Soru

Zorluk: ZorÇarpım ve Bölüm Durumundaki Eşitsizlikler

Gerçek sayılar kümesinde tanımlı,

(2x)(x2x12)2x25x+60 \frac{(2-x) \cdot (x^2 - x - 12)^2}{x^2 - 5x + 6} \ge 0

eşitsizliğini sağlayan en büyük 4 farklı xx tam sayısının toplamı kaçtır?
  1. A
    -2
  2. B
    2
  3. 4Cevap
  4. D
    7
  5. E
    10

Cevap

Eşitsizliği sağlayan en büyük 4 farklı tam sayının toplamı 4'tür.
Eşitsizliğin çözüm kümesi analiz edildiğinde, sadeleşen x=2x = 2 kökü ve paydadaki x=3x = 3 kökü tanımsızlık nedeniyle kümeden atılmalıdır. Karesel ifadenin kökleri olan x=3x = -3 ve x=4x = 4 çift katlı köklerdir. Yapılan işaret tablosuna göre çözüm kümesi (,3){2}{4}(-\infty, 3) \setminus \{2\} \cup \{4\} şeklinde belirlenir. Bu aralıktaki en büyük dört farklı tam sayı sırasıyla 44, 11, 00 ve 1-1 olup toplamları 44'tür.

Adım Adım Çözüm

1
Eşitsizlikte yer alan tüm çarpanların köklerini ve bu köklerin katlılık durumlarını (tek veya çift katlı kök) belirleyin.
Paydaki 2x=0    x=22-x = 0 \implies x=2 (tek katlı kök); (x2x12)2=0    x=4(x^2-x-12)^2 = 0 \implies x=4 ve x=3x=-3 (her ikisi de karesi alındığı için çift katlı kök). Paydadaki x25x+6=0    (x2)(x3)=0    x=2x^2-5x+6 = 0 \implies (x-2)(x-3)=0 \implies x=2 ve x=3x=3 (her ikisi de tek katlı kök) elde edilir.
İşaret tablosu oluşturabilmek için kritik noktaların tespit edilmesi gerekir.
2
Aynı kökten hem pay hem de paydada bulunup bulunmadığını kontrol ederek sadeleştirme veya katlılık durumunu güncelleyin ve tanımsızlık koşullarını belirleyin.
x=2x = 2 kökü hem pay hem de paydada mevcuttur. Eşitsizlikte paydada olduğu için x2x \neq 2 olmalıdır. x2x \neq 2 için 2xx2=1\frac{2-x}{x-2} = -1 olup bu ifade işaret değiştirmeyen sabit bir çarpan gibi davranır. x=3x = 3 paydanın kökü olup x3x \neq 3 olmalıdır. x=4x = 4 ve x=3x = -3 payın çift katlı kökleridir.
Paydanın kökleri çözüm kümesine dahil edilemez ve ortak kökler işaret tablosunu doğrudan etkiler.
3
İşaret tablosunu oluşturun ve eşitsizliğin sıfırdan büyük veya eşit olduğu aralıkları ve noktaları belirleyin.
En sağdaki aralıkta (x>4x > 4) ifadenin işareti negatif (-) ile başlar. İşaret tablosu sırasıyla: x>4    x > 4 \implies -; x=4x = 4 (çift katlı dahil)     0\implies 0; 3<x<4    3 < x < 4 \implies -; x=3x = 3 (tek katlı hariç)     \implies tanımsız; 2<x<3    +2 < x < 3 \implies +; x=2x = 2 (sadeleşen tanımsız hariç)     \implies tanımsız; 3<x<2    +-3 < x < 2 \implies +; x=3x = -3 (çift katlı dahil)     0\implies 0; x<3    +x < -3 \implies + şeklindedir. Buradan çözüm kümesi S=(,3){2}{4}S = (-\infty, 3) \setminus \{2\} \cup \{4\} olarak elde edilir.
Eşitsizliğin sağlandığı aralıkları ve tek tek sağlayan kökleri doğru tespit etmek gerekir.
4
Çözüm kümesinde yer alan en büyük 4 farklı tam sayıyı bulun ve bunları toplayın.
Çözüm kümesindeki en büyük tam sayılar sırasıyla 44, 11 (çünkü 33 ve 22 tanımsız olduğundan hariçtir), 00 ve 1-1 şeklindedir. Bu sayıların toplamı 4+1+0+(1)=44 + 1 + 0 + (-1) = 4 olur.
Soruda istenen nihai sonuca ulaşmak için en büyük tam sayıların doğru sıralanıp toplanması gerekir.

Anahtar Kavram

Çarpım ve Bölüm Durumundaki Eşitsizlikler
Bu soruyu puanla