Question

Difficulty: MediumLogaritma Fonksiyonunun Tanımı ve En Geniş Tanım Kümesi
f(x)=log⁡x−3(64−x2x−3)f(x) = \log_{x-3}\left(\frac{64-x^2}{x-3}\right)

fonksiyonunun en geniş tanım kümesindeki xx tam sayılarının toplamı kaçtır?

  1. A
    15
  2. 18Answer
  3. C
    22
  4. D
    25
  5. E
    26

Answer

En geniş tanım kümesindeki tam sayıların toplamı 18'dir.
Fonksiyonun en geniş tanım kümesini bulmak için üç temel koşul uygulanır: Taban pozitif olmalıdır (x−3>0⇒x>3x-3 > 0 \Rightarrow x > 3), taban 1 olmamalıdır (x−3≠1⇒x≠4x-3 \neq 1 \Rightarrow x \neq 4) ve logaritması alınan ifade pozitif olmalıdır (64−x2x−3>0\frac{64-x^2}{x-3} > 0). x>3x > 3 olduğu için payda pozitif olup, ifadenin pozitif olması için payın da pozitif olması gerekir (64−x2>0⇒−8<x<864-x^2 > 0 \Rightarrow -8 < x < 8). Bu koşulların ortak kesişimi (3,8)∖{4}(3, 8) \setminus \{4\} kümesidir. Bu kümedeki tam sayılar 5, 6 ve 7 olduğundan, toplamları 18'dir.

Step-by-Step Solution

1
Logaritma tabanının tanım koşullarını belirleme
x>3x > 3 ve x≠4x \neq 4
Logaritmanın tabanı daima pozitif olmalı ve 1'e eşit olmamalıdır. Dolayısıyla x−3>0⇒x>3x-3 > 0 \Rightarrow x > 3 ve x−3≠1⇒x≠4x-3 \neq 1 \Rightarrow x \neq 4 olmalıdır.
2
Logaritması alınan rasyonel ifadenin pozitif olma koşulunu belirleme
64−x2x−3>0\frac{64-x^2}{x-3} > 0
Logaritma fonksiyonunun tanımlı olabilmesi için logaritması alınan ifade daima pozitif olmalıdır.
3
Eşitsizliğin işaret tablosunu oluşturma ve koşulları sadeleştirme
64−x2>0⇒−8<x<864-x^2 > 0 \Rightarrow -8 < x < 8 (çünkü x>3x > 3 olduğundan payda daima pozitiftir)
1. adımda taban koşulundan x>3x > 3 olduğunu bulmuştuk. Bu durumda paydadaki x−3x-3 ifadesi daima pozitif olur. Dolayısıyla rasyonel ifadenin pozitif olması için pay kısmının da pozitif olması gerekir, yani 64−x2>064-x^2 > 0 olmalıdır. Buradan (8−x)(8+x)>0⇒−8<x<8(8-x)(8+x) > 0 \Rightarrow -8 < x < 8 elde edilir.
4
Bulunan tüm koşulların kesişimini alarak tanım kümesini belirleme
x∈(3,8)∖{4}x \in (3, 8) \setminus \{4\}
x>3x > 3, x≠4x \neq 4 ve −8<x<8-8 < x < 8 koşullarının ortak çözüm kümesi (3,8)∖{4}(3, 8) \setminus \{4\} aralığıdır.
5
Tanım kümesindeki tam sayıları bulma ve toplama
5, 6, 7 sayılarının toplamı olan 18
(3,8)∖{4}(3, 8) \setminus \{4\} kümesindeki tam sayılar 5, 6 ve 7'dir. Bu sayıların toplamı 5+6+7=185 + 6 + 7 = 18 olarak bulunur.

Key Concept

Bir logaritma fonksiyonunun tanımlı olabilmesi için tabanının pozitif ve 1'den farklı, logaritması alınan ifadenin ise pozitif olması gerekir.
Rate this question