تابع چند ضابطهای \( f(x) \) در این سوال دارای دو ضابطه برای دو بازه متفاوت است: یکی برای \( x \geq 1 \) و دیگری برای \( x < 1 \). هدف این است که تابع خطی باشد، یعنی تابع به گونهای تعریف شود که در هر دو بازه بر روی یک خط مستقیم واقع شود و پیوسته باشد.
برای این کار، ضابطههای تابع در نقطهای که تغییر بازه اتفاق میافتد (یعنی \( x = 1 \)) باید برابر شوند تا تابع پیوسته باشد و در نتیجه خط مستقیم در نظر گرفته شود.
ضابطه در \( x \geq 1 \) برابر \( (a+1)x - 1 \) و برای \( x < 1 \) برابر \( 3x + b \) است. برای پیوستگی و خطی بودن تابع باید ضرایب شیبها برابر بوده و نقاط آنها نیز در خطی یکسان قرار گیرد:
\[
(a+1)x - 1 = 3x + b
\]
با برابر قرار دادن ضابطهها، به معادله زیر میرسیم:
\[
a + 1 = 3 \quad \Rightarrow \quad a = 2
\]
و برای اینکه دو ضابطه در نقطه \( x = 1 \) پیوسته باشند:
\[
3 \times 1 + b = 3(1) - 1
\]
این به معنای برابر کردن مقادیر در \( x = 1 \) است. بنابراین:
\[
b = -1
\]
در نتیجه تابع به فرم \( f(x) = 3x - 1 \) بازنویسی میشود و معادلههای هر دو بخش در بازه خود یک خط مستقیم تشکیل میدهند که در نقطه تغییر بازه (یعنی \( x = 1 \)) پیوسته است.