Question

Difficulty: MediumLogaritma Fonksiyonunun Tanımı ve En Geniş Tanım Kümesi
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı
f(x)=log⁡12−x(x2−4x−12x−3)f(x) = \log_{12 - x}\left(\frac{x^2 - 4x - 12}{x - 3}\right)
fonksiyonunun en geniş tanım kümesinde yer alan tam sayıların toplamı kaçtır?

Answer: 36

Answer

Fonksiyonun en geniş tanım kümesindeki tam sayıların toplamı 36'dır.
Logaritma fonksiyonunun tanım kümesini bulmak için iki temel şart sağlanmalıdır: Taban pozitif ve 1'den farklı olmalı (12−x>0  ⟹  x<1212 - x > 0 \implies x < 12 ve 12−x≠1  ⟹  x≠1112 - x \neq 1 \implies x \neq 11), logaritması alınan rasyonel ifade sıfırdan büyük olmalıdır (x2−4x−12x−3>0\frac{x^2-4x-12}{x-3} > 0). Bu rasyonel ifadenin kökleri −2,3,6-2, 3, 6 olup yapılan işaret tablosunda ifadenin (−2,3)∪(6,∞)(-2, 3) \cup (6, \infty) aralığında pozitif olduğu görülür. İki şartın kesişimi alındığında en geniş tanım kümesi (−2,3)∪(6,11)∪(11,12)(-2, 3) \cup (6, 11) \cup (11, 12) olarak elde edilir. Bu kümedeki tam sayılar −1,0,1,2,7,8,9,10-1, 0, 1, 2, 7, 8, 9, 10 olup toplamları 36'dır.

Step-by-Step Solution

1
Logaritma tabanının pozitif olma ve 1'e eşit olmama şartlarını belirlemek.
x<12x < 12 ve x≠11x \neq 11
Logaritmanın tanımı gereği taban sıfırdan büyük ve 1'den farklı olmalıdır (12−x>0  ⟹  x<1212-x > 0 \implies x < 12 ve 12−x≠1  ⟹  x≠1112-x \neq 1 \implies x \neq 11).
2
Logaritmanın içinin pozitif olması koşulu için rasyonel ifadenin pay ve paydasının köklerini bulmak.
Payın kökleri: x=−2,6x = -2, 6 ve paydanın kökü: x=3x = 3
Rasyonel ifadenin işaretini incelemek için tüm çarpanların köklerini bulmamız gerekir.
3
İşaret tablosu oluşturarak x2−4x−12x−3>0\frac{x^2 - 4x - 12}{x - 3} > 0 eşitsizliğinin çözüm kümesini belirlemek.
x∈(−2,3)∪(6,∞)x \in (-2, 3) \cup (6, \infty)
En sağdaki aralık pozitif işaretle (+) başlar ve her köke gelindiğinde işaret değişir. İfadenin pozitif olduğu bölgeler taranır.
4
Bulunan iki koşulun kesişimini alarak fonksiyonun en geniş tanım kümesini yazmak.
En geniş tanım kümesi: (−2,3)∪(6,11)∪(11,12)(-2, 3) \cup (6, 11) \cup (11, 12)
Hem taban hem de iç kısım şartlarının aynı anda sağlanması gerekir.
5
Tanım kümesindeki tam sayıları listelemek ve toplamlarını hesaplamak.
Tam sayılar: −1,0,1,2,7,8,9,10-1, 0, 1, 2, 7, 8, 9, 10 ve toplamları: 3636
(−2,3)(-2, 3) aralığındaki tam sayılar −1,0,1,2-1, 0, 1, 2 iken (6,11)(6, 11) aralığındaki tam sayılar 7,8,9,107, 8, 9, 10'dur. x=11x = 11 taban şartından ötürü hariç tutulmuştur. Bu sayıların toplamı −1+0+1+2+7+8+9+10=36-1 + 0 + 1 + 2 + 7 + 8 + 9 + 10 = 36 olur.

Key Concept

Logaritma fonksiyonunun tanımlı olabilmesi için taban sıfırdan büyük ve 1'den farklı olmalı, logaritması alınan ifade ise sıfırdan büyük olmalıdır.
Rate this question