Soru

Zorluk: OrtaArtan ve Azalan Fonksiyonlar
Gerçek sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve türevlenebilir bir ff fonksiyonu
f(x)=14x4x3+5f(x) = \frac{1}{4}x^4 - x^3 + 5
kuralı ile veriliyor.

Buna göre, ff fonksiyonunun azalan olduğu en geniş aralık aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    [3,)[3, \infty)
  2. B
    [0,3][0, 3]
  3. (,3](-\infty, 3]Cevap
  4. D
    (,5](-\infty, 5]
  5. E
    (,0](-\infty, 0]

Cevap

Fonksiyonun azalan olduğu en geniş aralık (,3](-\infty, 3] aral��ğıdır.
Fonksiyonun türevi f(x)=x2(x3)f'(x) = x^2(x-3) şeklindedir. Türevin sıfırdan küçük veya eşit olduğu aralıkta fonksiyon azalandır. Her gerçek xx için x20x^2 \geq 0 olduğundan, x2(x3)0x^2(x-3) \leq 0 eşitsizliğinin sağlanması için x30x-3 \leq 0 olmalıdır. Buradan x3x \leq 3 elde edilir. Bu durum bizi (,3](-\infty, 3] aralığına ulaştırır.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen f(x)=14x4x3+5f(x) = \frac{1}{4}x^4 - x^3 + 5 fonksiyonunun türevi alınır.
f(x)=x33x2f'(x) = x^3 - 3x^2 elde edilir.
Bir fonksiyonun artan veya azalan olduğu aralıkları belirlemek için türevinin işareti incelenmelidir.
2
Türev fonksiyonunun kökleri bulunur.
f(x)=x2(x3)=0f'(x) = x^2(x - 3) = 0 denkleminden x=0x = 0 (çift katlı kök) ve x=3x = 3 (tek katlı kök) elde edilir.
İşaret tablosu oluşturmak için türevin sıfır olduğu noktalar (kritik noktalar) belirlenmelidir.
3
Türev fonksiyonu için işaret tablosu oluşturulur.
x>3x > 3 için f(x)>0f'(x) > 0 (+), 0<x<30 < x < 3 için f(x)<0f'(x) < 0 (-) ve x<0x < 0 için f(x)<0f'(x) < 0 (-) olur.
x=0x = 0 noktası çift katlı kök olduğundan bu noktadan geçerken türevin işareti değişmez.
4
Türevin negatif veya sıfır olduğu (f(x)0f'(x) \leq 0) aralık belirlenir.
x(,3]x \in (-\infty, 3] aralığında f(x)0f'(x) \leq 0 olur.
Türevin negatif veya sıfır olduğu aralıkta fonksiyon azalandır.

Anahtar Kavram

Türev yardımıyla bir fonksiyonun artan ve azalan olduğu aralıkların belirlenmesi ve çift katlı köklerde işaret incelemesi.
Bu soruyu puanla