Soru

Zorluk: OrtaArtan ve Azalan Fonksiyonlar
Gerçel sayılar kümesi üzerinde türevlenebilir bir ff fonksiyonunun türevi
f(x)=x25x+4f'(x) = x^2 - 5x + 4
olarak verilmiştir.

Buna göre, g(x)=f(x2)g(x) = f(x^2) fonksiyonunun artan olduğu en geniş aralıklardan biri aşağıdakilerden hangisidir?

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

Cevap

Fonksiyonun artan olduğu en geniş aralıklardan biri [0, 1] aralığıdır.
Doğru seçenekte sunulan [0, 1] aralığı, g(x)=2x(x24)(x21)0g'(x) = 2x(x^2-4)(x^2-1) \ge 0 eşitsizliğinin çözüm kümesinde yer alan artanlık aralıklarından biridir. Yapılan türev analizi ve işaret tablosu sonucunda bu aralıkta türevin pozitif veya sıfır olduğu doğrulanmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Bileşke fonksiyonun türevini almak için zincir kuralını uygulayınız.
g(x)=2xf(x2)g'(x) = 2x \cdot f'(x^2)
g(x)=f(x2)g(x) = f(x^2) fonksiyonunun türevi zincir kuralı gereği dıştaki fonksiyonun türevi ile içinin türevinin çarpımına eşittir.
2
f(x)f'(x) fonksiyonunda xx yerine x2x^2 yazarak f(x2)f'(x^2) ifadesini bulunuz ve çarpanlarına ayırınız.
f(x2)=(x2)25(x2)+4=(x24)(x21)=(x2)(x+2)(x1)(x+1)f'(x^2) = (x^2)^2 - 5(x^2) + 4 = (x^2-4)(x^2-1) = (x-2)(x+2)(x-1)(x+1)
g(x)g'(x) ifadesini tamamen çarpanlarına ayrılmış biçimde yazıp kökleri bulmak için.
3
g(x)=0g'(x) = 0 denkleminin köklerini bulup işaret tablosunu oluşturunuz.
Kökler küçükten büyüğe: 2,1,0,1,2-2, -1, 0, 1, 2 olup işaret tablosunda en sağ aralık (x>2x > 2) pozitif (+) ile başlar ve her tek katlı kökte işaret değişir.
Türevin işaretini belirleyerek fonksiyonun artan (g(x)0g'(x) \ge 0) ve azalan (g(x)0g'(x) \le 0) olduğu aralıkları tespit etmek için.
4
g(x)0g'(x) \ge 0 olan aralıkları belirleyiniz.
Fonksiyonun artan olduğu aralıklar [2,1][0,1][2,)[-2, -1] \cup [0, 1] \cup [2, \infty) olarak bulunur.
Türevin sıfırdan büyük veya eşit olduğu aralıklar fonksiyonun artan olduğu aralıklardır.

Anahtar Kavram

Bileşke fonksiyonların türevi yardımıyla artanlık ve azalanlık aralıklarının belirlenmesi.
Bu soruyu puanla