Question

Difficulty: Very hardMutlak Değerli Eşitsizlikler

Sayı doğrusu üzerinde bir xx gerçel sayısı için,

x2+x+410|x - 2| + |x + 4| \leq 10

eşitsizliğini sağlayan xx değerlerinin kümesi AA,
xab|x - a| \geq b

eşitsizliğini sağlayan xx değerlerinin kümesi BB olarak tanımlanıyor.

ABA \cap B kümesi, birbirine eş iki kapalı aralığın birleşiminden oluşmaktadır. Bu iki aralığın boylarının (uzunluklarının) toplamı 44 birim olduğuna göre, a+ba + b toplamı kaçtır?

Answer: 2

Answer

Eşitsizliklerin kesişim kümesinden elde edilen denklemlerin ortak çözümüyle a = -1 ve b = 3 değerleri bulunur, bu değerlerin toplamı 2'dir.
Ortak çözüm sonucunda a=1a = -1 ve b=3b = 3 olarak bulunur ve bu değerler için a+ba + b toplamı 22 gerçel sayısına eşittir.

Step-by-Step Solution

1
x2+x+410|x - 2| + |x + 4| \leq 10 eşitsizliğinin çözüm kümesini kritik noktalar olan x=2x = 2 ve x=4x = -4 değerlerine göre inceleriz.
A=[6,4]A = [-6, 4] kümesi elde edilir.
Mutlak değerli ifadenin kritik noktalarına göre parçalı fonksiyon mantığıyla işaret analizi yapılarak çözüm kümesi belirlenir.
2
xab|x - a| \geq b eşitsizliğinin çözüm kümesini yazarız. Kesişimin iki farklı aralık oluşturabilmesi için b>0b > 0 olmalıdır.
B=(,ab][a+b,)B = (-\infty, a - b] \cup [a + b, \infty) elde edilir.
Mutlak değerli bir ifadenin pozitif bir sayıdan büyük veya eşit olması durumunda aralıklar iki uç yöne doğru açılır.
3
ABA \cap B kesişim kümesini iki kapalı aralık oluşturacak şekilde kurarız. Bunun için ab>6a - b > -6 ve a+b<4a + b < 4 olmalıdır.
AB=[6,ab][a+b,4]A \cap B = [-6, a - b] \cup [a + b, 4] kesişim kümesi elde edilir.
BB kümesinin uç sınırlarının AA kümesinin iç bölgesinde kalması durumunda iki ayrı kapalı aralık oluşur.
4
Aralıkların boylarının eşitliğini ve toplamlarının 44 birim olmasını kullanırız.
Her bir aralığın uzunluğu 22 birimdir. Buradan ab(6)=2ab=4a - b - (-6) = 2 \Rightarrow a - b = -4 ve 4(a+b)=2a+b=24 - (a + b) = 2 \Rightarrow a + b = 2 denklemleri bulunur.
Birbirine eş iki aralığın uzunlukları eşit olmalıdır ve toplam uzunluk 44 birim ise her biri 22 birimdir.
5
Elde edilen denklemleri ortak çözerek aa ve bb değerlerini bulup a+ba + b toplamını hesaplarız.
a=1a = -1 ve b=3b = 3 bulunur, buradan a+b=2a + b = 2 elde edilir. Bu değerler ab=4>6a - b = -4 > -6 ve a+b=2<4a + b = 2 < 4 koşullarını sağlar.
İki bilinmeyenli doğrusal denklem sisteminin çözümüyle bilinmeyen parametreler belirlenir.

Key Concept

Mutlak değerli eşitsizliklerin sayı doğrusu üzerinde analitik ve cebirsel yöntemlerle çözülmesi, kümelerin kesişim işlemlerinin aralık kavramıyla ilişkilendirilmesi
Rate this question