Soru

Zorluk: ZorAnlık Değişim Oranı ve Türevin Limit Tanımı
Türevlenebilir bir ff fonksiyonu için f(1)=2f(1) = 2 olmak üzere,
limx1x2f(1)f(x2)x1=6 \lim_{x \to 1} \frac{x^2 \cdot f(1) - f(x^2)}{x - 1} = 6
eşitliği veriliyor.

Buna göre, f(1)f'(1) değeri kaçtır?

Cevap: -1

Cevap

Türevlenebilir ff fonksiyonu için f(1)f'(1) değeri 1-1 olarak bulunur.
Verilen limit ifadesi cebirsel olarak düzenlendiğinde türevin limit tanımı yardımıyla 2f(1)2f(1)=62f(1) - 2f'(1) = 6 eşitliği elde edilir. Bu eşitlikte f(1)=2f(1) = 2 değeri yerine yazıldığında f(1)=1f'(1) = -1 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen limit ifadesinin pay kısmına f(1)f(1) terimini ekleyip çıkararak ifadeyi düzenleyelim.
limx1x2f(1)f(1)+f(1)f(x2)x1=6\lim_{x \to 1} \frac{x^2 \cdot f(1) - f(1) + f(1) - f(x^2)}{x - 1} = 6
Türevin limit tanımını kullanabilmek için f(u)f(1)f(u) - f(1) benzeri ifadeler elde etmeyi amaçlıyoruz.
2
Payı gruplandırarak limit ifadesini iki ayrı limitin farkı şeklinde ayıralım.
limx1[f(1)x21x1f(x2)f(1)x1]=6\lim_{x \to 1} \left[ f(1) \cdot \frac{x^2 - 1}{x - 1} - \frac{f(x^2) - f(1)}{x - 1} \right] = 6
Limiti daha kolay hesaplanabilir iki bağımsız parçaya bölmek için.
3
Birinci terimde x21=(x1)(x+1)x^2 - 1 = (x-1)(x+1) özdeşliğini kullanarak sadeleştirme yapalım; ikinci terimde ise pay ve paydayı x+1x+1 ile çarparak türevin tanım formatını oluşturalım.
limx1[f(1)(x+1)f(x2)f(1)x21(x+1)]=6\lim_{x \to 1} \left[ f(1) \cdot (x + 1) - \frac{f(x^2) - f(1)}{x^2 - 1} \cdot (x + 1) \right] = 6
x1x \to 1 iken x21x^2 \to 1 olduğundan, ikinci limit parçasında türev tanımını uygulayabilmek için.
4
x1x \to 1 için limitleri alalım ve verilen f(1)=2f(1) = 2 değerini yerine yazarak f(1)f'(1) değerini hesaplayalım.
f(1)2f(1)2=6    2(2)2f(1)=6    42f(1)=6    f(1)=1f(1) \cdot 2 - f'(1) \cdot 2 = 6 \implies 2(2) - 2f'(1) = 6 \implies 4 - 2f'(1) = 6 \implies f'(1) = -1
Denklemi çözüp istenen türev değerine ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Türevin limit tanımı ve limitin cebirsel özellikleri
Bu soruyu puanla