İçindekiler 3. Türev………………………………………………………………………….………….….…………….………..….. 3.1 Türev kavramı………………………………………………………….…………………………………………. 001 3.2 Bir fonksiyonun bir noktadaki türevi………………………………….………………………………………… 003 . Alıştırmalar 3 1 ……………………………………………………………………………………………...…. 005 3.3 Bir fonksiyonun bir noktadaki soldan ve sağdan türevi…..……….……………………………………….…. 006 3.4 Bir fonksiyonun bir noktadaki sürekliliği ile türevlenebilirliği arasındaki ilişki………………………………. 007 3.5 Bir Aralıkta Türevlenebilme ….…………………………………………………………………………….…… 008 Alıştırmalar 3 2 ……………………………………………………………………………………………..…. 009 3.6 Türev alma kuralları ………………………………………………….…………………………………………… 011 3.6.1 Sabit Fonksiyonun Türevi…..……………………………………………………………………….…… 011 3.6.2 Polinom Fonksiyonun Türevi ……………………………………………………………………….…… 011 3.6.3 Bir Sabitle Bir Fonksiyonun Çarpımının Türevi…………………………………………………...…… 012 3.6.4 İki Fonksiyonun Toplamının Türevi…………………..…………………………………………….…… 012 3.6.5 İki Fonksiyonun Çarpımının Türevi..……………………………………………………………….…… 012 3.6.6 İki Fonksiyonun Bölümünün Türevi………………………………………………………………………014 Alıştırmalar 3 3 …………………………………………………………………………………..…….. 015 3.7 Bir ifadenin differensiyeli…………………………………………….……………………………………..……. 016 3.8 Parçalı ve mutlak değer fonksiyonunun bir noktadaki türevi…….…………………………………….…….. 017 3. 8.1 Parçalı fonksiyonun bir noktadaki türevi …..………………………………………………….…….…017 3. 8.2 Mutlak değer fonksiyonunun bir noktadaki türevi …..………………………………………….…..… 017 Alıştırmalar 3 4 ……………………………………………………………………………………..…. 019 3.9 Bir Fonksiyonun Grafiğinin Bir Noktasındaki Teğetinin ve Normalinin Denklemi ..………………….……. 020 Alıştırmalar 3 5 …………………………………………………………………………………………….…. 023 3.10 Doğrusal Hareketle Türevin İlişkisi……………….…………….……………………………………………... 026 Alıştırmalar 3 6 ………………………………………………………………………………………………. 028 3.11 Fonksiyonların türevi……………………………………………….…………………………………………….. 3. 11.1 Bileşke fonksiyonun türevi ...……………………………………………………………………..……029 3. 11.2 Parametrik fonksiyonların türevi……………………………………………………………….……… 032 Alıştırmalar 3 7 ………………………………………………………………………………………. 034 3. 11.3 Kapalı fonksiyonların türevi ..………………………………………………………………….………. 036 Alıştırmalar 3 8 ………………………………………………………………………………………. 037 3. 11.4 Ters fonksiyonun türevi ...…..……………………………………………………………………….… 039 Alıştırmalar 3 9 ………………………………………………………………………………………. 040 3. 11.5 Rasyonel Üslü Fonksiyonların Türevi ….………………………………………………………..…… 042 3. 11.6 Trigonometrik Fonksiyonların Türevi ………………………………………………………….……… 044 Alıştırmalar 3 10 …………………………………………………………………………………..…. 046 3. 11.7 Ters Trigonometrik Fonksiyonların Türevi…….……………………………………………….…..… 048 3. 11.8 Logaritma Fonksiyonunun Türevi ……………………………………………………………….….… 050 Alıştırmalar 3 11 ……………………………………………………………………………….…….. 051 3. 11.9 Üstel Fonksiyonunun Türevi .………………………………………………………………….…….…052 3.12 Logaritmik Türev Alma …….……………………………………….………………………………………..… 054 Alıştırmalar 3 12 ……………………………………………………………………………………………... 055 3.13 Yüksek Basamaktan Türevler …………………………………….…………………………………………... 