Soru

Zorluk: OrtaLimitlerde Belirsizlik Durumları (0/0 Belirsizliği)
aa ve bb birer gerçel sayı olmak üzere,
limx1x+a2x21=b\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x+a} - 2}{x^2 - 1} = b
olduğuna göre, 1ba\frac{1}{b} - a farkı kaçtır?

Cevap: 5

Cevap

İstenen farkın değeri 5'tir.
Limit değerinin bir gerçel sayı olabilmesi için paydanın sıfıra gittiği durumda payın da sıfıra gitmesi gerektiği kuralından aa değeri bulunur. Ardından eşlenik çarpımı yardımıyla 00\frac{0}{0} belirsizliği giderilerek limit değeri olan bb hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Paydanın limitini inceleyip payın limitini sıfıra eşitleyerek aa değerini bulma.
a=3a = 3 olarak bulunur.
x1x \to 1 için payda sıfıra yaklaştığından, limitin bir gerçel sayıya eşit olabilmesi için pay da sıfıra yaklaşmal��dır. Yani limx1(x+a2)=0    1+a2=0    a=3\lim_{x \to 1} (\sqrt{x+a} - 2) = 0 \implies \sqrt{1+a} - 2 = 0 \implies a = 3 olur.
2
Bulunan a=3a = 3 değerini limitte yerine yazıp payı eşleniği ile çarparak belirsizliği giderme.
Limit ifadesi limx11(x+1)(x+3+2)\lim_{x \to 1} \frac{1}{(x+1)(\sqrt{x+3} + 2)} şekline sadeleşir.
limx1x+32x21\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x+3} - 2}{x^2 - 1} ifadesinde 00\frac{0}{0} belirsizliği vardır. Payı ve paydayı x+3+2\sqrt{x+3} + 2 ile çarparsak: (x+32)(x+3+2)(x21)(x+3+2)=x1(x1)(x+1)(x+3+2)\frac{(\sqrt{x+3} - 2)(\sqrt{x+3} + 2)}{(x^2 - 1)(\sqrt{x+3} + 2)} = \frac{x-1}{(x-1)(x+1)(\sqrt{x+3} + 2)} elde edilir. x1x \neq 1 olduğundan x1x-1 terimleri sadeleşir.
3
Sadeleşen ifadede x=1x=1 yazarak limit değeri olan bb'yi bulma ve 1ba\frac{1}{b} - a değerini hesaplama.
b=18b = \frac{1}{8} ve 1ba=5\frac{1}{b} - a = 5 bulunur.
b=limx11(x+1)(x+3+2)=124=18b = \lim_{x \to 1} \frac{1}{(x+1)(\sqrt{x+3} + 2)} = \frac{1}{2 \cdot 4} = \frac{1}{8} olur. Buradan 1ba=83=5\frac{1}{b} - a = 8 - 3 = 5 elde edilir.

Anahtar Kavram

Limitlerde 0/0 belirsizliğinin köklü ifadeler içeren rasyonel fonksiyonlarda eşlenik çarpımı ile giderilmesi ve parametre bulma.
Bu soruyu puanla