Question

Difficulty: HardAnlık Değişim Oranı ve Türevin Limit Tanımı

Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve türevlenebilir bir ff fonksiyonunun x=2x = 2 apsisli noktasındaki teğet doğrusunun denklemi y=3x4y = 3x - 4 olarak veriliyor.

Buna göre,

I. ff fonksiyonunun [0,2][0, 2] aralığındaki ortalama değişim hızı 33'tür.
II. ff fonksiyonunun x=2x = 2 noktasındaki anlık değişim oranı 33'tür.
III. limh0f(2+h2+3h)f(2h)h=12\lim_{h \to 0} \frac{f(2+h^2+3h) - f(2-h)}{h} = 12'dir.

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

  1. A
    I ve II
  2. B
    Yalnız II
  3. II ve IIIAnswer
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Answer

II ve III öncülleri kesinlikle doğrudur.
Doğrunun eğimi olan 33, fonksiyonun x=2x=2 noktasındaki türevine yani anlık değişim oranına eşittir. Limit ifadesi paya f(2)f(2) eklenip çıkarılarak iki ayrı limit olarak düzenlendiğinde 3f(2)+f(2)=4f(2)=123f'(2) + f'(2) = 4f'(2) = 12 elde edilir. Bu nedenle ikinci ve üçüncü öncüller kesinlikle doğrudur. f(0)f(0) değeri bilinemediğinden ortalama değişim hızı hesaplanamaz.

Step-by-Step Solution

1
Teğet doğrusundan yararlanarak teğet noktasındaki fonksiyon değerini ve türevi belirleme
f(2)=3(2)4=2f(2) = 3(2) - 4 = 2 ve f(2)=3f'(2) = 3
Teğet doğrusunun eğimi, fonksiyonun o noktadaki türevine (anlık değişim oranına) eşittir.
2
Birinci öncülü ortalama değişim hızı tanımıyla değerlendirme
[0,2][0, 2] aralığındaki ortalama değişim hızı f(2)f(0)20=2f(0)2\frac{f(2) - f(0)}{2 - 0} = \frac{2 - f(0)}{2} ifadesidir. f(0)f(0) bilinemediğinden bu de��er kesin olarak hesaplanamaz.
Teğet doğrusu fonksiyonun diğer noktalardaki değerleri hakkında bilgi vermez, bu sebeple f(0)f(0) değeri belirsizdir.
3
İkinci öncülü anlık değişim oranı tanımıyla değerlendirme
x=2x = 2 noktasındaki anlık değişim oranı f(2)=3f'(2) = 3 olarak bulunur.
Anlık değişim oranı, türevin limit tanımına karşılık gelmektedir.
4
Üçüncü öncüldeki limit ifadesini düzenleme ve hesaplama
limh0f(2+h2+3h)f(2)+f(2)f(2h)h=limh0f(2+h2+3h)f(2)h2+3h(h+3)+limh0f(2h)f(2)h=3f(2)+f(2)=4f(2)=4×3=12\lim_{h \to 0} \frac{f(2+h^2+3h) - f(2) + f(2) - f(2-h)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{f(2+h^2+3h) - f(2)}{h^2+3h} \cdot (h+3) + \lim_{h \to 0} \frac{f(2-h) - f(2)}{-h} = 3f'(2) + f'(2) = 4f'(2) = 4 \times 3 = 12
Türevin limit tanımını uygulayabilmek için pay kısmına f(2)f(2) eklenip çıkarılmış ve limit değişken dönüşümleri yapılmıştır.

Key Concept

Türevin limit tanımı, anlık değişim oranı ve teğet eğimi ilişkisi
Rate this question