Soru

Zorluk: OrtaTürevin Geometrik Yorumu (Teğet ve Normal)
Dik koordinat düzleminde,
f(x)=x25x+2f(x) = x^2 - 5x + 2
parabolünün x=ax = a apsisli noktasındaki teğet doğrusu ile
g(x)=x33x2+x+2g(x) = x^3 - 3x^2 + x + 2
eğrisinin x=2x = 2 apsisli noktasındaki normal doğrusu birbirine paraleldir.

Buna göre, aa değeri kaçtır?

  1. A
    1
  2. 2Cevap
  3. C
    3
  4. D
    4
  5. E
    5

Cevap

Parabolün teğet doğrusu ile eğrinin normal doğrusunun paralel olmasını sağlayan bilinmeyen apsis değeri 2'dir.
Verilen g(x)g(x) eğrisinin x=2x=2 noktasındaki teğetinin eğimi g(2)=1g'(2) = 1 olarak hesaplanır. Teğet ile normal birbirine dik olduğundan normalin eğimi 1-1 olur. f(x)f(x) parabolünün x=ax=a noktasındaki teğetinin eğimi ise f(a)=2a5f'(a) = 2a - 5 değerine eşittir. Bu iki doğrunun paralel olması, eğimlerinin eşit olmasını gerektirir. Buradan 2a5=12a - 5 = -1 denklemi kurulur ve a=2a = 2 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
g(x)=x33x2+x+2g(x) = x^3 - 3x^2 + x + 2 fonksiyonunun türevi alınarak x=2x = 2 noktasındaki teğetinin eğimi (mtm_t) hesaplanır.
g(x)=3x26x+1g'(x) = 3x^2 - 6x + 1 olup, x=2x = 2 için g(2)=3(2)26(2)+1=1g'(2) = 3(2)^2 - 6(2) + 1 = 1 bulunur.
Bir eğrinin herhangi bir noktasındaki teğetinin eğimi, fonksiyonun o noktadaki türev değerine eşittir.
2
g(x)g(x) eğrisinin x=2x = 2 noktasındaki normal doğrusunun eğimi (mnm_n) hesaplanır.
mn=1g(2)=11=1m_n = -\frac{1}{g'(2)} = -\frac{1}{1} = -1 olur.
Teğet ve normal doğruları birbirine dik olduğundan eğimleri çarpımı 1-1'dir (mtmn=1m_t \cdot m_n = -1).
3
f(x)=x25x+2f(x) = x^2 - 5x + 2 parabolünün türevi alınarak x=ax = a noktasındaki teğetinin eğimi yazılır.
f(x)=2x5f'(x) = 2x - 5 olup, x=ax = a noktasındaki teğet eğimi f(a)=2a5f'(a) = 2a - 5 olur.
Parabolün teğetinin eğimi, parabol denkleminin o noktadaki türev değeridir.
4
Paralel doğruların eğimlerinin eşitliği kullanılarak aa değeri hesaplanır.
f(a)=mn    2a5=1    2a=4    a=2f'(a) = m_n \implies 2a - 5 = -1 \implies 2a = 4 \implies a = 2 elde edilir.
Paralel doğruların eğimleri birbirine eşittir.

Anahtar Kavram

Türevin geometrik yorumu, teğet ve normal doğrularının eğim ilişkileri ve paralel doğruların eğim eşitliği.
Bu soruyu puanla