Question

Difficulty: HardLimit ve Yaklaşım Kavramı (Sağdan ve Soldan Limit)
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ff fonksiyonu
f(x)={5−x2,x<14,x=12x+1,x>1f(x) = \begin{cases} 5 - x^2, & x < 1 \\ 4, & x = 1 \\ 2x + 1, & x > 1 \end{cases}
biçiminde tanımlanıyor.
Buna göre,
lim⁡x→2−f(f(x−1))+lim⁡x→2−f(f(3−x))\lim_{x \to 2^-} f(f(x-1)) + \lim_{x \to 2^-} f(f(3-x))
limitinin değeri kaçtır?
  1. A
    7
  2. B
    14
  3. 16Answer
  4. D
    18
  5. E
    Limit yoktur

Answer

Doğru cevap 16'dır.
Doğru yanıt olan 16 değeri, bileşke fonksiyon limitlerinde içten dışa doğru yönlü yaklaşım kuralları uygulanarak elde edilir. İlk terimde x→2−x \to 2^- yaklaşımı t=x−1→1−t = x-1 \to 1^- durumunu üretir. t<1t < 1 bölgesinden 11'e yaklaşırken f(t)=5−t2f(t) = 5-t^2 değerleri 44'e üstten (4+4^+) yaklaşır. Dolayısıyla dış limit lim⁡u→4+f(u)=9\lim_{u \to 4^+} f(u) = 9 olur. İkinci terimde x→2−x \to 2^- yaklaşımı s=3−x→1+s = 3-x \to 1^+ durumunu üretir. s>1s > 1 bölgesinden 11'e yaklaşırken f(s)=2s+1f(s) = 2s+1 değerleri 33'e üstten (3+3^+) yaklaşır. Dolayısıyla dış limit lim⁡v→3+f(v)=7\lim_{v \to 3^+} f(v) = 7 olur. Bu iki limitin toplamı 9+7=169 + 7 = 16 bulunur.

Step-by-Step Solution

1
İlk terim olan lim⁡x→2−f(f(x−1))\lim_{x \to 2^-} f(f(x-1)) limitini hesaplamak için t=x−1t = x - 1 değişken değiştirmesi yapalım.
x→2−x \to 2^- iken x<2x < 2 olduğundan x−1<1x - 1 < 1 olur, yani t→1−t \to 1^- elde edilir. Limit lim⁡t→1−f(f(t))\lim_{t \to 1^-} f(f(t)) haline gelir.
Bileşke fonksiyonun limitini bulmak için öncelikle içteki fonksiyonun yaklaşma yönünü belirlemeliyiz.
2
t→1−t \to 1^- iken f(t)f(t) değerlerinin hangi değere ve hangi yönden yaklaştığını belirleyelim.
t<1t < 1 için f(t)=5−t2f(t) = 5 - t^2 fonksiyonunu kullanırız. t→1−t \to 1^- iken 5−t2→45 - t^2 \to 4 olur. t<1t < 1 iken t2<1  ⟹  −t2>−1  ⟹  5−t2>4t^2 < 1 \implies -t^2 > -1 \implies 5 - t^2 > 4 olduğundan, f(t)f(t) değerleri 44 değerine büyük değerlerden (sağdan) yaklaşır. Dolayısıyla f(t)→4+f(t) \to 4^+ olur.
Dıştaki fonksiyonun limitini hesaplarken içteki fonksiyonun limit değerine hangi yönden yaklaştığı önemlidir.
3
u=f(t)u = f(t) dersek limit lim⁡u→4+f(u)\lim_{u \to 4^+} f(u) olur. Bu limit değerini hesaplayalım.
u>1u > 1 için f(u)=2u+1f(u) = 2u + 1 tanımı geçerlidir. Buradan lim⁡u→4+(2u+1)=2(4)+1=9\lim_{u \to 4^+} (2u + 1) = 2(4) + 1 = 9 bulunur.
Dıştaki limit olan 44 noktasındaki sağdan limiti uygun fonksiyon parçasıyla hesaplamak için.
4
İkinci terim olan lim⁡x→2−f(f(3−x))\lim_{x \to 2^-} f(f(3-x)) limitini hesaplamak için s=3−xs = 3 - x değişken değiştirmesi yapalım.
x→2−x \to 2^- iken x<2  ⟹  −x>−2  ⟹  3−x>1x < 2 \implies -x > -2 \implies 3 - x > 1 olur, yani s→1+s \to 1^+ elde edilir. Limit lim⁡s→1+f(f(s))\lim_{s \to 1^+} f(f(s)) haline gelir.
İkinci bileşke limitin iç kısmını analiz etmek için.
5
s→1+s \to 1^+ iken f(s)f(s) değerlerinin yaklaşma yönünü belirleyelim.
s>1s > 1 için f(s)=2s+1f(s) = 2s + 1 tanımı geçerlidir. s→1+s \to 1^+ iken 2s+1→32s + 1 \to 3 olur. s>1  ⟹  2s>2  ⟹  2s+1>3s > 1 \implies 2s > 2 \implies 2s + 1 > 3 olduğundan f(s)→3+f(s) \to 3^+ elde edilir. v=f(s)v = f(s) dersek limit lim⁡v→3+f(v)\lim_{v \to 3^+} f(v) olur.
İkinci terimin dış fonksiyonunun limit yönünü belirlemek için.
6
lim⁡v→3+f(v)\lim_{v \to 3^+} f(v) limit değerini hesaplayalım.
v>1v > 1 için f(v)=2v+1f(v) = 2v + 1 olduğundan, lim⁡v→3+(2v+1)=2(3)+1=7\lim_{v \to 3^+} (2v + 1) = 2(3) + 1 = 7 bulunur.
İkinci terimin limit değerini bulmak için.
7
Bulunan iki limit değerini toplayalım.
9+7=169 + 7 = 16 elde edilir.
Soruda istenen toplam değerine ulaşmak için.

Key Concept

Limit ve Yaklaşım Kavramı (Sağdan ve Soldan Limit)
Rate this question