Question

Difficulty: Very hardÇarpım ve Bölüm Durumundaki Eşitsizlikler

Gerçek sayılar kümesinde tanımlı

f(x)=x2−x−6 f(x) = x^2 - x - 6
g(x)=x2−4x+3 g(x) = x^2 - 4x + 3

fonksiyonları veriliyor. Buna göre,

f(x)⋅g(x−2)g(x)⋅f(x+1)≤0 \frac{f(x) \cdot g(x - 2)}{g(x) \cdot f(x + 1)} \leq 0

eşitsizliğini sağlayan xx tam sayılarının toplamı kaçtır?

Answer: 7

Answer

Eşitsizliğini sağlayan x tam sayılarının toplam�� 7'dir.
Verilen fonksiyonlar çarpanlarına ayrılıp ötelenmiş halleriyle eşitsizlikte yerlerine konduğunda pay kısmında (x−3)2(x+2)(x−5)(x-3)^2(x+2)(x-5), payda kısmında ise (x−3)(x−1)(x−2)(x+3)(x-3)(x-1)(x-2)(x+3) çarpanları elde edilir. x≠3x \neq 3 koşuluyla sadeleştirme yapıldığında eşitsizlik, kökleri −3-3, −2-2, 11, 22, 33, 55 olan tek katlı kök sistemine dönüşür. İşaret tablosu oluşturulduğunda sıfıra eşitlik ve payda tanımsızlığı dikkate alınarak çözüm kümesi (−3,−2]∪(1,2)∪(3,5](-3, -2] \cup (1, 2) \cup (3, 5] olarak bulunur. Bu aralıktaki tam sayıların (−2,4,5-2, 4, 5) toplamı 7'dir.

Step-by-Step Solution

1
f(x)f(x) ve g(x)g(x) fonksiyonlarını çarpanlarına ayırın.
f(x)=(x−3)(x+2)f(x) = (x - 3)(x + 2) ve g(x)=(x−3)(x−1)g(x) = (x - 3)(x - 1) şeklinde elde edilir.
Eşitsizlik sisteminin köklerini bulabilmek için fonksiyonların çarpan formunu bilmemiz gerekir.
2
Ötelenmiş f(x+1)f(x + 1) ve g(x−2)g(x - 2) fonksiyonlarını bulun.
f(x+1)=(x+1−3)(x+1+2)=(x−2)(x+3)f(x + 1) = (x + 1 - 3)(x + 1 + 2) = (x - 2)(x + 3) ve g(x−2)=(x−2−3)(x−2−1)=(x−5)(x−3)g(x - 2) = (x - 2 - 3)(x - 2 - 1) = (x - 5)(x - 3) olarak hesaplanır.
Eşitsizlikteki diğer çarpanları belirlemek için öteleme dönüşümlerini uygulamalıyız.
3
Eşitsizlikteki tüm fonksiyonları çarpanlarına ayrılmış biçimde yerine yazın.
(x−3)(x+2)⋅(x−5)(x−3)(x−3)(x−1)⋅(x−2)(x+3)≤0 \frac{(x - 3)(x + 2) \cdot (x - 5)(x - 3)}{(x - 3)(x - 1) \cdot (x - 2)(x + 3)} \leq 0 ifadesi elde edilir.
Eşitsizlik ifadesini en yalın çarpanlar cinsinden görerek kök analizine hazırlık yapılır.
4
Ortak çarpanları analiz edin ve tanımsızlık koşulunu belirleyin.
x≠3x \neq 3 olmak üzere, pay kısmındaki (x−3)2(x-3)^2 ifadesi ile paydadaki (x−3)(x-3) sadeleşir ve pay kısmında (x−3)1(x-3)^1 kalır. Eşitsizlik (x−3)(x+2)(x−5)(x−1)(x−2)(x+3)≤0(x≠3) \frac{(x - 3)(x + 2)(x - 5)}{(x - 1)(x - 2)(x + 3)} \leq 0 \quad (x \neq 3) haline gelir. Kökler sırasıyla −3-3, −2-2, 11, 22, 33 ve 55'tir.
Paydadan gelen köklerin tanımsızlık yaratacağını ve sadeleşen kökün katlılık durumunu değiştirdiğini belirlemek kritiktir.
5
İşaret tablosu hazırlayarak sağlayan aralıkları bulun.
x>5x > 5 için ifadenin işareti (+) ile başlar ve her kökten geçildiğinde işaret değişir. İşaret sıralaması sağdan sola sırasıyla +, -, +, -, +, -, + şeklindedir. Negatif ve sıfıra eşit bölgeler taranır: (−3,−2]∪(1,2)∪(3,5](-3, -2] \cup (1, 2) \cup (3, 5].
Eşitsizliğin yönüne (küçük veya eşit sıfır) göre hangi aralıkların çözüm kümesine dahil edileceğini belirlemek için işaret tablosu kullanılır.
6
Çözüm aralıklarındaki tam sayıları belirleyin ve toplayın.
(−3,−2](-3, -2] aralığından −2-2, (1,2)(1, 2) aralığından tam sayı gelmez, (3,5](3, 5] aralığından ise 44 ve 55 gelir. Toplam: −2+4+5=7-2 + 4 + 5 = 7 olur.
Eşitsizliği sağlayan tam sayıların toplamını bulmak sorunun nihai hedefidir.

Key Concept

Çarpım ve Bölüm Durumundaki Eşitsizliklerin Çözümü, Sadeleştirme Kuralları ve Tanımsızlık Koşulu
Rate this question