Sorunun Çözümü:
Eşitsizliği çözmek için aşağıdaki adımları takip edelim:
Eşitsizlik:
Adım 1: Pay ve Payda Sıfır Yapan Noktaları Bulma
-
Payı sıfır yapan noktalar:
- (x-5) = 0 \implies x = 5
- (x^2 - x + 1) = 0 çözümünü bulmamız gerekmektedir. Çözmek için diskriminantı hesaplayalım:
$$\Delta = (-1)^2 - 4(1)(1) = 1 - 4 = -3$$
Diskriminant negatif olduğu için x^2 - x + 1 = 0 herhangi bir gerçek sayı köke sahip değildir. Dolayısıyla sadece x = 5 dikkate alınır.
-
Paydayı sıfır yapan noktalar:
- x+2=0 \implies x = -2
Bu noktalar kritik noktalardır!
Adım 2: İşaret Tablosu İncelemesi
Fonksiyonu incelemek için kritik noktaları belirleyelim:
- Kritik noktalar: x = -2 (tanımsız olduğu için inceleme dışı), x = 5.
Fonksiyonun işaretine bakarken bu aralıkların dışında ve içinde fonksiyonun işaretine bakılır.
Adım 3: Eşitsizlik İşareti ve Çözüm Kümesi
Şimdi işaret tablosunu oluşturuyoruz:
-
x+2:
- x < -2 için negatif,
- x > -2 için pozitif.
-
(x-5):
- x < 5 için negatif,
- x > 5 için pozitif.
-
(x^2 - x + 1):
Diskriminant negatif olduğundan her zaman pozitif.
Bu değerlere göre işaret analizi yapılır ve eşitsizliği sağlayan bölgeler seçilir.
Adım 4: Çözüm
Eşitsizliğin çözüm kümesini belirlemek için, fonksiyonun işaret tablosunda \leq 0 olan bölgeler incelenir:
x \in (-2, 5]
(x−5)(x²−x+1) / (x+2) ≤ 0 Eşitsizliğinin Çözüm Kümesi
Cevap:
Adım Adım Çözüm
1. Tanımsız Noktaların ve Köklerin Belirlenmesi
-
Paydaki ifadenin tanımsız olduğu nokta:
Denominator (x + 2) = 0 olduğunda x = -2. Bu noktada ifade tanımsızdır, dolayısıyla x = -2 değerini mutlaka hariç tutacağız. -
Paydaki ifadenin 0 olduğu nokta:
Pay = (x - 5)(x² - x + 1).- (x - 5) = 0 ⇒ x = 5.
- x² - x + 1 = 0 için diskriminant:
$$\Delta = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = 1 - 4 = -3 < 0$$
Dolayısıyla x² - x + 1 = 0 denkleminin gerçek kökü yoktur. Ayrıca x² - x + 1 ifadesi her x değeri için pozitif olur.
Bu nedenle pay = 0 olduğunda tek kök x = 5’tir.
2. İfadenin İşaret Analizi
Eşitsizliği tekrar hatırlayalım:
- x² - x + 1 her zaman pozitif olduğundan (x² - x + 1) çarpanının işareti değişikliğe yol açmaz.
- Dolayısıyla ifadenin işareti, esas olarak (x - 5) ve (x + 2) çarpanlarının işaretine bağlıdır.
Bu iki çarpan için kritik noktalar:
- x = -2 (paydadan)
- x = 5 (paydanın sıfır olduğu yer değil, ama pay = 0 olduğu nokta)
Bu noktalar sayı doğrusunu üç bölgeye ayırır:
- x < -2
- -2 < x < 5
- x > 5
2.1. x < -2
- (x - 5) negatif
- (x + 2) negatif
- Negatif / Negatif = Pozitif
Bu aralıkta ifade > 0 olur, dolayısıyla eşitsizliği sağlamaz.
2.2. -2 < x < 5
- (x - 5) negatif
- (x + 2) pozitif
- Negatif / Pozitif = Negatif
Bu aralıkta ifade < 0 olur, dolayısıyla eşitsizliği (≤ 0) sağlar.
2.3. x = 5
- Pay = 0, payda (5 + 2) = 7 > 0
- 0 / Pozitif = 0
Eşitsizlik (≤ 0) olduğu için x = 5 çözüme dahildir.
2.4. x > 5
- (x - 5) pozitif
- (x + 2) pozitif
- Pozitif / Pozitif = Pozitif
Bu aralıkta ifade > 0, eşitsizliği sağlamaz.
3. Çözüm Kümesi
- Tanımsız noktayı (x = -2) dışarıda bırakarak, -2 < x < 5 aralığı ve x = 5 değerini birleştiririz.
- Sonuç: (-2, 5]
Böylelikle eşitsizliği sağlayan çözüm kümesi:
Özet Tablo
x Aralığı | (x - 5) İşareti | (x + 2) İşareti | İfadenin İşareti | Eşitsizliği Sağlama Durumu |
---|---|---|---|---|
x < -2 | Negatif | Negatif | Pozitif | Sağlamaz |
x = -2 | - | 0 (tanımsız) | Tanımsız | Hariç tutulur |
-2 < x < 5 | Negatif | Pozitif | Negatif | Sağlar |
x = 5 | 0 | Pozitif | 0 | Sağlar (≤ 0) |
x > 5 | Pozitif | Pozitif | Pozitif | Sağlamaz |
Sonuç
Eşitsizlik $$\frac{(x-5)(x^2 - x + 1)}{x+2} \le 0$$ için çözüm kümesi
(-2, 5]
şeklindedir.