 3% مقارنة بالسعر الجديد في اليوم الثاني. نضرب سعر اليوم الثاني في 0.97 لحساب السعر الجديد.
- حساب السعر في اليوم الخامس — نلاحظ أن النمط يتكرر كل يومين: زيادة 5% ثم انخفاض 3%. لحساب السعر في اليوم الخامس، نكرر العملية مرتين (من اليوم الأول إلى الثالث، ثم من الثالث إلى الخامس).
- حساب المبلغ الإجمالي — لحساب المبلغ الإجمالي لشراء 100 كيلوغرام في اليوم الخامس، نضرب السعر النهائي في 100.
← السعر النهائي للكيلوغرام في اليوم الثالث هو 12223.5 دينار، والمبلغ الإجمالي لشراء 100 كيلوغرام في اليوم الخامس هو 1244850 دينار.
سلم التقدير
| حساب السعر في اليوم الثاني بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب السعر في اليوم الثالث بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب السعر في اليوم الخامس بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب المبلغ الإجمالي بشكل صحيح | 1 نقاط |
المسألة الثانية: دالة أسية في استثمار النفط (3 نقاط)
في عام 2024، بلغ إنتاج حقل نفط في البصرة 500000 برميل يومياً. يُتوقع أن ينخفض الإنتاج بنسبة 2% سنوياً بسبب نضوب الحقل. إذا افترضنا أن هذا الانخفاض يتبع دالة أسية، فاكتب الدالة التي تمثل الإنتاج بعد t سنة.
- الإنتاج الأولي: 500000 برميل/يوم
- نسبة الانخفاض السنوي: 2%
- النموذج: دالة أسية
- اكتب الدالة الرياضية التي تمثل الإنتاج بعد t سنة
- احسب الإنتاج المتوقع بعد 5 سنوات
- في أي سنة سينخفض الإنتاج إلى 400000 برميل يومياً؟
الحل الكامل
- صياغة الدالة — نبدأ بالإنتاج الأولي 500000 برميل. كل سنة ينخفض الإنتاج بنسبة 2%، مما يعني أن الإنتاج يصبح 98% من الإنتاج السابق. نكتب الدالة الأسية باستخدام الأساس 0.98.
- حساب الإنتاج بعد 5 سنوات — نضع t=5 في الدالة لحساب الإنتاج بعد 5 سنوات.
- حساب السنة التي يصل فيها الإنتاج إلى 400000 برميل — نحل المعادلة 400000 = 500000 × 0.98^t لإيجاد قيمة t.
← الدالة هي P(t) = 500000 × 0.98^t. الإنتاج بعد 5 سنوات هو 452000 برميل تقريباً. سينخفض الإنتاج إلى 400000 برميل بعد حوالي 4.5 سنة (أو في منتصف السنة الخامسة).
سلم التقدير
| صياغة الدالة بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب الإنتاج بعد 5 سنوات بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب السنة التي يصل فيها الإنتاج إلى 400000 برميل بشكل صحيح | 1 نقاط |
المسألة الثالثة: الاحتمالات في حركة المرور (4 نقاط)
في إحدى شوارع بغداد، تمر 2000 سيارة يومياً. نسبة السيارات الأجنبية هي 30%. من بين السيارات الأجنبية، 10% تحمل لوحات تسجيل من دول مجاورة. من بين السيارات المحلية، 5% تحمل لوحات تسجيل مزورة. إذا اختيرت سيارة عشوائياً، فما احتمال أن تكون السيارة أجنبية وتحمل لوحات تسجيل من دول مجاورة؟ وما احتمال أن تكون السيارة تحمل لوحات مزورة؟
- عدد السيارات الكلي: 2000 سيارة/يوم
- نسبة السيارات الأجنبية: 30%
- نسبة السيارات الأجنبية ذات لوحات مجاورة: 10%
- نسبة السيارات المحلية ذات لوحات مزورة: 5%
- احسب احتمال أن تكون السيارة أجنبية وتحمل لوحات تسجيل من دول مجاورة
- احسب احتمال أن تحمل السيارة لوحات مزورة (سواء أجنبية أم محلية)
- إذا كانت السيارة تحمل لوحات مزورة، فما احتمال أن تكون أجنبية؟
الحل الكامل
- عدد السيارات الأجنبية والمحلية — نحسب عدد السيارات الأجنبية والمحلية بناءً على النسب المئوية.
- عدد السيارات الأجنبية ذات اللوحات المجاورة — نحسب عدد السيارات الأجنبية التي تحمل لوحات تسجيل من دول مجاورة.
- عدد السيارات ذات اللوحات المزورة — نحسب عدد السيارات المحلية التي تحمل لوحات مزورة، ثم نجمع مع السيارات الأجنبية ذات اللوحات المزورة (إذا وجدت).
- حساب الاحتمالات المطلوبة — نحسب الاحتمالات باستخدام التعريف الكلاسيكي للاحتمال.
- الاحتمال الشرطي — نستخدم قانون بايز لحساب الاحتمال الشرطي.
← احتمال أن تكون السيارة أجنبية وتحمل لوحات مجاورة هو 0.03 (أو 3%). احتمال أن تحمل السيارة لوحات مزورة هو 0.035 (أو 3.5%). إذا كانت السيارة تحمل لوحات مزورة، فإن احتمال أن تكون أجنبية هو 0.
