Problem: \text{(fog)}'(x)
F ve G fonksiyonları verilmiştir:
- f(x) = x^3 + x^2 + 4
- g(x) = 2x - 3
Amacımız: \text{(fog)}'(x) fonksiyonunun türevini bulmak ve verilen şıklardan doğru cevabı belirlemek.
Adım Adım Çözüm:
1. (fog)(x) fonksiyonunu yazalım
Fog ifadesi, f(g(x)) anlamına gelir. İlk olarak g(x)'i f(x) içinde yerine koyalım:
Şimdi f(x) = x^3 + x^2 + 4 fonksiyonu içerisinde 2x - 3'ü yerine koyalım:
2. \text{(fog)}'(x) fonksiyonunun türevini bulalım
Zincir kuralı (Chain Rule) kullanarak türev alacağız. Formül:
a. f'(x) türevini bulalım
Türevini alalım:
b. f'(g(x)) türevini yazalım
g(x) = 2x - 3 olduğundan, f'(g(x)) ifadesi:
c. g'(x) türevini bulalım
Türevini alalım:
3. \text{(fog)}'(x)'i birleştirelim
Çarpımı düzenleyelim:
Şıkları kontrol ederek sonuca ulaşabiliriz.
Doğru Cevap: A)
Bu sonuç, verilen şıklardan A) ile eşleşmektedir.
f ve g fonksiyonları verildiğinde, (fog)'(x) nedir?
Verilenler:
- f(x) = x^3 + x^2 + 4
- g(x) = 2x - 3
- Sorulan: (f \circ g)'(x) yani f(g(x))'in türevi.
Adım Adım Çözüm
1. Bileşke Fonksiyonu Bulma
Öncelikle f(g(x)) fonksiyonunu yazalım:
2. Zincir Kuralı ile Türev Alma
Bileşke türev formülü (zincir kuralı):
- Önce f'(x) ve g'(x) bulalım.
f'(x):
g'(x):
3. Şimdi f'(g(x)) Hesaplayalım:
g(x) = 2x - 3 olduğuna göre:
- (g(x))^2 = (2x - 3)^2
- g(x) = 2x - 3
Yani,
4. Bileşke Türevi Tamamlayalım:
Çarpalım:
Bunu ortak paranteze alırsak:
- (2x - 3) ortak parantezine alalım:
Yani:
Ama şıklarda bu yok, çarpanı ayıralım:
O halde:
Sonuç:
2 \cdot (2x - 3)(6x - 7) ifadesi, D seçeneğinde var.
Cevap: D) 2·(2x – 3)(6x – 7)
(fog)'(x) Nasıl Hesaplanır?
Cevap:
Aşağıdaki fonksiyonlar veriliyor:
- f(x) = x³ + x² + 4
- g(x) = 2x - 3
Bileşke fonksiyon (fog)(x), f(g(x)) şeklindedir. Türevi ise zincir kuralına göre şöyle hesaplanır:
-
f’(x)’i bulalım.
f(x) = x³ + x² + 4 olduğu için
f’(x) = 3x² + 2x -
g’(x)’i bulalım.
g(x) = 2x - 3 → g’(x) = 2 -
(fog)‘(x) = f’(g(x)) · g’(x) kuralını uygulayalım.
f’(g(x)) = 3(2x - 3)² + 2(2x - 3)
g’(x) = 2
Dolayısıyla,
(fog)'(x) = [3(2x - 3)² + 2(2x - 3)] · 2
(2x - 3)² = 4x² - 12x + 9 olduğundan:
3(4x² - 12x + 9) = 12x² - 36x + 27
2(2x - 3) = 4x - 6
Toplayınca:
12x² - 36x + 27 + 4x - 6 = 12x² - 32x + 21
Son olarak 2 ile çarpıyoruz:
2(12x² - 32x + 21) = 24x² - 64x + 42
Bu ifade, seçeneklerde 2·(2x - 3)·(6x - 7) olarak verilmiş hâliyle aynıdır. Dolayısıyla doğru cevap
2·(2x - 3)·(6x - 7) → D şıkkıdır.
(f ∘ g)′(x)=f′(g(x))·g′(x)
- f(x)=x³+x²+4 ⇒ f′(x)=3x²+2x
- g(x)=2x−3 ⇒ g′(x)=2
- f′(g(x))=3(2x−3)²+2(2x−3)
=3(4x²−12x+9)+4x−6
=12x²−36x+27+4x−6
=12x²−32x+21 - (f ∘ g)′(x)= [12x²−32x+21]·2 =24x²−64x+42
- Sonuç olarak bunu çarpanlarına ayırırsak:
24x²−64x+42=2·(2x−3)·(6x−7)
Doğru seçenek ⇒ D şıkkı: 2·(2x−3)(6x−7)
