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 ۱۴۰۴ نوبت اول · ریاضی

سوال ۱۲۵ ریاضی کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول با پاسخ تشریحی

سوال ۱۲۵ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۴۰۴ 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 ۱۲۵ · ریاضی

کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول · سوال ۱۲۵ · کلید رسمی سازمان سنجش

ریاضی · ریاضی ۲ · فصل ۵: توابع نمایی و لگاریتمی

معادله 22∣x∣=(0/25)x2−x2^{2|x|}=(0/25)^{x^2-x} چند جواب دارد؟

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

پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

ابتدا پایهٔ سمت راست را به صورت توانی از 22 می‌نویسیم. منظور از 0/250/25 در صورت سؤال، عدد اعشاری 0.250.25 است:
0.25=14=2−20.25=\frac14=2^{-2}
پس معادله به شکل زیر درمی‌آید:
22∣x∣=2−2(x2−x)2^{2|x|}=2^{-2(x^2-x)}
طبق خاصیت یک‌به‌یک بودن تابع نمایی، وقتی پایه‌ها یکسان، مثبت و مخالف یک باشند، توان‌ها برابرند (ریاضی ۲، صفحهٔ ۱۰۳–۱۰۴). بنابراین:
2∣x∣=−2(x2−x)⟹x2−x+∣x∣=02|x|=-2(x^2-x)\quad\Longrightarrow\quad x^2-x+|x|=0
اکنون قدرمطلق را در دو حالت بررسی می‌کنیم:

حالت اول: x≥0x\geq0
در این حالت ∣x∣=x|x|=x، پس:
x2−x+x=0⟹x2=0⟹x=0x^2-x+x=0\quad\Longrightarrow\quad x^2=0\quad\Longrightarrow\quad x=0
این ریشه شرط این حالت را دارد و معتبر است.

حالت دوم: x<0x<0
در این حالت ∣x∣=−x|x|=-x، پس:
x2−x−x=0⟹x(x−2)=0x^2-x-x=0\quad\Longrightarrow\quad x(x-2)=0
ریشه‌های این معادله x=0x=0 و x=2x=2 هستند؛ اما هیچ‌کدام شرط x<0x<0 را ندارند. بنابراین از این حالت جوابی به دست نمی‌آید.

در نتیجه، تنها جواب معادله x=0x=0 است. با جای‌گذاری آن نیز هر دو طرف معادلهٔ اصلی برابر 11 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 xx، ریشهٔ x=0x=0 حذف شود و هیچ جواب معتبری باقی نماند. این تقسیم بدون بررسی حالت x=0x=0 مجاز نیست؛ این مقدار در معادلهٔ اصلی صدق می‌کند.
  • گزینهٔ ۳: اگر ریشهٔ x=2x=2 حاصل از شاخهٔ x<0x<0 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 x=2x=2 پذیرفته می‌شود و هم x=0x=0 دوبار شمرده می‌شود؛ درحالی‌که باید جواب‌های معتبر و متمایز را شمرد.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. روش حل معادلات نمایی با هم‌پایه‌کردن دو طرف و استفاده از یک‌به‌یک بودن تابع نمایی را به یاد بیاورید.
  2. عدد اعشاریِ پایهٔ سمت راست را به صورت 14=2−2\frac14=2^{-2} بنویسید؛ سپس توان‌های دو طرف را برابر قرار دهید.
  3. پس از ساده‌سازی، به x2−x+∣x∣=0x^2-x+|x|=0 می‌رسید. حالت‌های x≥0x\geq0 و x<0x<0 را جدا بررسی کنید و هر ریشه را با شرط شاخهٔ خودش بسنجید.

ریاضی ۲ · فصل ۵: توابع نمایی و لگاریتمی

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «توابع نمایی و لگاریتمی» 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 ۱۴۰۴ نوبت اول