056 Alıştırmalar 3 13 ……………………………………………………………………………………………... 058 3.14 Türevin Uygulamaları……………………………………………….………………………………………….. 059 3.14.1 Bir Fonksiyonun Artan ve Azalan Aralıklarıyla Türevin İlişkisi..……………………………….….… 059 Alıştırmalar 3 14 ………………………………………………………………………………………. 062 3.14.2 Yerel Ekstremum Noktalar …….….……………………………………………………………….……063 3.14.3 Ekstremum Noktalar ile Birinci Türevin İlişkisi ………………………………………………….…… 063 3.14.4 Ekstremum Noktalar ile İkinci Türevin İlişkisi …………………………………………………..…… 066 Alıştırmalar 3 15 …………………………………………………………………………………..…. 067 3.14.5 Mutlak Ekstremum Noktalar ……….….………………………………………….……………….…… 069 Alıştırmalar 3 16 ……………………………………………………………………………………... 073 İçindekiler . 3.14.6 Bükeylik Kavramı ve Türevle İlişkisi………………………………………..…………………….…… 074 3.14.7 Bir Fonksiyonun Dönüm Noktası ve Türevle İlişkisi ……………………………………………….…075 Alıştırmalar 3 17 ……………………………………………………………………………………... 078 3.14.8 Polinom Fonksiyonların Grafikleri………………………………………………………..……….….…079 Alıştırmalar 3 18 ……………………………………………………………………………………... 080 3.14.9 Düşey asimptot ………………………………………………..………………………………….….… 081 3.14.10 Yatay asimptot ……………………………………………………………………………………..…… 082 3.14.11 Eğik ve eğri asimptot ……………….………………………………………………………….………. 082 Alıştırmalar 3 19 ……………………………………………………………………………………… 084 3.14.12 Rasyonel Fonksiyonların Grafikleri…..………………………………………………………….…..… 085 Alıştırmalar 3 20 ……………………………………………………………………………………… 090 3.14.13 İrrasyonel Fonksiyonların Grafikleri..…..……………………………………………………….……... 093 Alıştırmalar 3 21 ……………………………………………………………………………………… 096 3.14.14 Maksimum Minimum Problemleri ……………………………………………………………….…..… 097 Alıştırmalar 3 22 ……………………………………………………………………………………... 103 3.14.15 Bir Polinomun Katlı Kökleri İle Türevleri Arasındaki İlişki ….…………………………………..…… 107 3.15 Limit Hesaplarında Belirsizlik Durumlarının Türev yardımı ile giderilmesi…………………………….... 108 3.15.1 L’Hospital (Lopital) Kuralı……………….………………………………………………………….…… 108 3.15.2 0/0 belirsizliği ……………………………………………………………………………………….…… 108 3.15.3 ∞/∞ belirsizliği ……………………………….…………………………………………………….…… 109 3.15.4 0.∞ belirsizliği ………………………….……………………………………………………….…...… 109 3.15.5 ∞-∞ belirsizliği ………………………….…………………………………………………………..…… 110 0 0 3.15.6 0 , 1∞, ∞ Belirsizlikleri …………………………….……………………………………………..….. 110 Alıştırmalar 3 23 ………………………………………………………………………………………. 111 Test No TÜREV KONU KAVRAMA TESTLERİ BİR FONKSİYONUN BİR NOKTADAKİ TÜREVİ………………………………………………………………….01-01………………… 119 BİR FONKSİYONUN SÜREKLİLİĞİ İLE TÜREVLENEBİLİRLİĞİ ARASINDAKİ İLİŞKİ…………….02-02………………… 121 TÜREV ALMA KURALLARI……………………………………………………………………………………………...03-04………………… 123 BİR FONKSİYONUN BİR NOKTASINDAKİ TEĞETİNİN VE NORMALİNİN DENKLEMİ…….……05-07…………………. 127 TÜREVİN FİZİKSEL ANLAMI…………………………………………………………………………………………...08-09………………… 133 BİLEŞKE FONKSİYONUN TÜREVİ……………………………………………………………………………………10-10…………………. 137 PARAMETRİK VE KAPALI FONKSİYONLARIN TÜREVİ……………………………………………………..11-11…………………. 139 BİR FONKSİYONUN ARTAN VE AZALAN ARALIKLARIYLA TÜREVİN İLİŞKİSİ…………………...12-12…………………. 