سوال ۱۲۵ · ریاضی
کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول · سوال ۱۲۵ · کلید رسمی سازمان سنجش
ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۵: توابع نمایی و لگاریتمی
معادله چند جواب دارد؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
ابتدا پایهٔ سمت راست را به صورت توانی از مینویسیم. منظور از در صورت سؤال، عدد اعشاری است:
پس معادله به شکل زیر درمیآید:
طبق خاصیت یکبهیک بودن تابع نمایی، وقتی پایهها یکسان، مثبت و مخالف یک باشند، توانها برابرند (ریاضی ۲، صفحهٔ ۱۰۳–۱۰۴). بنابراین:
اکنون قدرمطلق را در دو حالت بررسی میکنیم:
حالت اول:
در این حالت ، پس:
این ریشه شرط این حالت را دارد و معتبر است.
حالت دوم:
در این حالت ، پس:
ریشههای این معادله و هستند؛ اما هیچکدام شرط را ندارند. بنابراین از این حالت جوابی به دست نمیآید.
در نتیجه، تنها جواب معادله است. با جایگذاری آن نیز هر دو طرف معادلهٔ اصلی برابر میشوند؛ پس معادله دقیقاً یک جواب دارد.
پاسخ: گزینهٔ ۲
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: ممکن است با تقسیم دو طرف معادلهٔ سادهشده بر ، ریشهٔ حذف شود و هیچ جواب معتبری باقی نماند. این تقسیم بدون بررسی حالت مجاز نیست؛ این مقدار در معادلهٔ اصلی صدق میکند.
- گزینهٔ ۳: اگر ریشهٔ حاصل از شاخهٔ را بدون بررسی شرط شاخه بپذیریم، دو جواب میشماریم. اما این ریشه با شرط همان شاخه ناسازگار است و در معادلهٔ اصلی نیز صدق نمیکند.
- گزینهٔ ۴: ممکن است همهٔ ریشههای حاصل از دو حالت را بدون کنترل و حذف تکرار بشماریم. در این صورت، هم ریشهٔ نامعتبر پذیرفته میشود و هم دوبار شمرده میشود؛ درحالیکه باید جوابهای معتبر و متمایز را شمرد.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- روش حل معادلات نمایی با همپایهکردن دو طرف و استفاده از یکبهیک بودن تابع نمایی را به یاد بیاورید.
- عدد اعشاریِ پایهٔ سمت راست را به صورت بنویسید؛ سپس توانهای دو طرف را برابر قرار دهید.
- پس از سادهسازی، به میرسید. حالتهای و را جدا بررسی کنید و هر ریشه را با شرط شاخهٔ خودش بسنجید.