سوال ۶ · ریاضی
کنکور ریاضی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۶ · کلید رسمی سازمان سنجش
ریاضی · ریاضی ۱ · فصل ۴: معادلهها و نامعادلهها
نمودار تابع ، به ازای چند مقدار صحیح بین دو خط افقی و واقع میشود؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
ابتدا نشان میدهیم که نمودار حتی برای هیچ مقدار حقیقیِ نیز بین دو خط دادهشده قرار نمیگیرد؛ بنابراین ابهامی در شمارش مقدارهای صحیح باقی نمیماند.
گام اول: تبدیل شرط هندسی به نامعادله
قرارگرفتن بین دو خط یعنی باید همزمان داشته باشیم:
.
این تبدیل، مطابق روش نوشتن شرطهای همزمان بهصورت نامعادلهٔ دوگانه است (ریاضی ۱، صفحهٔ ۸۹–۹۰).
گام دوم: بررسی علامت تابع و دامنه
مخرج را تجزیه میکنیم:
.
پس تابع در و تعریف نشده است. چون صورت کسر مثبت است، تابع فقط وقتی منفی میشود که مخرج منفی باشد؛ یعنی:
.
این نتیجه از تعیین علامت عبارت درجهٔ دوم و کسر به دست میآید (ریاضی ۱، صفحهٔ ۸۷–۸۸). همینجا میبینیم که هیچ مقدار صحیحی برای در بازهٔ لازم وجود ندارد.
گام سوم: بررسی جایگاه تمام نقاط شاخهٔ منفی
برای اطمینان، با روش مربع کامل که در ریاضی ۱، صفحهٔ ۷۴ به کار رفته است، مینویسیم:
.
چون مربع هر عدد حقیقی نامنفی است، در بازهٔ داریم:
.
اگر مخرج را بنامیم، از نتیجه میشود . با تقسیم بر ، جهت نامساوی عوض میشود و به دست میآید:
.
بنابراین شاخهٔ منفی نمودار همواره در ناحیهٔ است و پایینتر از خط قرار دارد. در خارج از این بازه نیز تابع مثبت و بالاتر از خط است.
در نتیجه، هیچ نقطهای از نمودار بین دو خط قرار نمیگیرد و تعداد مقدارهای صحیح موردنظر صفر است.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: ممکن است با دیدن یک رأس برای سهمیِ مخرج، تنها یک مقدار را بشمارید؛ اما رأس سهمیِ مخرج، نقطهای از نمودار تابع اصلی نیست و باید شرط قرارگرفتن مقدار تابع بین دو خط بررسی شود.
- گزینهٔ ۲: ممکن است اعداد صحیحِ ، و را صرفاً به دلیل قرارگرفتن در محدودهٔ دو خط بشمارید. این شمارش بررسی نمیکند که آیا تابع اصلاً این مقدارها را میگیرد یا نه؛ ضمن اینکه خط مرزی نیز جزو ناحیهٔ بین دو خط نیست.
- گزینهٔ ۳: ممکن است با شمردن اعداد صحیحِ ، ، و به این گزینه برسید. علاوه بر واردکردن دو مرز، در این روش شرط اصلی، یعنی تعلق نقطه به نمودار تابع، نادیده گرفته شده است.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- قرارگرفتن نمودار بین دو خط افقی را به یک نامعادلهٔ دوگانه برای مقدار تابع تبدیل کنید؛ سپس تعیین علامت عبارت گویا را به یاد بیاورید.
- صورت کسر مثبت است؛ پس برای منفیشدن تابع باید مخرج منفی باشد. با تجزیهٔ مخرج به ، بازهٔ لازم برای را پیدا کنید.
- برای بررسی دقیقتر ناحیهٔ منفی، از استفاده کنید. کمترین مقدار مخرج را پیدا کنید و با توجه به منفیبودن آن، مقدار کسر را با خط پایینی مقایسه کنید.