يا طلابنا الأعزاء في العراق، هل تساءلت يوماً كيف يمكن للرياضيات أن تحل مشاكلنا اليومية في بغداد أو البصرة أو حتى في قرية صغيرة في كردستان؟ هل فكرت كيف يمكن للمعادلات أن تساعدنا في حساب أرباح متجرنا المحلي أو في تصميم جسر يربط بين محافظتين؟ في هذا الامتحان التدريبي، سنستخدم أمثلة حقيقية من حياتنا العراقية لنختبر مهاراتكم الرياضية. تذكروا أن كل مسألة لها هدف: أن تفهموا كيف تعمل الرياضيات في عالمنا الحقيقي. لنبدأ!
تمرين 1: معادلات من الدرجة الثانية في سوق بغداد (4 نقاط)
اشترى تاجر في بغداد بضاعة بمبلغ 1500000 دينار عراقي، وباعها بربح قدره 20% من ثمن الشراء. إذا علمت أن ثمن البيع يعطى بالعلاقة حيث ثمن الشراء. wanted to maximize his profit by increasing the selling price by a fixed amount each time. بعد 5 زيادات متتالية، أصبح ثمن البيع 2289810 دينار. أوجد مقدار الزيادة الثابتة.
- ثمن الشراء الأولي: 1500000 دينار عراقي
- نسبة الربح الأولية: 20%
- ثمن البيع بعد 5 زيادات: 2289810 دينار عراقي
- اكتب المعادلة التي تربط ثمن البيع بعد زيادة بالثمن الأولي والزيادة الثابتة .
- استنتج مقدار الزيادة الثابتة باستخدام القانون العام لحل المعادلة التربيعية.
- احسب الربح النهائي بعد هذه الزيادات الخمس.
الحل الكامل
- صياغة المعادلة — نفترض أن الزيادة الثابتة هي دينار. بعد زيادة، يصبح ثمن البيع . بعد 5 زيادات، نحصل على المعادلة: .
- حل المعادلة — نحسب сначала 1500000 × 1.2 = 1800000. ثم نطرح من ثمن البيع النهائي: 2289810 - 1800000 = 489810. إذن 5a = 489810. نحسب a = 489810 / 5.
- حساب الربح النهائي — الربح = ثمن البيع النهائي - ثمن الشراء الأولي = 2289810 - 1500000 = 789810 دينار عراقي.
← الزيادة الثابتة هي 97962 دينار، الربح النهائي 789810 دينار عراقي
سلم التقدير
| صياغة المعادلة بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حل المعادلة باستخدام القانون العام بشكل صحيح | 2 نقاط |
| حساب الربح النهائي بدقة | 1 نقاط |
تمرين 2: المتتاليات الهندسية في مشروع البصرة النفطي (3 نقاط)
في مشروع نفطي في محافظة البصرة، قدرت شركة النفط أن إنتاجها النفطي سيزداد بنسبة 5% كل سنة. إذا كان الإنتاج الأولي 100000 برميل في السنة الأولى، فكم سيكون الإنتاج في السنة الخامسة؟
- الإنتاج الأولي: 100000 برميل
- نسبة الزيادة السنوية: 5%
- عدد السنوات: 5
- اكتب الحد العام للمتتالية الهندسية التي تمثل الإنتاج النفطي.
- احسب الإنتاج في السنة الخامسة.
- ما هو مجموع الإنتاج على مدى 5 سنوات؟
الحل الكامل
- الحد العام للمتتالية — المتتالية هندسية بنسبة 1.05 (زيادة 5%). الحد العام هو .
- الإنتاج في السنة الخامسة — نحسب . نحسب сначала 1.05^4 = 1.21550625. ثم نضرب في 100000.
- مجموع الإنتاج على 5 سنوات — مجموع المتتالية الهندسية هو . نحسب сначала 1.05^5 = 1.2762815625. ثم 1 - 1.2762815625 = -0.2762815625. ثم نقسم على -0.05.
← الإنتاج في السنة الخامسة 121551 برميل تقريباً، والمجموع 552563 برميل
سلم التقدير
| كتابة الحد العام للمتتالية الهندسية بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب الإنتاج في السنة الخامسة بدقة | 1 نقاط |
| حساب مجموع الإنتاج على 5 سنوات باستخدام صيغة المجموع | 1 نقاط |
تمرين 3: الهندسة الفراغية - زقورة أور في محافظة ذي قار (5 نقاط)
تقع زقورة أور الأثرية في محافظة ذي قار جنوب العراق. إذا افترضنا أن الزقورة تأخذ شكل هرم رباعي منتظم قاعدته مربعة، وكان طول ضلع القاعدة 65 متراً، وارتفاع الهرم 30 متراً، فاحسب: حجم الهرم ومساحة سطحه الجانبي.
- طول ضلع القاعدة: 65 متر
- ارتفاع الهرم: 30 متر
- شكل الزقورة: هرم رباعي منتظم
- احسب حجم الهرم.
- احسب طول الارتفاع الجانبي للهرم.
- احسب المساحة الجانبية للهرم.
- إذا كان ارتفاع كل طبقة من طبقات الزقورة 2 متر، فكم عدد الطبقات؟
الحل الكامل
- حجم الهرم — حجم الهرم = (1/3) × مساحة القاعدة × الارتفاع. مساحة القاعدة = 65² = 4225 م². الحجم = (1/3) × 4225 × 30.
- الارتفاع الجانبي — نحسب نصف قطر الدائرة المحيطة بالقاعدة (نصف قطر المربع) = 65/√2. ثم نستخدم نظرية فيثاغورس: الارتفاع الجانبي² = الارتفاع² + (نصف قطر القاعدة)².
