Question

Difficulty: HardArtan ve Azalan Fonksiyonlar
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı bir ff fonksiyonu için her x1,x2Rx_1, x_2 \in \mathbb{R} ve x1x2x_1 \neq x_2 olmak üzere,
f(x1)f(x2)x1x2<0\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} < 0
eşitsizliği sağlanmaktadır.
Buna göre,
g(x)=f(x26x+8)g(x) = f(x^2 - 6x + 8)
fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralık aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    [3,)[3, \infty)
  2. B
    (,3](-\infty, -3]
  3. (,3](-\infty, 3]Answer
  4. D
    [2,4][2, 4]
  5. E
    (,2](-\infty, 2]

Answer

g fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralık (,3](-\infty, 3] aralığıdır.
Verilen değişim oranı bağıntısı, ff fonksiyonunun gerçel sayılarda daima azalan olduğunu gösterir. g(x)=f(x26x+8)g(x) = f(x^2 - 6x + 8) bileşke fonksiyonunun artan olabilmesi için, azalan bir fonksiyonun içine yazılan u(x)=x26x+8u(x) = x^2 - 6x + 8 ifadesinin azalan olması gerekir. Başkatsayısı pozitif olan u(x)u(x) parabolünün tepe noktası x=3x = 3 olup, bu parabol (,3](-\infty, 3] aralığında azalandır. Dolayısıyla g(x)g(x) fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralık (,3](-\infty, 3] aralığıdır.

Step-by-Step Solution

1
f fonksiyonunun monotonluk (artan/azalan) durumunu belirleme.
ff fonksiyonu gerçel sayılar kümesinde daima azalandır.
Her x1x2x_1 \neq x_2 için f(x1)f(x2)x1x2<0\frac{f(x_1) - f(x_2)}{x_1 - x_2} < 0 oranı verilmiştir. Bu oran fonksiyonun ortalama değişim hızı formülüdür. Değişim oranının daima negatif olması, fonksiyonun tanım kümesinde daima azalan olduğunu gösterir.
2
Bileşke fonksiyon yapısındaki g(x) fonksiyonunun artanlık koşulunu analiz etme.
g(x)=f(u(x))g(x) = f(u(x)) fonksiyonunun artan olması için u(x)=x26x+8u(x) = x^2 - 6x + 8 ifadesinin azalan olması gerekir.
ff azalan bir fonksiyon olduğundan, girdiler küçüldükçe çıktılar büyür. Yani u(x1)>u(x2)    f(u(x1))<f(u(x2))u(x_1) > u(x_2) \implies f(u(x_1)) < f(u(x_2)) olur. g(x)g(x) fonksiyonunun artan olması (x1<x2    g(x1)<g(x2)x_1 < x_2 \implies g(x_1) < g(x_2)) için, içteki u(x)u(x) fonksiyonunun azalan (x1<x2    u(x1)>u(x2)x_1 < x_2 \implies u(x_1) > u(x_2)) olması gerekmektedir.
3
u(x) = x^2 - 6x + 8 parabolünün azalan olduğu en geniş aralığı bulma.
u(x)u(x) fonksiyonu (,3](-\infty, 3] aralığında azalandır.
u(x)=x26x+8u(x) = x^2 - 6x + 8 parabolünün başkatsayısı 1>01 > 0 olduğu için kolları yukarı doğrudur. Tepe noktasının apsisi r=b2a=621=3r = -\frac{b}{2a} = -\frac{-6}{2 \cdot 1} = 3 olarak bulunur. Kolları yukarı doğru olan bir parabol tepe noktasına kadar azalandır. Bu nedenle azalan olduğu en geni�� aralık (,3](-\infty, 3] aralığıdır.
4
Elde edilen sonuçları birleştirerek g(x) fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralığı yazma.
g(x)g(x) fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralık (,3](-\infty, 3] aralığıdır.
u(x)u(x) fonksiyonunun azalan olduğu en geniş aralık, g(x)=f(u(x))g(x) = f(u(x)) fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralığa eşittir.

Key Concept

Değişim oranı yardımıyla fonksiyonların artanlık ve azalanlık durumlarının belirlenmesi, bileşke fonksiyonların monotonluk analizi ve ikinci dereceden fonksiyonların (parabol) artan/azalan olduğu aralıkların bulunması.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question