سوال ۱۴۱ · ریاضی
کنکور تجربی ۱۴۰۰ · سوال ۱۴۱ · کلید رسمی سازمان سنجش
ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۶: حد و پیوستگی
فرض کنید و . تعداد نقاط ناپیوستگی تابع ، کدام است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
تابع ترکیب را مینامیم.
گام اول: تعیین ضابطهٔ ترکیب
تابع به ورودی مثبت مقدار ، به ورودی صفر مقدار و به ورودی منفی مقدار میدهد. پس باید علامت را مشخص کنیم:
،
،
.
بنابراین:
گام دوم: بررسی نقاط تغییر ضابطه
طبق معیار پیوستگی، حدهای چپ و راست در یک نقطه باید با مقدار تابع در آن نقطه برابر باشند؛ پس متفاوت بودن حدهای یکطرفه برای اثبات ناپیوستگی کافی است (ریاضی ۲، صفحههای ۱۳۹–۱۴۰).
در داریم:
و .
این دو حد برابر نیستند؛ بنابراین تابع در ناپیوسته است.
در نیز داریم:
و .
پس تابع در نیز ناپیوسته است.
گام سوم: بررسی سایر نقاط
تابع روی هر یک از بازههای ، و ثابت است؛ بنابراین در تمام نقاط این بازهها پیوسته است و نقطهٔ ناپیوستگی دیگری ندارد.
در نتیجه، تعداد نقاط ناپیوستگی برابر با است.
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: ممکن است از پیوستگی تابع چندجملهای ، پیوستگی ترکیب را نتیجه بگیرید؛ اما تابع بیرونی در صفر ناپیوسته است و ترکیب در ریشههای پرش دارد.
- گزینهٔ ۲: ممکن است تعداد نقاط ناپیوستگی خودِ را برای ترکیب نیز در نظر بگیرید. در ترکیب باید ورودیهایی را بررسی کنید که میشود؛ این معادله فقط یک ریشه ندارد.
- گزینهٔ ۴: ممکن است علاوه بر ریشههای ، نقطهٔ را هم به دلیل ناپیوستگی در صفر بشمارید. اما است و ترکیب در همسایگی صفر مقدار ثابت دارد، پس آنجا پیوسته است.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- برای بررسی پیوستگی تابع چندضابطهای، حدهای چپ و راست را در محل تغییر ضابطه مقایسه کنید؛ این روش در درس پیوستگی ریاضی ۲ آمده است.
- در ترکیب ، علامتِ ضابطهٔ مورد استفاده از را تعیین میکند. ابتدا معادلهٔ را حل و سپس علامت این عبارت را در بازههای حاصل بررسی کنید.
- در هر ریشهٔ بهدستآمده، علامت در دو سوی نقطه عوض میشود؛ بنابراین حدهای یکطرفهٔ ترکیب را در این نقاط مقایسه کنید. درون بازههای بین ریشهها، ترکیب ثابت است.