Question

Difficulty: MediumBire Bir ve Örten Fonksiyonlar
aa ve bb birer gerçel sayı olmak üzere,
f:[a,)[b,)f: [a, \infty) \rightarrow [b, \infty)
f(x)=x24x+7f(x) = x^2 - 4x + 7
fonksiyonu bire bir ve örten bir fonksiyondur.

Buna göre, a+ba + b toplamının alabileceği en küçük değer kaçtır?

  1. A
    3
  2. B
    4
  3. 5Answer
  4. D
    7
  5. E
    9

Answer

5
Fonksiyonun bire bir olması için tanım kümesi parabolün tepe noktasının apsisi olan 2'den başlamalı veya 2'den büyük olmalıdır (a2a \geq 2). Örtenlik şartı gereği değer kümesinin başlangıç sınırı olan bb, tanım kümesindeki en küçük elemanın görüntüsüne eşit olmalıdır (b=f(a)=a24a+7b = f(a) = a^2 - 4a + 7). Bu durumda elde edilen a23a+7a^2 - 3a + 7 ifadesi, a2a \geq 2 koşulu altında en küçük değerini sınır noktası olan a=2a = 2 için alır ve toplam 5 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Fonksiyonun bire bir olabilmesi için tanım kümesi sınırın�� belirlemek.
a2a \geq 2 olmalıdır.
f(x)=x24x+7f(x) = x^2 - 4x + 7 parabolünün tepe noktasının apsisi r=42(1)=2r = -\frac{-4}{2(1)} = 2 olup, fonksiyonun bire bir olabilmesi için tanım kümesi tepe noktasının sağında veya solunda olmalıdır. Tanım kümesi [a,)[a, \infty) şeklinde verildiğinden a2a \geq 2 olmalıdır.
2
Fonksiyonun örten olabilmesi için değer kümesi sınırını belirlemek.
b=a24a+7b = a^2 - 4a + 7 olmalıdır.
a2a \geq 2 aralığında f(x)f(x) artan bir fonksiyondur. Dolayısıyla en küçük değerini x=ax = a noktasında alır ve görüntü kümesi [f(a),)[f(a), \infty) olur. Fonksiyonun örten olması için değer kümesi [b,)[b, \infty) ile görüntü kümesi eşit olmalıdır, yani b=f(a)=a24a+7b = f(a) = a^2 - 4a + 7 olmalıdır.
3
a+ba + b toplamını tek değişken cinsinden yazıp en k��çük değerini bulmak.
En küçük değer 5'tir.
a+b=a+(a24a+7)=a23a+7a + b = a + (a^2 - 4a + 7) = a^2 - 3a + 7 elde edilir. Bu ifadenin tepe noktası 1,51,5 değerindedir. Ancak a2a \geq 2 olması gerektiğinden, ifade a=2a = 2 sınır değerinde en küçük değerini alır. Buradan 223(2)+7=52^2 - 3(2) + 7 = 5 bulunur.

Key Concept

İkinci dereceden fonksiyonların (parabol) kısıtlı aralıklarda bire bir ve örten olma koşulları

Alternative Method

Grafik çizilerek tepe noktasından itibaren fonksiyonun sadece sağ kolunun (x2x \geq 2) alındığı görselleştirilebilir. Bu kolda fonksiyonun daima artan olduğu görülür. En küçük a+ba+b değerini bulmak için sınır noktası olan tepe noktasının koordinatları (2,3)(2, 3) doğrudan kullanılarak 2+3=52 + 3 = 5 toplamına ulaşılabilir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question