سلم التقدير
| حساب عدد السيارات الأجنبية والمحلية بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب احتمال أن تكون السيارة أجنبية وتحمل لوحات مجاورة بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب احتمال أن تحمل السيارة لوحات مزورة بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب الاحتمال الشرطي بشكل صحيح | 1 نقاط |
المسألة الرابعة: الهندسة الفضائية وقلعة أربيل (3 نقاط)
قلعة أربيل هي من أقدم القلاع المأهولة في العالم. افترض أن شكل القلعة يمكن تمثيله بهرم رباعي قائم قاعدته مربعة. إذا كان طول ضلع القاعدة 120 متراً وارتفاع الهرم 30 متراً، فما هو حجم الهرم؟ إذا تم وضع تمثال في منتصف ارتفاع الهرم، فما ارتفاع التمثال عن القاعدة؟
- شكل القلعة: هرم رباعي قائم
- طول ضلع القاعدة: 120 متر
- ارتفاع الهرم: 30 متر
- التمثال موضوع في منتصف الارتفاع
- احسب حجم الهرم
- احسب ارتفاع التمثال عن القاعدة
- إذا تم وضع تمثال آخر في منتصف المسافة بين قمة الهرم والتمثال الأول، فما ارتفاعه عن القاعدة؟
الحل الكامل
- حساب حجم الهرم — نستخدم قانون حجم الهرم الرباعي القائم: ثلث مساحة القاعدة في الارتفاع.
- ارتفاع التمثال الأول — التمثال موضوع في منتصف ارتفاع الهرم، لذا نضرب الارتفاع في 0.5.
- ارتفاع التمثال الثاني — التمثال الثاني موضوع في منتصف المسافة بين قمة الهرم (30 متر) والتمثال الأول (15 متر). نحسب المتوسط.
← حجم الهرم هو 144000 متر مكعب. ارتفاع التمثال الأول عن القاعدة هو 15 متر. ارتفاع التمثال الثاني عن القاعدة هو 22.5 متر.
سلم التقدير
| حساب حجم الهرم بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب ارتفاع التمثال الأول بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب ارتفاع التمثال الثاني بشكل صحيح | 1 نقاط |
المسألة الخامسة: المعادلات التفاضلية في نمو السكان (3 نقاط)
في عام 2020، بلغ عدد سكان مدينة الموصل 1.5 مليون نسمة. إذا كان معدل النمو السنوي للسكان هو 1.2%، فاكتب المعادلة التفاضلية التي تمثل عدد السكان بعد t سنة. ثم حل هذه المعادلة لإيجاد الدالة التي تمثل عدد السكان بعد t سنة.
- عدد السكان الأولي: 1.5 مليون نسمة
- معدل النمو السنوي: 1.2%
- النموذج: نمو أسي
- اكتب المعادلة التفاضلية التي تمثل عدد السكان
- حل المعادلة التفاضلية لإيجاد الدالة العامة
- احسب عدد السكان بعد 10 سنوات
الحل الكامل
- صياغة المعادلة التفاضلية — نستخدم قانون النمو الأسي: معدل التغير متناسب مع عدد السكان الحالي.
- حل المعادلة التفاضلية — نحل المعادلة التفاضلية باستخدام الفصل بين المتغيرات.
- تعيين الثوابت — نستخدم الشرط الأولي P(0) = 1.5 مليون لإيجاد قيمة C.
- حساب عدد السكان بعد 10 سنوات — نضع t=10 في الدالة لحساب عدد السكان بعد 10 سنوات.
← المعادلة التفاضلية هي dP/dt = 0.012P. الدالة العامة هي P(t) = 1.5e^(0.012t) مليون نسمة. عدد السكان بعد 10 سنوات هو حوالي 1.69 مليون نسمة.
سلم التقدير
| صياغة المعادلة التفاضلية بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حل المعادلة التفاضلية بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب عدد السكان بعد 10 سنوات بشكل صحيح | 1 نقاط |
المسألة السادسة: حساب المثلثات في بناء الجسور (3 نقاط)
أراد مهندس في بغداد بناء جسر فوق نهر دجلة. تم قياس زاوية ميل الجسر بالنسبة للأرض فكانت 15 درجة. إذا كان طول الجسر 200 متر، فما هو الارتفاع الرأسي للجسر عن سطح الأرض؟ وما هو طول المسقط الأفقي للجسر؟
- زاوية ميل الجسر: 15 درجة
- طول الجسر: 200 متر
- الشكل: مثلث قائم الزاوية
- احسب الارتفاع الرأسي للجسر
- احسب طول المسقط الأفقي للجسر
- إذا تم تمديد الجسر ليصبح طوله 250 متر بنفس الزاوية، فما هو الارتفاع الرأسي الجديد؟
الحل الكامل
- حساب الارتفاع الرأسي — نستخدم دالة الجيب لحساب الارتفاع الرأسي.
- حساب المسقط الأفقي — نستخدم دالة جيب التمام لحساب المسقط الأفقي.
- حساب الارتفاع الرأسي الجديد — نكرر العملية مع الطول الجديد 250 متر.
← الارتفاع الرأسي للجسر هو حوالي 51.76 متر. المسقط الأفقي للجسر هو حوالي 193.19 متر. الارتفاع الرأسي الجديد للجسر الممتد هو حوالي 64.70 متر.
سلم التقدير
| حساب الارتفاع الرأسي بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب المسقط الأفقي بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب الارتفاع الرأسي الجديد بشكل صحيح | 1 نقاط |