سوال ۱۱۸ · ریاضی
کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت اول · سوال ۱۱۸ · کلید رسمی سازمان سنجش
ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۵: توابع نمایی و لگاریتمی
دامنه ، شامل چند عدد صحیح است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای تعیین دامنه، باید تمام اجزای عبارت همزمان تعریف شده باشند.
گام اول: شرط تعریف لگاریتم
طبق تعریف لگاریتم، آرگومان آن باید مثبت باشد (ریاضی ۲، صفحات ۱۰۹–۱۱۱). بنابراین:
گام دوم: شرط مخرج
مخرج کسر نباید صفر شود:
از آنجا که ، داریم:
گام سوم: شرط رادیکال
عبارت زیر رادیکال باید نامنفی باشد:
چون از گام اول است، صورت کسر همواره مثبت است؛ بنابراین کسر فقط هنگامی نامنفی میشود که مخرج مثبت باشد:
برای تعیین علامت، قرار میدهیم . طبق رابطهٔ لگاریتم و توان داریم (ریاضی ۲، صفحات ۱۰۹–۱۱۱). چون مبنا بین و است، توان مثبت آن نیز بین و قرار میگیرد؛ پس:
در نتیجه دامنهٔ تابع برابر است با:
بین دو عدد صحیح متوالی و هیچ عدد صحیحی وجود ندارد؛ پس دامنه شامل هیچ عدد صحیحی نیست.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۲: ممکن است با شمردن به این گزینه برسید؛ اما در این نقطه، است و مخرج کسر صفر میشود، پس تابع تعریف نشده است.
- گزینهٔ ۳: اگر دو سر بازه را مجاز بدانید، ممکن است اعداد و را بشمارید. ولی لگاریتمِ تعریف نمیشود و در نیز مخرج صفر است.
- گزینهٔ ۴: ممکن است با تعیین نادرست بازه بهصورت ، سه عدد صحیح بشمارید. درحالیکه آرگومان لگاریتم باید مثبت باشد و عدد نیز مخرج را صفر میکند؛ بنابراین هیچیک از این سه عدد مجاز نیست.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- برای تعیین دامنه، سه شرط را همزمان بررسی کنید: تعریفپذیری لگاریتم، صفر نبودن مخرج و نامنفی بودن عبارت زیر رادیکال.
- شرط لگاریتم، صورت کسر را مثبت میکند؛ پس برای نامنفی بودن کسر، مخرج باید مثبت باشد. به علامت لگاریتم با مبنای بین و توجه کنید.
- با استفاده از مشخص کنید مثبت بودن لگاریتم چه محدودیتی برای میسازد؛ سپس اعداد صحیح داخل بازه را، بدون شمردن دو سر آن، بررسی کنید.