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 ۱۴۱ ریاضی کنکور تجربی ۱۴۰۰ با پاسخ تشریحی

سوال ۱۴۱ 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 ۱۴۱ · ریاضی

کنکور تجربی ۱۴۰۰ · سوال ۱۴۱ · کلید رسمی سازمان سنجش

ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۶: حد و پیوستگی

فرض کنید g(x)={1x>00x=0−1x<0g(x)=\begin{cases}1 & x>0\\ 0 & x=0\\ -1 & x<0\end{cases} و f(x)=1−x2f(x)=1-x^2. تعداد نقاط ناپیوستگی تابع g∘fg\circ f، کدام است؟

  1. گزینهٔ ۱: صفر
  2. گزینهٔ ۲: 11
  3. گزینهٔ ۳: 22
  4. گزینهٔ ۴: 33
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

تابع ترکیب را h(x)=(g∘f)(x)=g(1−x2)h(x)=(g\circ f)(x)=g(1-x^2) می‌نامیم.

گام اول: تعیین ضابطهٔ ترکیب
تابع gg به ورودی مثبت مقدار 11، به ورودی صفر مقدار 00 و به ورودی منفی مقدار −1-1 می‌دهد. پس باید علامت 1−x21-x^2 را مشخص کنیم:
1−x2>0  ⟺  −1<x<11-x^2>0\iff -1<x<1،
1−x2=0  ⟺  x=±11-x^2=0\iff x=\pm1،
1−x2<0  ⟺  x<−1 یا x>11-x^2<0\iff x<-1\ \text{یا}\ x>1.
بنابراین:
h(x)={1−1<x<10x=±1−1x<−1 یا x>1.h(x)=\begin{cases}1&-1<x<1\\0&x=\pm1\\-1&x<-1\ \text{یا}\ x>1.\end{cases}

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 x=−1x=-1 داریم:
lim⁡x→−1−h(x)=−1\lim_{x\to-1^-}h(x)=-1 و lim⁡x→−1+h(x)=1\lim_{x\to-1^+}h(x)=1.
این دو حد برابر نیستند؛ بنابراین تابع در x=−1x=-1 ناپیوسته است.

در x=1x=1 نیز داریم:
lim⁡x→1−h(x)=1\lim_{x\to1^-}h(x)=1 و lim⁡x→1+h(x)=−1\lim_{x\to1^+}h(x)=-1.
پس تابع در x=1x=1 نیز ناپیوسته است.

گام سوم: بررسی سایر نقاط
تابع روی هر یک از بازه‌های (−∞,−1)(-\infty,-1)، (−1,1)(-1,1) و (1,+∞)(1,+\infty) ثابت است؛ بنابراین در تمام نقاط این بازه‌ها پیوسته است و نقطهٔ ناپیوستگی دیگری ندارد.

در نتیجه، تعداد نقاط ناپیوستگی برابر با 22 است.
پاسخ: گزینهٔ ۳

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: ممکن است از پیوستگی تابع چندجمله‌ای ff، پیوستگی ترکیب را نتیجه بگیرید؛ اما تابع بیرونی gg در صفر ناپیوسته است و ترکیب در ریشه‌های ff پرش دارد.
  • گزینهٔ ۲: ممکن است تعداد نقاط ناپیوستگی خودِ gg را برای ترکیب نیز در نظر بگیرید. در ترکیب باید ورودی‌هایی را بررسی کنید که f(x)=0f(x)=0 می‌شود؛ این معادله فقط یک ریشه ندارد.
  • گزینهٔ ۴: ممکن است علاوه بر ریشه‌های ff، نقطهٔ x=0x=0 را هم به دلیل ناپیوستگی gg در صفر بشمارید. اما f(0)=1f(0)=1 است و ترکیب در همسایگی صفر مقدار ثابت 11 دارد، پس آنجا پیوسته است.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. 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.
  2. در ترکیب g(f(x))g(f(x))، علامتِ f(x)f(x) ضابطهٔ مورد استفاده از gg را تعیین می‌کند. ابتدا معادلهٔ 1−x2=01-x^2=0 را حل و سپس علامت این عبارت را در بازه‌های حاصل بررسی کنید.
  3. در هر ریشهٔ به‌دست‌آمده، علامت 1−x21-x^2 در دو سوی نقطه عوض می‌شود؛ بنابراین حدهای یک‌طرفهٔ ترکیب را در این نقاط مقایسه کنید. درون بازه‌های بین ریشه‌ها، ترکیب ثابت است.

ریاضی ۲ · فصل ۶: حد و پیوستگی

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «حد و پیوستگی» 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