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 ۱۴۰۲ نوبت اول · ریاضی

سوال ۱۱۵ ریاضی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول با پاسخ تشریحی

سوال ۱۱۵ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول، 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 ۱۱۵ · ریاضی

کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۱۱۵ · کلید رسمی سازمان سنجش

ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۱: هندسۀ تحلیلی و جبر

α\alpha و β\beta ریشه‌های معادله ax2−8x+4=0ax^2-8x+4=0 است. اگر مجموع و حاصل‌ضرب ریشه‌های معادله‌ای با ریشه‌های αβ2\alpha\beta^2 و α2β\alpha^2\beta، برابر باشند، مقدار log⁡2a\log_{\sqrt{2}}a کدام است؟ (a>0)(a>0)

  1. گزینهٔ ۱: 11
  2. گزینهٔ ۲: 22
  3. گزینهٔ ۳: 33
  4. گزینهٔ ۴: 44
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

ابتدا مجموع و حاصل‌ضرب ریشه‌های معادلهٔ اولیه را به دست می‌آوریم. طبق روابط مجموع و حاصل‌ضرب ریشه‌های معادلهٔ درجهٔ دوم (ریاضی ۲، صفحه‌های ۱۲–۱۳)، برای معادلهٔ ax2−8x+4=0ax^2-8x+4=0 داریم:
S=α+β=−−8a=8aS=\alpha+\beta=-\frac{-8}{a}=\frac{8}{a}
P=αβ=4aP=\alpha\beta=\frac{4}{a}

اکنون مجموع ریشه‌های جدید را با فاکتورگیری می‌نویسیم:
S′=αβ2+α2β=αβ(α+β)=PSS'=\alpha\beta^2+\alpha^2\beta=\alpha\beta(\alpha+\beta)=PS.
حاصل‌ضرب آن‌ها نیز برابر است با:
P′=(αβ2)(α2β)=α3β3=P3P'=(\alpha\beta^2)(\alpha^2\beta)=\alpha^3\beta^3=P^3.

طبق شرط سؤال، این دو مقدار برابرند؛ بنابراین:
PS=P3PS=P^3.
چون a>0a>0، داریم P=4a≠0P=\frac{4}{a}\ne0 و می‌توانیم دو طرف را بر PP تقسیم کنیم:
S=P2⇒8a=16a2S=P^2\Rightarrow\frac{8}{a}=\frac{16}{a^2}.
با ضرب دو طرف در a2a^2:
8a=16⇒a=28a=16\Rightarrow a=2.

در پایان، از تعریف لگاریتم استفاده می‌کنیم. چون (2)2=2(\sqrt{2})^2=2، نتیجه می‌شود:
log⁡2a=log⁡22=2\log_{\sqrt{2}}a=\log_{\sqrt{2}}2=2.

پاسخ: گزینهٔ ۲

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: ممکن است پس از یافتن a=2a=2، به‌اشتباه log⁡22\log_2 2 را حساب کنید. پایهٔ خواسته‌شده 2\sqrt{2} است، نه 22.
  • گزینهٔ ۳: اگر حاصل‌ضرب ریشه‌های جدید را به‌اشتباه (αβ)4(\alpha\beta)^4 بگیرید، به a=8a=\sqrt{8} و این گزینه می‌رسید. در ضرب درست، توان هر یک از α\alpha و β\beta برابر 33 است.
  • گزینهٔ ۴: اگر مجموع ریشه‌های معادلهٔ اولیه را به‌اشتباه 4a\frac{4}{a} بنویسید، محاسبات به a=4a=4 و این گزینه می‌انجامد. مجموع ریشه‌ها از ضریب جملهٔ خطی به دست می‌آید و برابر 8a\frac{8}{a} است.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. رابطهٔ مجموع و حاصل‌ضرب ریشه‌های معادلهٔ درجهٔ دوم با ضرایب آن را از ریاضی ۲، صفحه‌های ۱۲–۱۳ به یاد بیاورید؛ نیازی به محاسبهٔ خود ریشه‌ها نیست.
  2. اگر S=α+βS=\alpha+\beta و P=αβP=\alpha\beta باشد، مجموع ریشه‌های جدید با فاکتورگیری برابر PSPS و حاصل‌ضرب آن‌ها برابر P3P^3 می‌شود.
  3. چون P≠0P\ne0، شرط برابری به S=P2S=P^2 تبدیل می‌شود. با جای‌گذاری ضرایب به 8a=16a2\frac{8}{a}=\frac{16}{a^2} می‌رسید؛ پس از یافتن aa، برای محاسبهٔ لگاریتم آن را توانی از 2\sqrt{2} بنویسید.

ریاضی ۲ · فصل ۱: هندسۀ تحلیلی و جبر

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «هندسۀ تحلیلی و جبر» 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 ۱۴۰۲ نوبت اول