Soru

Zorluk: ZorTemel Türev Alma Kuralları
Her x>1x > 1 gerçel sayısı için pozitif değerli ve türevlenebilir ff ve gg fonksiyonları
f(x)g(x)=x3+4f(x) \cdot g(x) = x^3 + 4
f(x)g(x)=x+1x1\frac{f(x)}{g(x)} = \frac{x+1}{x-1}
eşitliklerini sağlamaktadır.

Buna göre, f(2)f'(2) değeri kaçtır?

  1. A
    5-5
  2. 11Cevap
  3. C
    22
  4. D
    52\frac{5}{2}
  5. E
    55

Cevap

Aranan türev değeri 11 olarak bulunur.
Verilen fonksiyonların çarpım ve bölüm ilişkilerinden hareketle, çarpım ve bölüm türevi kuralları uygulanarak x=2x=2 noktasındaki türev değerleri için iki bilinmeyenli bir denklem sistemi oluşturulur. Bu sistem çözüldüğünde türev değeri 11 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
x=2x = 2 noktasındaki f(2)f(2) ve g(2)g(2) değerlerini bulmak için verilen eşitlikleri kullanırız.
f(2)g(2)=23+4=12f(2) \cdot g(2) = 2^3 + 4 = 12 ve f(2)g(2)=2+121=3\frac{f(2)}{g(2)} = \frac{2+1}{2-1} = 3 elde edilir. Buradan f(2)=3g(2)f(2) = 3g(2) yazılabilir. Çarpım eşitliğinde yerine yazıldığında 3[g(2)]2=12    [g(2)]2=43[g(2)]^2 = 12 \implies [g(2)]^2 = 4 olur. Fonksiyonlar pozitif değerli olduğundan g(2)=2g(2) = 2 ve f(2)=6f(2) = 6 bulunur.
Türev kurallarını uyguladıktan sonra fonksiyonların o noktadaki değerlerine ihtiyaç duyulmaktadır.
2
Çarpım eşitliğinin her iki tarafının türevini alırız.
(f(x)g(x))=(x3+4)    f(x)g(x)+f(x)g(x)=3x2(f(x) \cdot g(x))' = (x^3 + 4)' \implies f'(x)g(x) + f(x)g'(x) = 3x^2 olur. x=2x = 2 için f(2)g(2)+f(2)g(2)=12    2f(2)+6g(2)=12    f(2)+3g(2)=6f'(2)g(2) + f(2)g'(2) = 12 \implies 2f'(2) + 6g'(2) = 12 \implies f'(2) + 3g'(2) = 6 denklemi elde edilir.
f(2)f'(2) ve g(2)g'(2) değerleri arasında birinci bağıntıyı kurmak için.
3
Bölüm eşitliğinin her iki tarafının türevini alırız.
(f(x)g(x))=(x+1x1)    f(x)g(x)f(x)g(x)[g(x)]2=1(x1)(x+1)1(x1)2=2(x1)2\left(\frac{f(x)}{g(x)}\right)' = \left(\frac{x+1}{x-1}\right)' \implies \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2} = \frac{1(x-1) - (x+1)1}{(x-1)^2} = \frac{-2}{(x-1)^2} olur. x=2x = 2 için 2f(2)6g(2)4=2    f(2)3g(2)=4\frac{2f'(2) - 6g'(2)}{4} = -2 \implies f'(2) - 3g'(2) = -4 denklemi elde edilir.
f(2)f'(2) ve g(2)g'(2) değerleri arasında ikinci bağıntıyı kurmak için.
4
Elde edilen iki bilinmeyenli denklem sistemini çözeriz.
f(2)+3g(2)=6f'(2) + 3g'(2) = 6 ve f(2)3g(2)=4f'(2) - 3g'(2) = -4 denklemleri taraf tarafa toplandığında 2f(2)=2    f(2)=12f'(2) = 2 \implies f'(2) = 1 bulunur.
f(2)f'(2) değerini yalnız bırakıp sonucu hesaplamak için.

Anahtar Kavram

Çarpım ve bölüm kuralları kullanılarak türev alma ve türev değerlerini içeren denklem sistemlerini çözme.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla