Soru

Zorluk: OrtaArtan ve Azalan Fonksiyonlar

Gerçel sayılar kümesi üzerinde türevlenebilir bir ff fonksiyonunun her xx gerçel sayısı için türevi negatiftir.

Buna göre,
g(x)=f(x28x+12)g(x) = f(x^2 - 8x + 12)
fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralık aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    [4,)[4, \infty)
  2. B
    [2,6][2, 6]
  3. (,4](-\infty, 4]Cevap
  4. D
    (,2][6,)(-\infty, 2] \cup [6, \infty)
  5. E
    [6,)[6, \infty)

Cevap

(,4](-\infty, 4] aralığı
Bileşke fonksiyonun türevi zincir kuralı gereğince g(x)=(2x8)f(x28x+12)g'(x) = (2x - 8) \cdot f'(x^2 - 8x + 12) şeklindedir. Soruda ff fonksiyonunun türevinin daima negatif olduğu belirtildiğinden f(x28x+12)<0f'(x^2 - 8x + 12) < 0 olur. Fonksiyonun artan olması için türevinin sıfırdan büyük veya eşit olması (g(x)0g'(x) \geq 0) gerekir. Negatif bir çarpanla çarpıldığında sonucun sıfırdan büyük veya eşit olması için diğer çarpanın sıfırdan küçük veya eşit olması (2x802x - 8 \leq 0) şarttır. Bu eşitsizlik çözüldüğünde x4x \leq 4 elde edilir ve en geniş aralık (,4](-\infty, 4] olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Bileşke fonksiyonun türevini almak için zincir kuralını uygulayın.
g(x)=(2x8)f(x28x+12)g'(x) = (2x - 8) \cdot f'(x^2 - 8x + 12)
Bir fonksiyonun artan veya azalan olduğu aralıkları bulmak için türevinin işaretinin incelenmesi gerekir.
2
Soruda verilen ff fonksiyonunun türevinin daima negatif olduğu bilgisini kullanarak türev çarpanlarının işaretini belirleyin.
f(x28x+12)<0f'(x^2 - 8x + 12) < 0
Her xx gerçel sayısı için f(x)<0f'(x) < 0 olduğundan, bileşke fonksiyon türevindeki ff' terimi daima negatiftir.
3
Fonksiyonun artan olması için türevinin sıfırdan büyük veya eşit olması gerektiği koşulunu (g(x)0g'(x) \geq 0) çözün.
(2x8)f(x28x+12)0    2x80    x4(2x - 8) \cdot f'(x^2 - 8x + 12) \geq 0 \implies 2x - 8 \leq 0 \implies x \leq 4
Çarpanlardan biri daima negatif (f<0f' < 0) olduğundan, çarpımın sonucunun pozitif veya sıfır olması için diğer çarpan olan (2x8)(2x - 8) ifadesinin negatif veya sıfır olması şarttır. Buradan en geniş aralık (,4](-\infty, 4] olarak elde edilir.

Anahtar Kavram

Türev yardımıyla fonksiyonların artanlık ve azalanlık analizi ve bileşke fonksiyonların türevi.
Bu soruyu puanla