Soru

Zorluk: OrtaTrigonometrik Fonksiyonların Grafikleri ve Periyot
kk pozitif bir gerçel sayı olmak üzere, gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı
f(x)=3sin2(2kx)1f(x) = 3\sin^2\left(\frac{2}{k}x\right) - 1
g(x)=5cos(k9x)+4g(x) = 5\cos\left(\frac{k}{9}x\right) + 4
fonksiyonlarının esas periyotları birbirine eşittir.

Buna göre, kk değeri kaçtır?

Cevap: 6

Cevap

k'nin alabileceği pozitif gerçel sayı değeri 6'dır.
Çift dereceli olan birinci fonksiyonun periyodu Tf=kπ2T_f = \frac{k\pi}{2}, tek dereceli olan ikinci fonksiyonun periyodu ise Tg=18πkT_g = \frac{18\pi}{k} olarak elde edilir. Periyotların eşitliği kπ2=18πk    k2=36\frac{k\pi}{2} = \frac{18\pi}{k} \implies k^2 = 36 bağıntısını verir. Pozitif kk gerçel sayısı buradan 66 olarak saptanır.

Adım Adım Çözüm

1
f(x)=3sin2(2kx)1f(x) = 3\sin^2\left(\frac{2}{k}x\right) - 1 fonksiyonunun esas periyodunu (TfT_f) hesaplama.
Tf=kπ2T_f = \frac{k\pi}{2}
Sinüs fonksiyonunun derecesi çift (22) olduğundan, periyot T=πbT = \frac{\pi}{|b|} formülüyle hesaplanır. Burada b=2kb = \frac{2}{k} ve k>0k > 0 olduğu için Tf=π2k=kπ2T_f = \frac{\pi}{\frac{2}{k}} = \frac{k\pi}{2} olur.
2
g(x)=5cos(k9x)+4g(x) = 5\cos\left(\frac{k}{9}x\right) + 4 fonksiyonunun esas periyodunu (TgT_g) hesaplama.
Tg=18πkT_g = \frac{18\pi}{k}
Kosinüs fonksiyonunun derecesi tek (11) olduğundan, periyot T=2πbT = \frac{2\pi}{|b|} formülüyle hesaplanır. Burada b=k9b = \frac{k}{9} ve k>0k > 0 olduğu için Tg=2πk9=18πkT_g = \frac{2\pi}{\frac{k}{9}} = \frac{18\pi}{k} olur.
3
Esas periyotların eşitliği koşulundan kk değerini bulma.
k=6k = 6
Tf=TgT_f = T_g eşitliğinden kπ2=18πk\frac{k\pi}{2} = \frac{18\pi}{k} denklemi elde edilir. Her iki taraf sadeleştirildiğinde k2=18k    k2=36\frac{k}{2} = \frac{18}{k} \implies k^2 = 36 olur. k>0k > 0 koşulunu sağlayan değer k=6k = 6 olarak bulunur.

Anahtar Kavram

Trigonometrik fonksiyonlarda sinn(ax+b)\sin^n(ax+b) ve cosn(ax+b)\cos^n(ax+b) ifadelerinin esas periyotları belirlenirken, kuvvetin tek veya çift olmasına bakılır. Derece çift (nn çift) ise periyot T=πaT = \frac{\pi}{|a|}, derece tek (nn tek) ise periyot T=2πaT = \frac{2\pi}{|a|} formülüyle hesaplanır.
Bu soruyu puanla