Soru

Zorluk: ZorBileşke Fonksiyonun Türevi ve Zincir Kuralı
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı, türevlenebilir ve artan bir ff fonksiyonu
f(f(x)2x)=3x2+2x2f(f(x) - 2x) = 3x^2 + 2x - 2
eşitliğini sağlamaktadır.
f(1)=3f(1) = 3
olduğuna göre, f(1)f'(1) değeri kaçtır?

Cevap: 4

Cevap

İstenen türev değeri 4 olarak bulunur.
Bileşke fonksiyonun türev kuralı ([f(g(x))]=f(g(x))g(x)[f(g(x))]' = f'(g(x)) \cdot g'(x)) doğru uygulanıp x=1x=1 yazıldığında f(1)(f(1)2)=8f'(1) \cdot (f'(1) - 2) = 8 denklemi elde edilir. Bu denkleminin kökleri 44 ve 2-2 olup, fonksiyonun artan olma koşulundan dolayı pozitif olan 4 değeri doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
Eşitliğin her iki yanının türevini alarak zincir kuralını uygulayın.
f(f(x)2x)(f(x)2)=6x+2f'(f(x) - 2x) \cdot (f'(x) - 2) = 6x + 2
Bileşke fonksiyonların türevi alınırken dıştaki fonksiyonun türevi ile içteki fonksiyonun türevi çarpılır.
2
Eşitlikte x=1x = 1 yazarak verilen değerleri kullanın.
f(f(1)2)(f(1)2)=8f'(f(1) - 2) \cdot (f'(1) - 2) = 8
Soruda f(1)f(1) değeri verildiği ve f(1)f'(1) istendiği için türev denkleminde x=1x = 1 noktası incelenmelidir.
3
f(1)=3f(1) = 3 değerini yerine koyun.
f(1)(f(1)2)=8f'(1) \cdot (f'(1) - 2) = 8
f(1)2f(1) - 2 ifadesini sadeleştirmek ve bilinmeyen f(1)f'(1) değerine bağlı bir denklem elde etmek için bu adım gereklidir.
4
f(1)=kf'(1) = k değişken değiştirmesi ile ikinci dereceden denklemi çözün.
k=4k = 4 veya k=2k = -2
k22k8=0k^2 - 2k - 8 = 0 denkleminin köklerini çarpanlara ayırma yöntemiyle bulmak için.
5
ff fonksiyonunun artanlık özelliğini kullanarak doğru kökü seçin.
f(1)=4f'(1) = 4
Artan fonksiyonların türevi tanımlı oldukları yerlerde negatif olamayacağı için negatif olan 2-2 kökü elenir.

Anahtar Kavram

Bileşke fonksiyonun türevinde zincir kuralının uygulanması ve elde edilen denklemin fonksiyon özelliklerine göre çözülmesi.
Bu soruyu puanla