Soru

Zorluk: OrtaTrigonometrik Özdeşlikler ve Sıralama
x(π4,π2)x \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right)
olmak üzere,
a=sinx+cosxb=tanx+cotxc=sinxcosx\begin{aligned} a &= \sin x + \cos x \\ b &= \tan x + \cot x \\ c &= \sin x \cdot \cos x \end{aligned}
olarak tanımlanıyor.

Buna göre; aa, bb ve cc değerlerini küçükten büyüğe doğru sıralayınız.
  1. 1cc
  2. 2aa
  3. 3bb

Cevap

Küçükten büyüğe doğru doğru sıralama c, a, b şeklindedir.
Verilen aralıkta terimlerin değer aralıkları sırasıyla c(0,0,5)c \in (0, 0,5), a(1,2)a \in (1, \sqrt{2}) ve b(2,)b \in (2, \infty) olarak belirlenir. Bu aralıkların karşılaştırılması sonucunda doğru sıralama en küçükten en büyüğe doğru sırasıyla cc, aa ve bb şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
cc ifadesinin değer aralığını bulmak için yarım açı formülü kullanılır.
c=sin2x2c = \frac{\sin 2x}{2} olur. x(π4,π2)x \in \left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right) ise 2x(π2,π)2x \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right) olur. İkinci bölgede sinüs pozitif olduğundan 0<sin2x<10 < \sin 2x < 1 aralığındadır. Buradan 0<c<0,50 < c < 0,5 elde edilir.
Çarpım durumundaki ifadeyi tek bir trigonometrik fonksiyona dönüştürmek sınır analizini kolaylaştırır.
2
aa ifadesinin sınırlarını belirlemek için ifadenin karesi alınır.
a2=sin2x+cos2x+2sinxcosx=1+sin2xa^2 = \sin^2 x + \cos^2 x + 2\sin x\cos x = 1 + \sin 2x elde edilir. 0<sin2x<10 < \sin 2x < 1 aralığında olduğundan 1<a2<21 < a^2 < 2 olur. Karekök alındığında ise 1<a<21 < a < \sqrt{2} aralığı bulunur.
Toplam şeklindeki sinüs ve kosinüs ifadelerinin değer aralığı kare alma yöntemiyle tespit edilebilir.
3
bb ifadesi temel özdeşlikler kullanılarak sadeleştirilir.
b=sinxcosx+cosxsinx=sin2x+cos2xsinxcosx=1sinxcosx=2sin2xb = \frac{\sin x}{\cos x} + \frac{\cos x}{\sin x} = \frac{\sin^2 x + \cos^2 x}{\sin x \cos x} = \frac{1}{\sin x \cos x} = \frac{2}{\sin 2x} bulunur. 0<sin2x<10 < \sin 2x < 1 olduğundan b>2b > 2 elde edilir.
Tanjant ve kotanjant toplamını sinüs cinsinden tek bir rasyonel ifadeye dönüştürmek sınır değerini bulmayı sağlar.
4
Elde edilen üç değer aralığı karşılaştırılarak sıralama tamamlanır.
c(0,0,5)c \in (0, 0,5), a(1,2)a \in (1, \sqrt{2}) ve b(2,)b \in (2, \infty) olduğundan sıralama c<a<bc < a < b şeklindedir.
Değer aralıkları ayrık kümeler oluşturduğu için kesin bir sıralama yapılabilir.

Anahtar Kavram

Trigonometrik Özdeşlikler ve Sıralama
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla