الرياضيات، البكالوريا، الفرع العلمي

ورقة تمارين: الاستمرار

التوابع: النهايات والاستمرار . 16 أسئلة . اختر إجابة واحدة لكل سؤال

بسيطة
  1. 1. متى نقول إنّ التابع f مستمرّ عند النقطة a من مجموعة تعريفه؟

    • أ)حين يكون lim⁡x→af(x)=f(a)
    • ب)حين يكون lim⁡x→af(x)=0
    • ج)حين يكون f معرّفاً عند a
  2. 2. التابع f معرّف بـ f(x)=x2−1x−1 من أجل x≠1، وبـ f(1)=3. هل f مستمرّ عند 1؟

    • أ)لا، لأنّ القيم قرب 1 تقترب من 2 لا من f(1)
    • ب)نعم، لأنّ التابع معرّف عند 1 وله نهاية عندها
    • ج)لا، لأنّ التابع غير معرّف عند 1
  3. 3. هل التابع x↦x اشتقاقي عند الصفر؟

    • أ)نعم، لأنّه مستمرّ عند الصفر
    • ب)لا، لأنّ lim⁡x→0+xx=+∞
    • ج)لا، لأنّه غير مستمرّ عند الصفر
  4. 4. ما القول الصحيح عن استمرار التابع x↦1x−2؟

    • أ)غير مستمرّ عند 2
    • ب)مستمرّ على R
    • ج)مستمرّ على مجموعة تعريفه، أي على ]−∞,2[ وعلى ]2,+∞[
  5. 5. التابع g يحقّق lim⁡x→3, x<3g(x)=1 و lim⁡x→3, x>3g(x)=2 و g(3)=1. هل g مستمرّ عند 3؟

    • أ)نعم، لأنّ النهاية من اليسار تساوي g(3)
    • ب)لا يمكن الحكم قبل معرفة g′(3)
    • ج)لا، لأنّه لا نهاية له عند 3
  6. 6. على أيّ مجموعة يكون التابع P:x↦x3−2x+7 مستمرّاً؟

    • أ)على [0,+∞[
    • ب)على R
    • ج)على R ما عدا جذوره
  7. 7. على أيّ مجموعة يكون التابع f:x↦x2+4x+5 مستمرّاً؟

    • أ)على [−5,−1]
    • ب)على [0,+∞[ وحده
    • ج)على R، لأنّ (x+2)2+1>0 دائماً
  8. 8. ماذا تقول مبرهنة 5 بالضبط عن العلاقة بين الاشتقاق والاستمرار؟

    • أ)الاستمرار عند نقطة يعطي الاشتقاق عندها
    • ب)الاستمرار والاشتقاق متكافئان
    • ج)الاشتقاق عند نقطة يعطي الاستمرار عندها
  9. 9. ما وصف التابع x↦∣x∣ عند الصفر؟

    • أ)مستمرّ وغير اشتقاقي
    • ب)مستمرّ واشتقاقي
    • ج)غير مستمرّ وغير اشتقاقي
  10. 10. لماذا يكون التابع x↦sin⁡x+cos⁡x مستمرّاً على R؟

    • أ)ليس مستمرّاً، لأنّ الجيب متأرجح
    • ب)لأنّه مجموع تابعين مستمرّين على R
    • ج)لأنّه دوري، وكلّ تابع دوري مستمرّ
  11. 11. التابعان u و v مستمرّان عند a، و v(a)=0. ماذا نقول عن uv عند a؟

    • أ)لا يُسأل عن استمراره عند a، فهو غير معرّف هناك
    • ب)مستمرّ عند a، لأنّ البسط والمقام مستمرّان
    • ج)مستمرّ عند a إذا كان u(a)=0 أيضاً
  12. 12. التابع u مستمرّ على R والتابع h مستمرّ على R. ماذا نقول عن x↦h(u(x))؟

    • أ)مستمرّ على R
    • ب)مستمرّ فقط عند النقاط التي يكون فيها u(x)=x
    • ج)لا يمكن الحكم قبل معرفة صيغتي التابعين
  13. 13. كيف نبرهن أنّ تابعاً مستمرّ عند نقطة a؟

