Soru

Zorluk: OrtaTürevin Geometrik Yorumu (Teğet ve Normal)

Dik koordinat düzleminde, f(x)=x23x+4f(x) = x^2 - 3x + 4 parabolünün grafiğine P(0,1)P(0, 1) noktasından çizilen teğet doğrularının eğimleri çarpımı kaçtır?

  1. A
    -7
  2. B
    -5
  3. -3Cevap
  4. D
    3
  5. E
    9

Cevap

Teğet doğrularının eğimleri çarpımı 3-3'tür.
Dışarıdaki noktadan çizilen teğetlerin değme noktaları belirlenerek elde edilen eğimlerin çarpımı 3-3'tür. Değme noktaları x0=±3x_0 = \pm\sqrt{3} olup teğet eğimleri m1=233m_1 = 2\sqrt{3}-3 ve m2=233m_2 = -2\sqrt{3}-3 şeklinde hesaplanır. Bu değerlerin çarpımı 3-3 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Teğet doğrusunun değme noktasını A(x0,y0)A(x_0, y_0) olarak belirleyip, bu noktanın parabol üzerinde olduğunu yazalım.
y0=x023x0+4y_0 = x_0^2 - 3x_0 + 4 elde edilir.
Teğet doğrusunun denklemine ulaşmak için değme noktasının koordinatlarını fonksiyon türünden ifade etmeliyiz.
2
Parabolün türevini alarak değme noktasındaki teğetin eğimini (mm) bulalım.
f(x)=2x3    m=2x03f'(x) = 2x - 3 \implies m = 2x_0 - 3 olur.
Bir fonksiyona üzerindeki bir noktadan çizilen teğetin eğimi, fonksiyonun o noktadaki türevine eşittir.
3
A(x0,y0)A(x_0, y_0) noktasından çizilen ve eğimi mm olan, aynı zamanda P(0,1)P(0, 1) noktasından geçen teğet doğrusunun eğim formülünü yazıp x0x_0 değerlerini bulalım.
m=y01x00    2x03=x023x0+41x0    2x023x0=x023x0+3    x02=3    x0=3m = \frac{y_0 - 1}{x_0 - 0} \implies 2x_0 - 3 = \frac{x_0^2 - 3x_0 + 4 - 1}{x_0} \implies 2x_0^2 - 3x_0 = x_0^2 - 3x_0 + 3 \implies x_0^2 = 3 \implies x_0 = \sqrt{3} veya x0=3x_0 = -\sqrt{3} bulunur.
İki noktası bilinen doğrunun eğim formülü ile türevden elde edilen eğimi birbirine eşitleyerek teğet noktalarının apsislerini elde ederiz.
4
Bulunan x0x_0 apsis değerlerini teğet eğimi formülünde (m=2x03m = 2x_0 - 3) yerine yazarak teğet doğrularının eğimlerini (m1m_1 ve m2m_2) bulalım ve çarpalım.
m1=233m_1 = 2\sqrt{3} - 3 ve m2=233m_2 = -2\sqrt{3} - 3 olur. Eğimler çarpımı: m1m2=(233)(233)=(233)(23+3)=((23)232)=(129)=3m_1 \cdot m_2 = (2\sqrt{3} - 3)(-2\sqrt{3} - 3) = -(2\sqrt{3} - 3)(2\sqrt{3} + 3) = -((2\sqrt{3})^2 - 3^2) = -(12 - 9) = -3 olarak bulunur.
Soruda bizden istenen teğet doğrularının eğimleri çarpımını hesaplamak.

Anahtar Kavram

Bir eğriye dışındaki bir noktadan çizilen teğet doğrularının denklemlerini ve eğimlerini türev yardımıyla bulma.
Bu soruyu puanla