141 YEREL EKSTREMUM NOKTALAR……………………………………………………………………………………13-13…………………. 143 BİR FONKSİYONUN DÖNÜM NOKTASI VE TÜREVLE İLİŞKİSİ ………………………………………….14-14…………………. 145 POLİNOM FONKSİYONLARIN GRAFİKLERİ…………………………………………………………………..…15-16………………… 147 DÜŞEY, EĞİK VE EĞRİ ASİMPTOT…………………………………………………………………………………...17-17…………………. 151 RASYONEL FONKSİYONLARIN GRAFİKLERİ…………………………………………………………………...18-20…………………. 153 MAKSİMUM MİNİMUM PROBLEMLERİ…………………………………………………………………………...21-24………………… 159 BİR POLİNOMUN KATLI KÖKLERİ İLE TÜREVLERİ ARASINDAKİ İLİŞKİ………………….……….25-25………………… 167 BELİRSİZLİK DURUMLARININ TÜREV YARDIMI İLE GİDERİLMESİ …………………………………26-33…………………. 169 TÜREV - KONU TARAMA TESTLERİ………………………………………………………………………………..34-42…………………. 185 Konu anlatımlı, örnek çözümlü ve 1600 sorudan oluşan bu kitap LYS ve ÖABT sınavlarına hazırlanan yarışmacılara, 12.sınıf öğrencilerine ve Matematik olimpiyatlarına hazırlanan herkese tavsiye olunur 44 3. 11.6 ELEMENTLER 12.CİLT A.Yazıcı Trigonometrik Fonksiyonların Türevi Trigonometrik Fonksiyonların Türevleri Trigonometrik Özdeşlikler ve Türev tanımı kullanılarak bulunur. rnek 3 68 Türev tanımını kullanarak f ( x) sin x fonksiyonunun türevini bulalım. Çözüm : Bunu daha önce türev tanımında bir kez yapmıştık. f ( x) lim h 0 f ( x h) f ( x) f ( x x) f ( x) lim tanımını kullanarak, x 0 h x 2 x x x 2 cos sin sin( x x) sin x 2 2 f x sin x lim lim x 0 x 0 x x 2 x x x cos sin 2 2 lim x 0 x 2 x sin 2 x x 2 lim cos 2 x x 1 cos x lim cos lim x 0 x 0 2 x 0 x 2 2 O hâlde, y f ( x) sin x ise y f ( x) cos x bulunur. rnek 3 69 Türev tanımını kullanarak , f ( x) cos x fonksiyonunun türevini bulalım. Çözüm: sin x h sin h f ( x h) f ( x) cos( x h) cos x 0 2 2 sin x bulunur. f ( x) lim lim lim h 0 h 0 h h h 0 h 0 2 O hâlde, y f ( x) cos x ise, y f ( x) sin x bulunur. rnek 3 70 f ( x) tan x fonksiyonunun türevini bulalım. Çözüm: f ( x) tan x sin x ifadesine bir bölümün türevi uygulanırsa, cos x 2 2 1 sin x cos x.cos x sin x.sin x cos x sin x f ( x) tan x 1 tan 2 x 2 2 2 cos x cos x cos x cos x O hâlde, y f ( x) tan x ise y f ( x) 1 1 tan 2 x bulunur. 2 cos x 85 Rasyonel Fonksiyonların Grafikleri 3.14.12. Rasyonel Fonksiyonların Grafikleri Rasyonel fonksiyonların grafiklerinin çiziminde, polinom fonksiyonların grafikleri için yaptıklarımıza ek olarak sadece asimptotları varsa bulunur. rnek f ( x) 3 136 x 1 fonksiyonunun grafiğini çizelim. x3 Çözüm : 3 tür. 1. Fonksiyonun en geniş tanım kümesi 2. lim f ( x) 1 ve lim f ( x) 1 olduğundan grafik y 1 doğrusuna yaklaşmaktadır. O halde y 1 doğrusu x x lim yatay asimptot, x2 x 1 , olduğundan x 3 doğrusu düşey asimptottur. x3 3. Grafiğin koordinat eksenleri ile kesim noktaları; nokta 0, 13 ve 1 x 0 y , y 0 x 1 olup y eksenini kestiği 3 x eksenini kestiği nokta 1, 0 dır. 4. Birinci türevini inceleyelim: f x 1. x 3 1. x 1 x 3 2 4 x 3 2 birinci türevin kökü yoktur. x 3 için f x 0 olduğundan grafik her yerde azalandır ve fonksiyonun yerel maksimum ya da yerel minimum noktası yoktur. 5. İkinci türevini inceleyelim. f x 6. 8 x 3 f ( x) 3 olduğundan ikinci türevi sıfır yapan değer yoktur. x 1 x 1 f ( x ) f ( x ) ve f ( x ) f ( x ) olduğundan fonksiyon tek veya çift değildir. x 3 x 3 .7. Fonksiyonun değişim tablosunu yapalım. x f ( x) 1 f ( x) f ( x) 1 y 3 0 0 1 3 1 1 1 Tablodaki bilgileri analitik düzleme aktarırsak yandaki grafik bulunur. 1 3 0 3 x Test 3 37 5 20 m/sn. 1 A 191 TÜREV - KONU TARAMA TESTLERİ 10 m / sn. 40 m y y x2 x 2 B x Yandaki şekilde, aralarındaki uzaklık 40 metre olan bir bisikletli ile bir koşucu ok yönünde doğrusal olarak harekete başlıyorlar. B noktasından hareket eden bisikletlinin hızı 10 m / sn ve A noktasından hareket 0 y x 2 3x eden koşucunun hızı 20 m / sn dir. Buna göre, bisikletli ile koşucu arasındaki uzaklık en az kaç metre olur? A) 5 B) 9 C) 16 5 D) 5 3 Şekildeki, İki parabole de teğet olan doğrunun değme noktalarının ordinatları toplamı kaçtır? E) 36 A) B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 6 2 f : x y y x xy denklemi ile verilen y f x f x ax 3 x 2 3ax 4a 9 hangisidir? x x 2 B) x 2x C) x 2x2 D) x 4x2 E) 2 x x2 3 Fonksiyonunun artan olduğu aralık aşağıdakilerden hangisidir? D) B) b , a C) E) a , b 1 b, a 1, a 4 Pozitif reel sayılarda tanımlı f x ex fonksiyonu veriliyor.Buna göre, 2 3 x f 1 in değeri 1 aşağıdakilerden hangisidir? 1 A) 15 1 B) 12 1 C) 15 fonksiyonu daima azalan olduğuna göre aşağıdakilerden hangisi daima doğrudur? A) a 1 3 B) 1 a0 2 D) a 3 E) a C) a 1 3 1 3 7 ba0 f x 2ax3 3 ab 1 x 2 6bx 8 1 A) , b a Ahmet YAZICI d2y fonksiyonunun türevi aşağıdakilerden dx 2 A) 1 1 D) 3 x ve y pozitif reel sayılar ve x y 1 olduğuna 1 9 göre, toplamının alabileceği en küçük tamsayı x y değeri kaçtır? A) 1 B) C) 9 D) 16 E) 24 8 Bir kare dik prizmanın taban kenarlarından her biri 2 cm / sn , yükseklikleri ise 4 cm / sn hızla büyümektedir. Taban kenar uzunluğu yüksekliği E) 3 1 12 cm olduğu anda, prizmanın hacminin büyüme hızı kaç A) 120 cm3 / sn dır? B) 196 C 10 cm , C C) 208 A D D) 216 D A E) 256 D C 192 ELEMENTLER 9 12.CİLT 13 C O R R D A C A B Şekildeki ABCD dik yamuğunda, R yarıçaptı bir daireden merkez açılı bir dilim kesilerek, kıvrılıp Tabansız ve içi boş bir dik koni elde ediliyor. Bu koninin hacminin en büyük değerde olması için kaç radyan olmalıdır? 2 3 A) B) C) 2 3 D) 2 6 3 E) olduğuna göre, taralı bölgenin alanının maksimum değeri kaç 2 2 3 A) 120 en uzak noktasının apsisi aşağıdakilerden hangisidir? B) 5 C) 3 D) 4 E) 7 Ahmet YAZICI 4 x 2 9 y 2 40 elipsinin 2 x y 7 0 doğrusuna BC 4 x 4 br , AD 2 x br , BE x br ve AB 12 br 10 A) 7 B E br 2 dir? B) 128 C) 140 D) 145 E) 160 14 Duvara dayalı 10 m boyundaki bir merdivenin ayağı , kayarak duvardan 2 m / sn. hızla uzaklaşıyorsa merdivenin yüksekliği 6 m olduğunda merdivenin tepe noktasının iniş hızı kaç m / sn. dır? A) 8 3 B) 7 3 C) 2 D) 3 E) 3, 24 11 f x x 2 x a fonksiyonunun yerel 15 2 ekstremum noktalarından biri düşey eksen üzerinde olduğuna göre,bu fonksiyonun yerel ekstremum noktaları arasındaki uzaklık kaç birimdir? 