Soru

Zorluk: ZorAnlık Değişim Oranı ve Türevin Limit Tanımı

Türevlenebilir bir gg fonksiyonu için g(2)=3g(2) = 3 ve f(x)=x2−3x+4f(x) = x^2 - 3x + 4 olmak üzere,

lim⁡x→2f(x)g(x)−6x−2=11 \lim_{x \to 2} \frac{f(x)g(x) - 6}{x - 2} = 11

eşitliği sağlanmaktadır.

Buna göre,

lim⁡h→0g(2+3h)−g(2−5h)h \lim_{h \to 0} \frac{g(2 + 3h) - g(2 - 5h)}{h}

limitinin değeri kaçtır?

Cevap: 32

Cevap

Verilen limit ifadesinin türev tanımıyla ilişkisi kurularak çarpımın türevi yardımıyla g′(2)=4g'(2) = 4 bulunur. İstenen limit düzenlendiğinde 8g′(2)8g'(2) değerine eşit olduğundan sonuç 32'dir.
Limit tanımı gereği, lim⁡x→2f(x)g(x)−f(2)g(2)x−2\lim_{x \to 2} \frac{f(x)g(x) - f(2)g(2)}{x - 2} ifadesi (f⋅g)′(2)(f \cdot g)'(2) türev değerini verir. Buradan elde edilen denklem çözülerek g′(2)=4g'(2) = 4 bulunur. İstenen limit ifadesi h→0h \to 0 için 8g′(2)8g'(2) olarak sadeleşir. 8⋅48 \cdot 4 işlemiyle doğru cevap 3232 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
f(2)f(2) değerini hesaplama ve limitin türev tanımıyla ilişkisini kurma
f(2)=22−3(2)+4=2f(2) = 2^2 - 3(2) + 4 = 2 olup f(2)g(2)=2⋅3=6f(2)g(2) = 2 \cdot 3 = 6 elde edilir. Bu durumda verilen limit, h(x)=f(x)g(x)h(x) = f(x)g(x) çarpım fonksiyonunun x=2x = 2 noktasındaki türev tanımıdır:

h′(2)=lim⁡x→2f(x)g(x)−f(2)g(2)x−2=11 h'(2) = \lim_{x \to 2} \frac{f(x)g(x) - f(2)g(2)}{x - 2} = 11
Verilen limitin 0/00/0 belirsizliği içerdiğini görmek ve limit tanımını çarpım fonksiyonunun türevi cinsinden yazmak için.
2
Çarpımın türevi kuralını uygulayarak g′(2)g'(2) değerini elde etme
h′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)h'(x) = f'(x)g(x) + f(x)g'(x) olduğundan h′(2)=f′(2)g(2)+f(2)g′(2)=11h'(2) = f'(2)g(2) + f(2)g'(2) = 11 olur.

f′(x)=2x−3  ⟹  f′(2)=1f'(x) = 2x - 3 \implies f'(2) = 1 değerini yerine yazarsak:

1⋅3+2⋅g′(2)=11  ⟹  2g′(2)=8  ⟹  g′(2)=4 1 \cdot 3 + 2 \cdot g'(2) = 11 \implies 2g'(2) = 8 \implies g'(2) = 4 bulunur.
g′(2)g'(2) değerine ulaşmak için ��arpımın türevi formülünden yararlanmak gerekir.
3
İstenen limit ifadesini düzenleme
lim⁡h→0g(2+3h)−g(2−5h)h=lim⁡h→0g(2+3h)−g(2)−(g(2−5h)−g(2))h \lim_{h \to 0} \frac{g(2 + 3h) - g(2 - 5h)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{g(2 + 3h) - g(2) - (g(2 - 5h) - g(2))}{h}

=3⋅lim⁡h→0g(2+3h)−g(2)3h−(−5)⋅lim⁡h→0g(2−5h)−g(2)−5h = 3 \cdot \lim_{h \to 0} \frac{g(2 + 3h) - g(2)}{3h} - (-5) \cdot \lim_{h \to 0} \frac{g(2 - 5h) - g(2)}{-5h}

=3g′(2)+5g′(2)=8g′(2) = 3g'(2) + 5g'(2) = 8g'(2)
Limit ifadesini türevin limit tanımına benzeterek sadeleştirmek için.
4
Nihai sonucu hesaplama
8g′(2)=8⋅4=328g'(2) = 8 \cdot 4 = 32 elde edilir.
Elde edilen g′(2)g'(2) değerini yerine yazarak nihai sonuca ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Türevin limit tanımı ve çarpım fonksiyonunun türevi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla