Soru

Zorluk: OrtaArtan ve Azalan Fonksiyonlar

Gerçel sayılar kümesi üzerinde türevlenebilir bir ff fonksiyonu yalnızca (,8](-\infty, -8] aralığında azalandır.

Buna g��re,
g(x)=f(x26x)g(x) = f(x^2 - 6x)
fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralıkların birleşimi aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    (,2][4,)(-\infty, 2] \cup [4, \infty)
  2. B
    (,2][3,4](-\infty, 2] \cup [3, 4]
  3. [2,3][4,)[2, 3] \cup [4, \infty)Cevap
  4. D
    [2,4][2, 4]
  5. E
    [3,)[3, \infty)

Cevap

Fonksiyonun artan olduğu en geniş aralıkların birleşimi [2,3][4,)[2, 3] \cup [4, \infty) kümesidir.
Artan olduğu en geniş aralıkların birleşimi [2,3][4,)[2, 3] \cup [4, \infty) kümesidir. Fonksiyonun türevi olan g(x)=2(x3)f(x26x)g'(x) = 2(x - 3) f'(x^2 - 6x) ifadesinin işaret tablosu yapıldığında; x3x - 3 ve f(x26x)f'(x^2 - 6x) çarpanlarının işaretlerinin çarpımı (2,3)(2, 3) ve (4,)(4, \infty) aralıklarında pozitif (++) olmaktadır. Dolayısıyla bu aralıklar fonksiyonun artan olduğu bölgelerdir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen fonksiyonun türevi alınır.
g(x)=(2x6)f(x26x)=2(x3)f(x26x)g'(x) = (2x - 6) \cdot f'(x^2 - 6x) = 2(x - 3) \cdot f'(x^2 - 6x)
Bir fonksiyonun artan veya azalan olduğu aralıkları bulmak için türevinin işaretini incelemek gerekir.
2
Türevin sıfır olduğu kritik noktalar belirlenir.
x3=0    x=3x - 3 = 0 \implies x = 3 ve f(x26x)=0    x26x=8    (x2)(x4)=0    x=2f'(x^2 - 6x) = 0 \implies x^2 - 6x = -8 \implies (x - 2)(x - 4) = 0 \implies x = 2 veya x=4x = 4 kritik noktalardır.
ff fonksiyonu yalnızca (,8](-\infty, -8] aralığında azalan olduğundan, f(u)=0f'(u) = 0 eşitliğini sağlayan sınır değer u=8u = -8 olur.
3
Kritik noktalara göre işaret tablosu oluşturulur ve g(x)0g'(x) \ge 0 olan bölgeler belirlenir.
x<2x < 2 için g(x)<0g'(x) < 0, 2<x<32 < x < 3 için g(x)>0g'(x) > 0, 3<x<43 < x < 4 için g(x)<0g'(x) < 0, x>4x > 4 için g(x)>0g'(x) > 0 bulunur. Buradan artan olan aralıklar [2,3][2, 3] ve [4,)[4, \infty) olarak elde edilir.
Çarpanların her aralıktaki işareti belirlenerek çarpılır. x>4x > 4 için x3>0x-3 > 0 ve x26x>8    f(x26x)>0x^2-6x > -8 \implies f'(x^2-6x) > 0 olduğundan çarpım pozitif olur. Diğer aralıklar da benzer şekilde test edilir.

Anahtar Kavram

Bileşke fonksiyonların türevi yardımıyla artan ve azalan aralıkların belirlenmesi
Bu soruyu puanla