بخشی از بانک سؤال طبقهبندیشدهی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبتنام
خلاصهی درسنامه
این خلاصهی 30 درصدی درسنامه اصلی است. متن کامل با همهی نکتهها، مثالهای حلشده و جمعبندی، با ثبتنام رایگان در دسترست قرار میگیرد.
توان های گویا و عبارت های جبری (هنر)
وقتی میخواهیم «نصفِ یک بزرگنمایی» را بنویسیم
کاغذِ A4 را که از وسط تا کنید، A5 میشود و نسبتِ ضلعها عوض نمیشود؛ رازش عددِ 2 است. در موسیقی هم فاصلهٔ هر نیمپرده ضربِ بسامد در 21/12 است. هر جا بخواهیم یک بزرگنمایی را به قدمهای مساوی بشکنیم، به توانِ گویا میرسیم.
یعنی a1/2 همان عددی است که در خودش ضرب شود a بدهد. بهطورِ کلی برای a>0:
an1=naanm=nam=(na)m
a−nm=anm1
چند نمونهٔ کوتاه: 82/3=(38)2=4، 163/4=23=8، 125−2/3=521=251.
همهٔ قوانینِ آشنایِ توان برای نماهایِ گویا هم برقرارند (با a,b>0):
aras=ar+s,asar=ar−s,(ar)s=ars,(ab)r=arbr
ریشهٔ nام: کِی هست، چندتاست
b ریشهٔ nامِ a است هرگاه bn=a. جدولِ وجود و تعداد را همیشه یادتان باشد:
شرط
تعداد ریشهٔ حقیقی
نمونه
a>0 و n زوج
دو تا: ±na
416=±2
a>0 و n فرد
یکی، مثبت
38=2
a<0 و n زوج
هیچ
4−16 تعریف نشده
a<0 و n فرد
یکی، منفی
3−8=−2
قرارداد نماد: وقتی na با n زوج مینویسیم، منظورمان فقط ریشهٔ نامنفی است؛ 4625=5، و اگر هر دو را بخواهیم صریحاً ± میگذاریم.
قوانینِ کار با ریشه (برای n زوج شرطِ نامنفیبودن لازم است):
nanb=nab,nbna=nba,mna=mna
و مهمترین قضیهٔ این بخش:
nan={∣a∣an زوجn فرد
پس x2=xغلط است؛ درستش x2=∣x∣ است. دو خطای همسایهاش هم: a+b=a+b و a2+b2=a+b.
مقایسهٔ ریشهها با مخرجِ مشترکِ نما انجام میشود. مثلاً برای مقایسهٔ 35 و 47: هر دو را به فرجهٔ ۱۲ میبریم، 12625 و 12343، و چون 625>343 پس 35>47.
سادهسازی هم با جدا کردنِ توانِ کاملِ داخلِ رادیکال: 75=53، 354=332، 448=243. و کسرِ نما را همیشه ساده کنید: 6a4=a2/3=3a2.
صعودی یا نزولی؟ برای a>1 از r<s نتیجه میگیریم ar<as؛ ولی برای 0<a<1 رابطه برعکس میشود.
تعمیمِ تجزیهٔ مکعبها هم مفید است: an−bn همیشه بر a−b بخشپذیر است، و an+bn فقط وقتی nفرد باشد بر a+b بخشپذیر است؛ برای n زوج در اعداد حقیقی تجزیه نمیشود.
شرطِ تعریف — نکتهٔ آخر
برای nf(x) با n زوج: f(x)≥0
برای g(x)f(x): فقط g(x)=0
برای g(x)f(x): هر دو شرط با هم.
نمونه تست
پاسخنامهی تحلیلی سهبخشی برای هر سؤال
۱چرا گزینهی درست، درست است
۲چرا هر گزینهی دیگر غلط است
۳تلهی تستیای که باید بشناسی
1. اگر 23<k<33، کدام نتیجه درست است؟
2<3k<3
2<2k<3
2<4k<3
8<3k<27
پاسخنامهی تحلیلی
تابع ریشهٔ سوم صعودی است. از 8<k<27 نتیجه میگیریم «2<3k<3». سایرِ گزینهها از نادیدهگرفتنِ یکی از قراردادهایِ فصل یا خطایِ محاسباتی ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در سؤالاتِ مفهومی دربارهٔ رادیکال و توان، قراردادهایِ فصل (ریشهٔ زوجِ عددِ منفی تعریفنشده، نمادِ رادیکالِ زوج فقط مقدارِ نامنفی، x2=∣x∣) را با محاسبات سادهانگارانه اشتباه نگیرید.
