1. مسئله را بیان میکنیم: تابع $$f(x)=\frac{(x-2)^2 - x(x+1)}{mx+3}$$ با دامنه $$\mathbb{R} \setminus \left\{-\frac{3}{m}\right\}$$ داده شده است و برد آن برابر با مجموعه $$\{a\}$$ است. باید مقدار $$\frac{ma}{m+a}$$ را پیدا کنیم.
2. چون برد تابع فقط شامل یک مقدار $$a$$ است، یعنی تابع مقدار ثابتی دارد به جز نقطهای که در آن تعریف نشده است. بنابراین تابع باید برای همه $$x \neq -\frac{3}{m}$$ مقدار ثابت $$a$$ را داشته باشد.
3. تابع را ساده میکنیم:
$$
(x-2)^2 - x(x+1) = (x^2 - 4x + 4) - (x^2 + x) = x^2 - 4x + 4 - x^2 - x = -5x + 4
$$
پس تابع به صورت زیر است:
$$
f(x) = \frac{-5x + 4}{mx + 3}
$$
4. برای اینکه $$f(x) = a$$ برای همه $$x \neq -\frac{3}{m}$$ باشد، باید صورت کسر برابر با $$a$$ ضربدر مخرج باشد:
$$
-5x + 4 = a(mx + 3)
$$
5. معادله را باز میکنیم:
$$
-5x + 4 = amx + 3a
$$
6. ضرایب $$x$$ و ثابتها را جدا میکنیم:
$$
-5x - amx = 3a - 4
$$
یا
$$
(-5 - am)x = 3a - 4
$$
7. چون این معادله باید برای همه $$x$$ برقرار باشد، ضریب $$x$$ باید صفر باشد و جمله ثابت نیز صفر باشد:
$$
-5 - am = 0 \Rightarrow am = -5
$$
$$
3a - 4 = 0 \Rightarrow 3a = 4 \Rightarrow a = \frac{4}{3}
$$
8. از $$am = -5$$ و $$a = \frac{4}{3}$$ داریم:
$$
m = \frac{-5}{a} = \frac{-5}{\frac{4}{3}} = -\frac{15}{4}
$$
9. حال مقدار $$\frac{ma}{m+a}$$ را محاسبه میکنیم:
$$
\frac{ma}{m+a} = \frac{-5}{m+a} \quad \text{(چون } ma = -5 \text{)}
$$
$$
m + a = -\frac{15}{4} + \frac{4}{3} = -\frac{45}{12} + \frac{16}{12} = -\frac{29}{12}
$$
پس
$$
\frac{ma}{m+a} = \frac{-5}{-\frac{29}{12}} = -5 \times \left(-\frac{12}{29}\right) = \frac{60}{29}
$$
10. پاسخ نهایی برابر است با $$\frac{60}{29}$$ که گزینه (1) است.
Constant Function 818F28
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.