    • أ)نرسم خطّه البياني ونرى أنّه قطعة واحدة
    • ب)نحسب lim⁡x→af(x) ونقارنها بـ f(a)
    • ج)نتحقّق من كونه اشتقاقيّاً، وإن لم يكن اشتقاقيّاً فهو غير مستمرّ
  14. 14. ما مجموعة تعريف التابع f:x↦1−cos⁡x؟

    • أ)R، لأنّ cos⁡x≤1 دائماً
    • ب)[0,+∞[
    • ج)الأعداد x=2kπ وحدها
  15. 15. نعلم أنّ lim⁡x→1f(x)=4 وأنّ f(1)=4. ما الحكم؟

    • أ)f اشتقاقي عند 1
    • ب)المعطيات لا تكفي للحكم على الاستمرار
    • ج)f مستمرّ عند 1
  16. 16. التابع f(x)=x2−4x−2 معرّف من أجل x≠2. بأيّ قيمة نعرّفه عند 2 ليصير مستمرّاً عندها؟

    • أ)بأيّ قيمة نختارها، فالاستمرار مسألة تعريف
    • ب)بالقيمة 4، وهي نهاية التابع عند 2
    • ج)لا يمكن، لأنّ المقام ينعدم عند 2

سلّم التصحيح

  1. 1. أ صحيح. هذا نصّ التعريف حرفيّاً: النهاية عند النقطة هي قيمة التابع عندها.
  2. 2. أ صحيح. بالاختصار x2−1x−1=x+1 من أجل x≠1، فالقيم قرب 1 تقترب من 2، والقيمة المعطاة f(1)=3. فلا تكون f(1) نهايةً للتابع عند 1، ولا استمرار.
  3. 3. ب صحيح. معدّل التغيّر هو 1x، ونهايته غير منتهية، فلا اشتقاق. والمماس في المبدأ شاقولي.
  4. 4. ج صحيح. تابع كسري مستمرّ على مجموعة تعريفه كلّها، والصياغة الصحيحة تذكر المجموعة ولا تدّعي شيئاً عند 2.
  5. 5. ج صحيح. النهايتان 1 و 2 مختلفتان، فلا نهاية عند 3، والخطّ البياني ينفصل هناك إلى قطعتين.
  6. 6. ب صحيح. توابع كثيرات الحدود اشتقاقيّة على R، فهي مستمرّة عليها بحسب مبرهنة 5.
  7. 7. ج صحيح. ما تحت الجذر موجب تماماً على R، والتابع مركّب من كثير حدود ومن الجذر، وكلاهما مستمرّ.
  8. 8. ج صحيح، وهذا اتّجاه واحد فقط. البرهان يمرّ بـ f(x)−f(a)=(x−a)g(x) حيث g له نهاية منتهية هي f′(a).
  9. 9. أ صحيح، وهذا أحد المثالين اللذين يذكرهما الكتاب في تنبيهاته: الاستمرار عند نقطة لا يعني قابليّة الاشتقاق فيها.
  10. 10. ب صحيح. الاستمرار ينتقل عبر الجمع، والتابعان مرجعيّان كلاهما.
  11. 11. أ صحيح. شرط الكتاب في القسمة هو أن يكون الخارج معرّفاً عند النقطة المدروسة، وهو ساقط هنا.
  12. 12. أ صحيح. مركّب تابعين مستمرّين مستمرّ، وهذا يأتي مباشرة من خاصّة نهاية التابع المركّب.
  13. 13. ب صحيح، وهذا نصّ ما يوصي به الكتاب: لدراسة استمرار f عند a نحسب النهاية ونحسب القيمة.
  14. 14. أ صحيح. المقدار 1−cos⁡x غير سالب مهما كانت x، فلا قيد على x، والتابع مستمرّ على R بوصفه مركّباً.
  15. 15. ج صحيح. هذا هو التعريف حرفيّاً: 1 من مجموعة التعريف، و lim⁡x→1f(x)=f(1).
  16. 16. ب صحيح. بالاختصار x2−4x−2=x+2 من أجل x≠2، فالنهاية 4، وهي القيمة الوحيدة التي تجعل التابع مستمرّاً.