2. اگر x=325، کدام گزاره صحیح است؟
x عددی گویاست
2<x<3
3<x<4
1<x<2
پاسخنامهی تحلیلی
«2<x<3» درست است. چون 23=8<25<27=33، پس 2<325<3. این عدد نیز گنگ است. سایرِ گزینهها از نادیدهگرفتنِ یکی از قراردادهایِ فصل یا خطایِ محاسباتی ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در سؤالاتِ مفهومی دربارهٔ رادیکال و توان، قراردادهایِ فصل (ریشهٔ زوجِ عددِ منفی تعریفنشده، نمادِ رادیکالِ زوج فقط مقدارِ نامنفی، x2=∣x∣) را با محاسبات سادهانگارانه اشتباه نگیرید.
3. اگر x=32−1، مقدار x1 کدام است؟
1−32
32+1
34+32+1
34−32+1
پاسخنامهی تحلیلی
«34+32+1» درست است. برای گویا کردن مخرج از اتحاد تفاضل مکعب استفاده میکنیم: 32−11=2−134+32+1. سایرِ گزینهها از نادیدهگرفتنِ یکی از قراردادهایِ فصل یا خطایِ محاسباتی ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در سؤالاتِ مفهومی دربارهٔ رادیکال و توان، قراردادهایِ فصل (ریشهٔ زوجِ عددِ منفی تعریفنشده، نمادِ رادیکالِ زوج فقط مقدارِ نامنفی، x2=∣x∣) را با محاسبات سادهانگارانه اشتباه نگیرید.
4. اگر a3−b3=56 و a−b=2، مقدار a2+ab+b2 برابر است با
30
54
14
28
پاسخنامهی تحلیلی
از اتحاد a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2) داریم 56=2(a2+ab+b2)؛ پس مقدار خواستهشده «28» است. سایرِ گزینهها از فراموشکردنِ یکی از جملههایِ اتحادِ بهکاررفته ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در محاسبهٔ عباراتی مانندِ a2+b2 یا a3+b3 از رویِ مجموع و حاصلضرب، باید از اتحادهایِ (a+b)2−2ab یا (a+b)3−3ab(a+b) استفاده کرد، نه جمعِ سادهٔ مربعها یا مکعبها.
5. اگر a3+b3=80 و a+b=4، مقدار a2−ab+b2 کدام است؟
20
24
16
18
پاسخنامهی تحلیلی
از اتحاد مجموع مکعبها: 80=(a+b)(a2−ab+b2)=4(a2−ab+b2)، پس مقدار برابر «20» است. سایرِ گزینهها از فراموشکردنِ یکی از جملههایِ اتحادِ بهکاررفته ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در محاسبهٔ عباراتی مانندِ a2+b2 یا a3+b3 از رویِ مجموع و حاصلضرب، باید از اتحادهایِ (a+b)2−2ab یا (a+b)3−3ab(a+b) استفاده کرد، نه جمعِ سادهٔ مربعها یا مکعبها.
6. عبارت x−3x2+1 در کدام مقدار تعریف نشده است؟
x=1
x=3
x=−3
x=0
پاسخنامهی تحلیلی
در عبارت گویا فقط باید مخرج صفر نشود. چون x−3=0 در «x=3»، عبارت در آن نقطه تعریفنشده است. سایرِ گزینهها یکی از دو شرطِ لازم (رادیکال یا مخرج) را ناقص یا نادرست بیان میکنند. تلهٔ تستی: ریشهٔ زوجِ یک عددِ منفی در مجموعهٔ اعدادِ حقیقی هرگز تعریف نمیشود؛ این را با ریشهٔ فردِ عددِ منفی (که کاملاً تعریفشده و منفی است) اشتباه نگیرید.
7. دامنهٔ عبارت x2−9x−2 کدام است؟
x≥2 و x=9
x>2 و x=±3
x≥2 و x=±3
x≥2
پاسخنامهی تحلیلی
«x≥2 و x=±3» درست است.
گامبهگام: برای تعریف باید همزمان x−2≥0 (شرطِ رادیکالِ زوج) یعنی x≥2، و x2−9=0 (شرطِ مخرج) یعنی x=3 و x=−3 برقرار باشد.
وارسیِ مستقل (بررسیِ مرزها): در x=2 داریم 4−90=−50=0 که کاملاً تعریفشده است، پس x=2 باید در دامنه بماند؛ در x=3 مخرج صفر میشود ✓.
ردِ گزینهها: «x≥2» بهتنهایی شرطِ مخرج را نادیده میگیرد و x=3 را مجاز میشمارد؛ «x≥2 و x=9» نقطهٔ اشتباهی را حذف میکند (ریشههای مخرج ±3 است نه 9)؛ «x>2 و x=±3» بهاشتباه x=2 را هم کنار میگذارد، در حالی که آنجا مخرج برابرِ −5 و ناصفر است.
تلهٔ تستی: شرطِ رادیکالِ زوج و شرطِ مخرج دو شرطِ مستقلاند که باید جداگانه نوشته و سپس با هم ترکیب شوند؛ مرزِ بازهٔ رادیکال (x=2) فقط وقتی حذف میشود که خودش مخرج را صفر کند — اینجا نمیکند.
8. کدام گزینه نادرست است؟
(ar)s=ars
(ba)r=brar
aras=ar+s
(a+b)r=ar+br
پاسخنامهی تحلیلی
«(a+b)r=ar+br» درست است. سه قانون اول از قوانین توانهای گویا هستند. اما در حالت کلی (a+b)r برابر ar+br نیست. سایرِ گزینهها از نادیدهگرفتنِ یکی از قراردادهایِ فصل یا خطایِ محاسباتی ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در سؤالاتِ مفهومی دربارهٔ رادیکال و توان، قراردادهایِ فصل (ریشهٔ زوجِ عددِ منفی تعریفنشده، نمادِ رادیکالِ زوج فقط مقدارِ نامنفی، x2=∣x∣) را با محاسبات سادهانگارانه اشتباه نگیرید.
9. اگر a=35 و b=47، کدام رابطه درست است؟
a>b
a<b
قابل مقایسه نیستند
a=b
پاسخنامهی تحلیلی
با مخرج مشترک گرفتن توانها: a=1254=12625 و b=1273=12343. چون 625>343، پس «a>b». سایرِ گزینهها از جهتِ نادرستِ نامساوی یا محاسبهٔ نادرستِ اندیسِ ریشهٔ مشترک ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در مقایسهٔ توانهای گویا، جهتِ نامساوی به بازهٔ پایه بستگی دارد؛ برایِ پایهٔ بزرگتر از 1 همسو با توان و برایِ پایهٔ بینِ صفر و 1 برعکسِ توان است — همیشه هر دو عبارت را با یک اندیسِ ریشهٔ مشترک بازنویسی کنید تا مقایسه مستقیم شود.
10. کدام گزینه بهترین تقریب برای 325 است؟
2.50
2.92
3.08
2.12
پاسخنامهی تحلیلی
میدانیم 2.93=24.389<25 و 2.923≈24.897<25 و به 25 نزدیک است، پس تقریب مناسب «2.92» است. سایرِ گزینهها از نادیدهگرفتنِ یکی از قراردادهایِ فصل یا خطایِ محاسباتی ناشی میشوند. تلهٔ تستی: در سؤالاتِ مفهومی دربارهٔ رادیکال و توان، قراردادهایِ فصل (ریشهٔ زوجِ عددِ منفی تعریفنشده، نمادِ رادیکالِ زوج فقط مقدارِ نامنفی، x2=∣x∣) را با محاسبات سادهانگارانه اشتباه نگیرید.