Soru

Zorluk: OrtaBileşke Fonksiyonun Türevi ve Zincir Kuralı

Tanımlı oldukları kümelerde türevlenebilir yy, uu ve vv fonksiyonları

y=u32u2+1y = u^3 - 2u^2 + 1
u=sqrtv+1u = \\sqrt{v+1}
v=2x2x3v = 2x^2 - x - 3

eşitlikleriyle verilmektedir.

Buna göre, x=2x = 2 noktasında fracdydx\\frac{dy}{dx} türevinin değeri kaçtır?

  1. A
    1
  2. B
    4
  3. 7Cevap
  4. D
    14
  5. E
    28

Cevap

Zincir kuralı doğru bir şekilde uygulanarak elde edilen türev değeri 7'dir.
Zincir kuralı uygulanarak değişkenlerin türevleri fracdydu=4\\frac{dy}{du} = 4, fracdudv=frac14\\frac{du}{dv} = \\frac{1}{4} ve fracdvdx=7\\frac{dv}{dx} = 7 olarak bulunmuş ve çarpımları sonucunda 7 değeri elde edilmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen x=2x = 2 değeri için sırasıyla vv ve uu değişkenlerinin değerlerini hesaplayın.
x=2x = 2 için:
v=2(2)223=85=3v = 2(2)^2 - 2 - 3 = 8 - 5 = 3

v=3v = 3 için:
u=sqrt3+1=sqrt4=2u = \\sqrt{3+1} = \\sqrt{4} = 2
Türevlerin hesaplanacağı noktaları belirlemek için her değişkenin değerini bulmamız gerekir.
2
Her bir fonksiyonun kendi bağımsız değişkenine göre türevini alın ve ilgili noktadaki değerini hesaplayın.
- fracdydu=3u24uimpliesu=2\\frac{dy}{du} = 3u^2 - 4u \\implies u = 2 için fracdydu=3(2)24(2)=128=4\\frac{dy}{du} = 3(2)^2 - 4(2) = 12 - 8 = 4
- fracdudv=frac12sqrtv+1impliesv=3\\frac{du}{dv} = \\frac{1}{2\\sqrt{v+1}} \\implies v = 3 için fracdudv=frac12sqrt4=frac14\\frac{du}{dv} = \\frac{1}{2\\sqrt{4}} = \\frac{1}{4}
- fracdvdx=4x1impliesx=2\\frac{dv}{dx} = 4x - 1 \\implies x = 2 için fracdvdx=4(2)1=7\\frac{dv}{dx} = 4(2) - 1 = 7
Zincir kuralı formülünü uygulayabilmek için her bir bileşenin türev değerine ihtiyaç vardır.
3
Zincir kuralını uygulayarak fracdydx\\frac{dy}{dx} değerini bulun.
fracdydx=fracdyducdotfracdudvcdotfracdvdx=4cdotfrac14cdot7=7\\frac{dy}{dx} = \\frac{dy}{du} \\cdot \\frac{du}{dv} \\cdot \\frac{dv}{dx} = 4 \\cdot \\frac{1}{4} \\cdot 7 = 7
Zincir kuralına göre bağımlı değişkenin en içteki bağımsız değişkene göre türevi, ara türevlerin çarpımına eşittir.

Anahtar Kavram

Bileşke fonksiyonların türevi hesaplanırken zincir kuralı uygulanır. Birden fazla bağımlı değişken içeren ifadelerde türev, her adımın türevinin birbiriyle çarpılmasıyla bulunur.

Alternatif Yöntem

Alternatif olarak, tüm değişkenler xx cinsinden tek bir fonksiyon olarak yazılabilir: y=(sqrt2x2x2)32(2x2x2)+1y = (\\sqrt{2x^2-x-2})^3 - 2(2x^2-x-2) + 1. Bu ifadenin türevi doğrudan xx'e göre alındığında da aynı sonuç elde edilir ancak işlemler daha karmaşık olacaktır.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla