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(x2−6x)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(x−3)f′(x2−6x)g'(x) = 2(x - 3) f'(x^2 - 6x) ifadesinin işaret tablosu yapıldığında; x−3x - 3 ve f′(x2−6x)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)=(2x−6)⋅f′(x2−6x)=2(x−3)⋅f′(x2−6x)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.
x−3=0  ⟹  x=3x - 3 = 0 \implies x = 3 ve f′(x2−6x)=0  ⟹  x2−6x=−8  ⟹  (x−2)(x−4)=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 x−3>0x-3 > 0 ve x2−6x>−8  ⟹  f′(x2−6x)>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