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

تعداد اعداد دو رقمی $90$ تا است. اگر حداقل یکی از رقم‌های یک عدد دو رقمی زوج باشد، آن‌وقت حاصل‌ضرب ارقام آن عدد، زوج است. $65$تا عدد دو رقمی وجود دارد که حداقل یکی از ارقام‌ آن زوج است. (چرا؟)

بنابراین، گزینهٔ ۴ درست است.

ابتدا شکل داده شده را به‌صورت زیر نام‌گذاری می‌کنیم.
چهارضلعی $EFGH$ مربع است. (چرا؟)

برای سادگی قرار می‌دهیم:
\[\begin{aligned}A\widehat{E}F&=w\quad (2)\\D\widehat{E}H&=z.\quad (3)\end{aligned}\]
دراین‌صورت داریم:
\[w+z=90^\circ\quad (4)\]
(چرا؟)

بنابراین:
\[\begin{aligned}E\widehat{F}A&=z\quad(5)\\E\widehat{H}D&=w.\quad (6)\end{aligned}\]
(چرا؟)

پس دو مثلث $AEF$ و $DHE$ در حالت زض‌ز هم‌نهشت‌اند. (چرا؟)

بنابراین:
\[y=\sqrt{41}\quad (*)\]
(چرا؟)

بنابراین گزینهٔ ۱ درست است.

بنابه قضیهٔ خطوط موازی و مورب، در شکل زیر، زاویه‌های صورتی باهم برابرند. از طرفی، چون یکی از زاویه‌های صورتی مکمل زاویهٔ \(100\) درجه است،‌ پس زاویه‌های صورتی \(80\) درجه‌اند.

$B\widehat{A}C=20^\circ$. (چرا؟)

بنابه قضیهٔ خطوط موازی و مورب، در شکل زیر، زاویه‌های سبز باهم برابرند و اندازهٔ هریک از آنها \(20\) درجه است(؟).

بنابراین، چون در هریک از مثلث‌های تیرهٔ شکل زیر، زاویه‌ٔ صورتی برابر \(80\) درجه و زاویهٔ سبز برابر \(20\) درجه است، پس زاویه‌های سیاهِ این مثلث‌ها \(80\) درجه هستند.

بنابراین مجموع زاویه‌های سیاهِ مشخص شده در شکلِ صورت مسئله، برابر است با:
\[\begin{aligned}&5\times 80^\circ+100^\circ\\&=400^\circ+100^\circ\\&=500^\circ.\end{aligned}\]

بنابراین گزینهٔ ۴ درست است.

چون \(x^2+y^2=-2xy\)، پس \(x=-y\).
چرا؟

حال، از \(x^2+y^2=-2xy\) و \(x=-y\)، نتیجه می‌شود:
\[\frac{x^2+y^2}{3x^2+y^2}=\frac{1}{2}.\quad (y\ne0)\]
چگونه؟

واضح است که در گزینه‌های ۱، ۲، و ۳، قسمت خاکستری برابر \((C\cap B)-A\) هست.
در گزینهٔ ۴، \(C\cap B\) رنگ نشده است.

بنابراین، گزینهٔ ۴ درست است.

با توجه به تعریف اعداد گویا: \[\mathbb{Q}=\{\frac{a}{b}\mid a\in\mathbb{Z},b\in\mathbb{N}\}\]
هر چهار عدد داده شده گویا هستند. (چرا؟)

می‌دانیم یک مجموعهٔ \(n\)عضوی، \(2^n\)تا زیرمجموعه دارد. (چرا؟)

همهٔ زیرمجموعه‌هایی را که مجموع بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین عضو برابر \(27\) است، به‌صورت زیر حالت‌بندی می‌کنیم.

حالت اول. کوچک‌ترین عضو \(13\) و بزرگ‌ترین عضو \(14\) باشد. واضح است که در این حالت فقط \(1\) زیرمجموعه وجود دارد: \(\{13,14\}\).

حالت دوم. کوچک‌ترین عضو \(12\) و بزرگ‌ترین عضو \(15\) باشد. در این حالت \(4\) زیرمجموعه وجود دارد. (چرا؟)

بنابراین، گزینهٔ ۴ درست است.

$0.\overline{1}=\frac{1}{9}$. (چرا؟)

بنابراین:
\[\begin{aligned}0.\overline{1}\div0.11111&=\frac{1}{9}\div\frac{11111}{100000}\\[6pt]&=\frac{1}{9}\times\frac{100000}{11111}\\[6pt]&=\frac{100000}{99999}\\[6pt]&=\frac{99999+1}{99999}\\[6pt]&=\frac{99999}{99999}+\frac{1}{99999}\\[6pt]&=1+0.\overline{00001}\\&=1.\overline{00001}.\end{aligned}\]
در نتیجه، گزینهٔ ۴ درست است.

اگر \(a>0\)، آن‌وقت:
\[\begin{aligned}\frac{\sqrt[3]{(a+1)^2}\times(-2^3)}{\sqrt[3]{8(a+1)^{-1}}\times\sqrt{a+1}}=-2\sqrt{a+1}.\end{aligned}\]
(چرا؟)

\((-3)^{-4}\) مثبت است. (چرا؟)

\((-4)^{-3}\) منفی است. (چرا؟)

\(-3^{-4}\) منفی است. (چرا؟)

\(4^{-3}\) مثبت است. (چرا؟)

بنابراین، گزینهٔ ۲ درست است.

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

معادلهٔ اول جواب ندارد؛ زیرا:

$\bullet$ اگر هر دو عدد طبیعی $a$ و $b$ بزرگتر یا مساوی \(3\) باشند، آنگاه معادلهٔ اول جواب ندارد. (چرا؟)

$\bullet$ اگر یکی از مقادیر $a$ یا $b$ برابر \(2\) باشد، آنگاه معادلهٔ اول جواب طبیعی ندارد. (چرا؟)

$\bullet$ اگر یکی از مقادیر $a$ یا $b$ برابر \(1\) باشد، آنگاه معادلهٔ اول جواب طبیعی ندارد. (چرا؟)

در معادلهٔ دوم باتوجه‌به روش کسر مصری و تمرین ۱۳ صفحهٔ ۱۴ کتاب ریاضیات تکمیلی هشتم، داریم:
\[\frac{41}{42}=\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{7}\]

بنابراین گزینهٔ ۲ درست است.

گزینهٔ ۴ درست است. (چرا؟)

گزینهٔ ۳ صحیح است.
\[\begin{aligned}&\sqrt{a^2(a^2-b^2)+b^2(b^2-a^2)}\\&=\sqrt{(b^2-a^2)(-a^2+b^2)}\\&=\sqrt{(b^2-a^2)(b^2-a^2)}\\&=\sqrt{(b^2-a^2)^2}\\&=|b^2-a^2|.\end{aligned}\]
چون$b< a<0$ پس $b^2> a^2>0$ و در نتیجه $b^2-a^2> 0$ و \[\begin{aligned}&|b^2-a^2|=b^2-a^2.\end{aligned}\]