- المساحة الجانبية — المساحة الجانبية = 4 × (1/2) × طول ضلع القاعدة × الارتفاع الجانبي = 4 × 0.5 × 65 × 54.89.
- عدد الطبقات — إذا كان ارتفاع كل طبقة 2 متر، وعدد الطبقات = الارتفاع الكلي / ارتفاع الطبقة = 30 / 2 = 15 طبقة.
← حجم الهرم 42250 متر مكعب، المساحة الجانبية 7136 متر مربع تقريباً، وعدد الطبقات 15 طبقة
سلم التقدير
| حساب حجم الهرم بشكل صحيح باستخدام الصيغة الصحيحة | 1 نقاط |
| حساب الارتفاع الجانبي باستخدام نظرية فيثاغورس بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب المساحة الجانبية باستخدام الارتفاع الجانبي | 1 نقاط |
| حساب عدد الطبقات بشكل صحيح | 1 نقاط |
| الدقة في الحسابات والأرقام النهائية | 1 نقاط |
تمرين 4: الدوال العددية - جسر بين بغداد والبصرة (4 نقاط)
يبلغ طول جسر بين بغداد والبصرة 400 كيلومتر. افترض أن سرعة سيارة تعبر الجسر تعطى بالدالة حيث الزمن بالساعات و السرعة بالكيلومتر/ساعة. عند أي زمن تصل السيارة إلى سرعة 50 كيلومتر/ساعة؟ وما هي السرعة النهائية للسيارة بعد 10 ساعات؟
- طول الجسر: 400 كيلومتر
- دالة السرعة:
- السرعة المستهدفة: 50 كم/ساعة
- الزمن المراد دراسته: 10 ساعات
- جد الزمن الذي تصل فيه السرعة إلى 50 كم/ساعة.
- احسب السرعة النهائية بعد 10 ساعات.
- ماذا تمثل السرعة النهائية في سياق الجسر؟
- ما هو الزمن الذي تتوقف فيه السيارة تماماً؟
الحل الكامل
- الزمن للوصول إلى 50 كم/ساعة — نضع المعادلة 80 - 0.5t² = 50. نحسب сначала 80 - 50 = 30. ثم 0.5t² = 30. إذن t² = 60. نحسب t = √60.
- السرعة بعد 10 ساعات — نحسب f(10) = 80 - 0.5 × 10² = 80 - 50 = 30 كم/ساعة.
- تفسير السرعة النهائية — السرعة النهائية 30 كم/ساعة تعني أن السيارة تتباطأ تدريجياً بسبب عوامل مثل المقاومة أو حدود السرعة في الجسر.
- زمن التوقف الكامل — توقف السيارة عندما f(t) = 0. 80 - 0.5t² = 0. 0.5t² = 80. t² = 160. t = √160 ≈ 12.65 ساعة.
← الزمن للوصول إلى 50 كم/ساعة 7.75 ساعة، السرعة بعد 10 ساعات 30 كم/ساعة، تتوقف السيارة بعد 12.65 ساعة
سلم التقدير
| حل معادلة السرعة للوصول إلى 50 كم/ساعة بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب السرعة بعد 10 ساعات بدقة | 1 نقاط |
| تفسير معقول للسرعة النهائية في سياق الجسر | 1 نقاط |
| حساب زمن التوقف الكامل بشكل صحيح | 1 نقاط |
تمرين 5: الإحصاء والاحتمالات - توزيع المياه في محافظة نينوى (4 نقاط)
في محافظة نينوى، تم قياس كمية المياه (بالمليون لتر) التي تصل إلى 10 أحياء مختلفة خلال شهر واحد: 12, 15, 18, 14, 16, 17, 13, 19, 15, 14. احسب المتوسط الحسابي، والانحراف المعياري، واحتمال أن تصل كمية المياه إلى حي معين بين 14 و18 مليون لتر.
- كميات المياه (مليون لتر): 12, 15, 18, 14, 16, 17, 13, 19, 15, 14
- عدد الأحيـاء: 10
- احسب المتوسط الحسابي لكمية المياه.
- احسب الانحراف المعياري.
- ما هو عدد الأحيـاء التي تحصل على مياه بين 14 و18 مليون لتر؟
- ما هو احتمال أن يحصل حي معين على مياه بين 14 و18 مليون لتر؟
الحل الكامل
- المتوسط الحسابي — نجمع القيم: 12+15+18+14+16+17+13+19+15+14 = 153. المتوسط = 153 / 10 = 15.3 مليون لتر.
- الانحراف المعياري — نحسب firstly الفروق عن المتوسط: (12-15.3)², (15-15.3)², ... ثم نجمعها: 10.89 + 0.09 + 7.29 + 1.69 + 0.49 + 2.89 + 5.29 + 13.69 + 0.09 + 1.69 = 44.1. الانحراف = جذر(44.1/10) = جذر(4.41) = 2.1 مليون لتر.
- عدد الأحيـاء بين 14 و18 مليون لتر — القيم بين 14 و18 هي: 15, 18, 14, 16, 17, 15, 14. عددها 7 أحيـاء.
- الاحتمال — الاحتمال = عدد الأحيـاء المناسبة / العدد الكلي = 7 / 10 = 0.7 = 70%.
← المتوسط 15.3 مليون لتر، الانحراف المعياري 2.1 مليون لتر، 7 أحيـاء بين 14-18 مليون لتر، احتمال 70%
سلم التقدير
| حساب المتوسط الحسابي بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب الانحراف المعياري باستخدام الصيغة الصحيحة | 1 نقاط |
| عد الأحيـاء المناسبة بشكل صحيح | 1 نقاط |
| حساب الاحتمال بشكل صحيح | 1 نقاط |