5 A) B) 3 C) 2 5 D) 5 3 1 lim 2 log 3 x 2 8 limitinin değeri kaçtır? x 3 x 3 x 1 2 B) 2 ln 3 C) 1 2 D) ln 3 x2 A) 1 2 B) 1 C) 3 D) 2 E) 4 E) 6 12 A) lim ln 3 x 5 cot x limitinin değeri kaçtır? E) 4 16 2 3 n sin sin sin sin n n n n n n lim limitinin değeri kaçtır? A) 0 B) D C 2 C) C B D) 3 D A C E) B Test 3 40 197 TÜREV - KONU TARAMA TESTLERİ 1 5 x 12 x k eğrisinin y 0 doğrusunu 3 noktada kesmesi için k ’nın alabileceği kaç farklı tamsayı noktası yerel maksimum ve f x ax3 bx 2 cx d fonksiyonunun 1,12 3 vardır? A) 24 1,16 dönüm noktası a ’nın alabileceği değer kaçtır? 1 B) C) 1 D) 2 E) 3 2 olduğuna göre, B) 27 C) 29 D) 31 E) 33 A) 2 1 4 6 0, 2 aralığında tanımlı f x sin x fonksiyonu f f 0 2 için, f u olduğuna göre, u 2 x 0 , x x x x x 2 x tan e eşitliğinin her iki tarafının türevini alırsak; 1 1 1 1 2 x x.1 2 1 dır. x tan e sayısı aşağıdakilerden hangisidir? Yukarıda 2 1 eşitliğinin ispatı için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) arccos 2 A) Yapılan işlemlerin tümü doğrudur. B) Toplama işlemi yanlış yapılmıştır C) Sadeleştirme işlemi yanlış yapılmıştır 2 2 B) arccos C) arcsin 2 2 D) arcsin E) 4 arccos 4 Ahmet YAZICI x 2 yx x 2 2 y 2 bağıntısı ile verilen 2 y x 1 eğrisinin asimptotlarının kesim xm noktası 2, n ise m n değeri kaçtır? B) 2 C) 1 D) 3 E) f x, y 0 fonksiyonunun 2, 1 noktasındaki türevinin değeri kaçtır? 4 A) 4 y x 2 ax 6 eğrisinin x eksenini kestiği noktalardan çizilen teğetlerinin birbirine dik olması için a ’nın alabileceği negatif değer kaçtır? A) 6 2 7 3 A) 8 D) x ise f ( x ) x türevlenemez E) Eşitliğin her iki tarafının türevi alınamaz B) 5 C) 4 D) 3 E) 2 1 4 B) 1 2 C) 1 D) 3 8 E) 4 8 Bir bisiklet üreticisi tanesi 700 liradan yılda 8000 adet bisiklet satıyor. Bisiklet birim fiyatında yapılacak her bir 50 liralık indirim için yılda 2000 bisiklet daha fazla satıldığına göre, yıllık en büyük kazancı sağlayacak bisiklet fiyatı kaç liradır? A) 300 B) 450 A B C C) 600 B B D) 950 D D E) 980 B 198 ELEMENTLER 9 13 f x x 2 A 2,3 noktasından y x 2 parabolüne çizilen 2 g x x2 1 teğetler arasındaki dar açının tanjantı aşağıdakilerden hangisidir? Parabollerinin her ikisine de birden teğet olan kaç doğru çizilebilir? A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) A) y x k parabolüne çizilen teğetler orijinde dik kesiştiklerine göre k sayısı nedir? 1 2 C) 1 D) 5 6 C) 1 D) 4 13 E) 7 4 y x3 3x 3 fonksiyonu üzerindeki A 1, k noktasından çizilen teğeti eğriyi bir başka B noktasında kestiğine göre B noktasının koordinatları toplamı kaçtır? E) 3 A) 1 4 1 2 B) C) 1 D) 5 6 E) 4 Ahmet YAZICI B) 3 4 B) 14 2 1 4 1 4 4 10 A) 12.CİLT 11 lim tan x.ln tan x limitinin değeri kaçtır? x 0 A) 0 2 4 B) 2 C) 4 D) 8 E) 12 15 x 2 kx f x 2 fonksiyonu , k ’nın kaç tam x 9 x 14 sayı değeri için azalandır? A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 12 16 dy x u 2 u olduğuna göre, değeri kaçtır? dt t 0 u et fonksiyonunun ekstremum noktası yoktur.Buna göre, a nın alabileceği değerlerden oluşan en geniş aralık aşağıdakilerden hangisidir? y x3 A) 24 B) 27 C) 29 D) 31 E) 36 f : , f x 2 x 2 x 2 ax 1 8 A) 1, 2 B) D) C 1, 2 A A 1,5 E) E C) 1, 4 1, 4 D C E A