Soru

Zorluk: OrtaÜstel ve Logaritmik Eşitsizlikler
log0,25(x2x2)1\log_{0,25}(x^2 - x - 2) \geq -1 eşitsizliğini sağlayan xx tam sayılarının toplamı kaçtır?

Cevap: 1

Cevap

Eşitsizliği sağlayan x tam sayılarının toplamı 1'dir.
Logaritma tanım kümesinden gelen x<1x < -1 veya x>2x > 2 koşulu ile tabanın basit kesir olması sebebiyle eşitsizlik yön değiştirilerek elde edilen 2x3-2 \leq x \leq 3 aralığının kesişimi [2,1)(2,3][-2, -1) \cup (2, 3] olur. Bu aralıktaki tam sayılar 2-2 ve 33 olup, toplamları 1'dir.

Adım Adım Çözüm

1
Tanım kümesinin belirlenmesi
x2x2>0    (x2)(x+1)>0    x(,1)(2,)x^2 - x - 2 > 0 \implies (x - 2)(x + 1) > 0 \implies x \in (-\infty, -1) \cup (2, \infty)
Logaritma fonksiyonunun tanımlı olabilmesi için logaritması alınan ifadenin sıfırdan büyük olması gerekir.
2
Logaritmik eşitsizliğin çözülmesi
x2x2(0,25)1    x2x24    x2x60x^2 - x - 2 \leq (0,25)^{-1} \implies x^2 - x - 2 \leq 4 \implies x^2 - x - 6 \leq 0
Logaritmanın tabanı olan 0,25 değeri 0 ile 1 arasında olduğundan, logaritma kaldırılırken eşitsizlik yön değiştirir.
3
Eşitsizlik sisteminin ortak çözümünün bulunması
x[2,1)(2,3]x \in [-2, -1) \cup (2, 3]
x2x60x^2 - x - 6 \leq 0 eşitsizliğinin çözüm kümesi [2,3][-2, 3] olup, bu küme ile tanım kümesinin kesişimi alınmalıdır.
4
Koşulu sağlayan tam sayıların toplanması
Tam sayılar: 2-2 ve 33. Toplamları: 2+3=1-2 + 3 = 1.
Elde edilen en geniş çözüm kümesindeki tam sayı değerleri toplanarak sonuca ulaşılır.

Anahtar Kavram

Üstel ve Logaritmik Eşitsizlikler ve Tanım Kümesi Kısıtları
Bu soruyu puanla