آزمون ریاضی شبیه‌ساز تیزهوشان و نمونه دولتی، تعیین مرکز، و جانمایی نهم به دهم

در جدول زیر، همهٔ حالت‌هایی که چهار نامه در چهار پاکت اشتباه گذاشته شوند، نمایش داده شده است.

پرسش. آیا می‌توانید حدس بزنید که به چند حالت می‌توان $n$ نامه را در $n$ پاکت اشتباه قرار داد؟

پاسخ تشریحی

این مسئله، به‌همراه چهار راه‌حل متفاوت، در صفحه‌های ۵۷ و ۵۸ کتاب ریاضیات تکمیلی نهم آمده است.

گزینهٔ ۴ درست است.

می‌توان مثالی زد که جمع دو مثلث متساوی‌الساقین، متساوی‌الساقین باشد:
مثلث اول به ضلع‌های $3$، $3$، و $5$، و مثلث دوم به‌ ضلع‌های $3$، $3$، و $4$. حاصل‌جمع این دو مثلث، یک مثلث متساوی‌الساقین به ضلع‌های $6$، $6$، و $9$ است.
بنابراین، گزینهٔ ۲ نادرست است.

می‌توان مثالی زد که جمع دو مثلث متساوی‌الساقین، متساوی‌الساقین نباشد:
مثلث اول به ضلع‌های $3$، $3$، و $5$، و مثلث دوم به‌ ضلع‌های $7$، $7$، و $5$. حاصل‌جمع این دو مثلث، مثلثی  به ضلع‌های $8$، $10$، و $12$ است.
بنابراین، گزینهٔ ۳ نادرست است.

برای هر مثلث، می‌دانیم که حاصل‌جمع هر دو ضلع، از ضلع سوم بزرگ‌تر است. بنابراین، برای دو مثلث به اضلاع $a\leq b\leq c$ و $a'\leq b'\leq c'$ داریم:
\[\begin{aligned}\left.\begin{aligned}a+b&>c\\a'+b'&>c'\end{aligned}\right\}&\Rightarrow(a+a')+(b+b')> (c+c')\\\left.\begin{aligned}a+c&>b\\a'+c'&>b'\end{aligned}\right\}&\Rightarrow(a+a')+(c+c')>(b+b')\\\left.\begin{aligned}b+c&>a\\b'+c'&>a'\end{aligned}\right\}&\Rightarrow(b+b')+(c+c')>(a+a').\end{aligned}\]
پس گزینهٔ ۴ نادرست است.
 
بنابراین، گزینه ۱ درست است.

باید مقادیری را پیدا کنیم که به‌ازای آنها مخرج کسر داده شده، برابر صفر می‌شود.
\[\begin{aligned} &(x^2+16-10x)(x^4-5x^2+4)=0\\&\Rightarrow(x-8)(x-2)(x^2-4)(x^2-1)=0\\&=(x-8)(x-2)(x-2)(x+2)(x-1)(x+1)=0\\&\Rightarrow\left\{\begin{aligned} &x-8=0\Rightarrow x=8\\&x-2=0\Rightarrow x=2\\&x+2=0\Rightarrow x=-2\\&x-1=0\Rightarrow x=1\\&x+1=0\Rightarrow x=-1.\end{aligned}\right.\end{aligned}\] بنابراین، کسر داده شده، به‌ازای مقادیر \(8\)، \(2\)، \(-2\)، \(1\)، و \(-1\) تعریف نشده است.

\(X-A=X-B\). (چرا؟)

بنابراین، گزینهٔ ۱ درست است.

\[\begin{aligned}&1.\overline{2}+3.\overline{4}+5.\overline{6}\\&=1+0.\overline{2}+3+0.\overline{4}+5+0.\overline{6}\\[5pt]&=1+\frac{2}{9}+3+\frac{4}{9}+5+\frac{6}{9}\\[5pt]&=9+\frac{12}{9}\\[7pt]&=9+1+\frac{3}{9}\\[5pt]&=10+\frac{3}{9}\\[7pt]&=10+0.\overline{3}\\&=10.\overline{3}\end{aligned}\]
بنابراین، گزینهٔ ۳ درست است.

مجموعهٔ \(\{n^2\mid n\in\mathbb{N}\}\) جذاب است. (چرا؟)

مجموعهٔ \(\big\{x\in\mathbb{N}\mid\frac{189}{x}\in\mathbb{N}\big\}\) جذاب نیست. (چرا؟)

مجموعهٔ \(\{2k-7\mid k\in\mathbb{N},10\leq k\leq90\}\) جذاب است. (چرا؟)

بنابراین، گزینهٔ ۲ درست است.

\[\begin{aligned}&|2x-3|=|7-3x|\\&\Rightarrow\left\{\begin{aligned}&2x-3=7-3x\Rightarrow5x=10\Rightarrow x=2\\&2x-3=-(7-3x)\Rightarrow2x-3=-7+3x\Rightarrow4=x.\end{aligned}\right.\end{aligned}\]
بنابراین، گزینهٔ ۱ درست است.

برای هر چهار مورد می‌توان مثال آورد. (چگونه؟)

\[\begin{aligned}&-33\times\big|3^2-10.\overline{72}\big|\\&=-33\times\big|9-(10+0.\overline{72})\big|\\&=-33\times\Big|9-10-\frac{72}{99}\Big|\\&=-33\times\Big|-1-\frac{72}{99}\Big|\\&=-33\times\Big|-\frac{171}{99}\Big|\\&=-33\times\Big|-\frac{57}{33}\Big|\\&=-33\times\frac{57}{33}\\&=-57.\end{aligned}\]
بنابراین، گزینهٔ ۲ درست است.

ارتفاع استوانه را با \(h\) نمایش می‌دهیم.
\[\begin{aligned}&\frac{4}{3}\pi a^3=\pi\big(\frac{3}{2}\big)^2\times h\\[8pt]&\frac{12}{3}=\frac{h}{4}\Rightarrow h=16.\end{aligned}\]

معادله را مرحله به مرحله می‌سازیم:

اگر سه برابر عددی
\[3y\]
 را از نصف آن عدد کم کنیم،
\[\dfrac{1}{2}y-3y\]
حاصل از \(100\) به اندازهٔ $x$ واحد کمتر است.
\[\dfrac{1}{2}y-3y=100-x\]

بنابراین گزینهٔ ۴ درست است.

گزینهٔ ۲ صحیح است.
الف) اتحاد است.
ب) تساوی وجود ندارد که اتحاد باشد!
ج) چون عبارت سمت راست تساوی به‌ازای $x=0$ تعریف نشده است، اتحاد نیست.
د) اتحاد است.
ه) اتحاد نیست. زیرا به ازای $x=6$ سمت راست تساوی صفر است ولی سمت چپ تساوی برابر $-72$ است.
بنابراین فقط دو تا از عبارت‌های داده شده اتحاد است.