دانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه بگیر، و اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسد ۲ میلیون تومان دیگرجدول دانشگاه‌هادانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه همین حالا، و ۲ میلیون تومان دیگر اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسدجدول دانشگاه‌ها
1xAi
کنکور تجربی ۱۴۰۰ · ریاضی

سوال ۱۳۵ ریاضی کنکور تجربی ۱۴۰۰ با پاسخ تشریحی

سوال ۱۳۵ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۴۰۰، با کلید رسمی سازمان سنجش. پاسخ تشریحی، دلیل نادرستی گزینه‌های دیگر و راهنمایی‌ها را هوش مصنوعی 1xAi بر پایهٔ همین کلید و متن کتاب درسی نوشته است.

سوال ۱۳۵ · ریاضی

کنکور تجربی ۱۴۰۰ · سوال ۱۳۵ · کلید رسمی سازمان سنجش

ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۵: توابع نمایی و لگاریتمی

اگر 52=3x+3x+1+3x+2+3x+3+3x+4+3x+52x−2+2x−1+2x+2x+1+2x+2+2x+352=\frac{3^x+3^{x+1}+3^{x+2}+3^{x+3}+3^{x+4}+3^{x+5}}{2^{x-2}+2^{x-1}+2^x+2^{x+1}+2^{x+2}+2^{x+3}} باشد، مقدار xx کدام است؟

  1. گزینهٔ ۱: ۱
  2. گزینهٔ ۲: ۲
  3. گزینهٔ ۳: ۳
  4. گزینهٔ ۴: ۴
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

ابتدا با استفاده از قانون جمع توان‌ها در ضرب، از صورت و مخرج عامل مشترک می‌گیریم (ریاضی ۲، صفحهٔ ۹۸):

3x+3x+1+⋯+3x+5=3x(1+3+9+27+81+243)=364×3x3^x+3^{x+1}+\cdots+3^{x+5}=3^x(1+3+9+27+81+243)=364\times3^x

2x−2+2x−1+⋯+2x+3=2x−2(1+2+4+8+16+32)=63×2x−22^{x-2}+2^{x-1}+\cdots+2^{x+3}=2^{x-2}(1+2+4+8+16+32)=63\times2^{x-2}

پس معادلهٔ سؤال به شکل زیر درمی‌آید:

52=364×3x63×2x−252=\frac{364\times3^x}{63\times2^{x-2}}

بنابراین:

3x2x−2=52×63364=9\frac{3^x}{2^{x-2}}=\frac{52\times63}{364}=9

اکنون توجه می‌کنیم که 2x−2=2x42^{x-2}=\frac{2^x}{4}؛ در نتیجه، با استفاده از قانون توانِ خارج‌قسمت (ریاضی ۲، صفحهٔ ۹۸)، داریم:

4×3x2x=9⟹(32)x=94=(32)24\times\frac{3^x}{2^x}=9\quad\Longrightarrow\quad\left(\frac{3}{2}\right)^x=\frac{9}{4}=\left(\frac{3}{2}\right)^2

تابع نمایی با پایهٔ مثبت و مخالف یک، یک‌به‌یک است؛ بنابراین از برابر بودن توان‌های هم‌پایه، برابری نماها نتیجه می‌شود (ریاضی ۲، صفحه‌های ۱۰۳–۱۰۴):

x=2x=2

پاسخ: گزینهٔ ۲

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: ممکن است با اشتباه در جمع ضرایب پس از عامل‌گیری، این گزینه انتخاب شود؛ اما با قرار دادن x=1x=1، مقدار کسر برابر 1043\frac{104}{3} می‌شود، نه 5252.
  • گزینهٔ ۳: نادیده گرفتن جابه‌جایی توان در عامل 2x−22^{x-2} می‌تواند به انتخاب نادرست این گزینه بینجامد. با جای‌گذاری x=3x=3، مقدار کسر 7878 است و تساوی سؤال برقرار نمی‌شود.
  • گزینهٔ ۴: ممکن است دانش‌آموز پس از رسیدن به (32)x=94\left(\frac{3}{2}\right)^x=\frac{9}{4}، مخرج را به‌جای توان مشترک صورت و مخرج، پاسخ بگیرد؛ درحالی‌که 94=(32)2\frac{9}{4}=\left(\frac{3}{2}\right)^2 است، نه (32)4\left(\frac{3}{2}\right)^4.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. قانون ax+k=axaka^{x+k}=a^x a^k را از بخش توان‌های حقیقی به یاد بیاورید؛ با عامل‌گیری، جمع توان‌ها به حاصل‌ضرب تبدیل می‌شود.
  2. در صورت از 3x3^x و در مخرج از 2x−22^{x-2} عامل بگیرید. مجموع ضرایب باقی‌مانده در صورت 364364 و در مخرج 6363 است.
  3. پس از ساده‌سازی به (32)x=94\left(\frac{3}{2}\right)^x=\frac{9}{4} می‌رسید. طرف راست را به‌صورت توانی از پایهٔ طرف چپ بنویسید و از یک‌به‌یک بودن تابع نمایی استفاده کنید.

ریاضی ۲ · فصل ۵: توابع نمایی و لگاریتمی

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «توابع نمایی و لگاریتمی» را در پنل یادگیری تمرین کن

در پنل یادگیری 1xAi سوال‌هایی مثل همین را جواب می‌دهی و جوابت ثبت می‌شود؛ پیش از دیدن پاسخ، سه راهنمایی پله‌پله داری و معلم هوشمند بی‌آن‌که جواب را لو بدهد کمکت می‌کند. تمرین و آزمون رایگان است؛ معلم هوشمند هم سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

ریاضی · تجربی ۱۴۰۰