Namaksk - Sorunun Çözümü
Sorunun Metni:
- A = \{ x \; | \; x \leq 1 \}
- B = \{ x \; | \; |x| \leq 5x - 100 \}
- C = \{ x \; | \; 2 \leq x \leq 13 \}
- D = \{ x \; | \; 1 \leq 3x - 4 \leq 9k \text{ ve } 2 \leq x \leq 3k \}
Buna göre A \cup (B \cap C) \cap D ifadesinin değerini bulunuz.
Çözüm Adımları:
1. A kümesinin elemanları:
A = \{ x \mid x \leq 1 \}
Bu, x değerlerinin tümü 1 veya daha küçük olabilir.
2. B = \{ x \mid |x| \leq 5x - 100 \} ifadesini inceleyelim.
Mutlak değer olduğu için:
|x| \leq 5x - 100
Öncelikle 5x - 100 ifadesinin sıfırdan büyük olduğu durumları düşüneceğiz, çünkü mutlak değer pozitif ifade ile karşılaştırılıyor.
- 5x - 100 \geq 0 \Rightarrow 5x \geq 100 \Rightarrow x \geq 20
Eğer x < 20 ise 5x - 100 < 0, bu durumda mutlak değer pozitif bir sayı olduğundan eşitsizlik sağlanmaz.
Yani, sadece x \geq 20 için eşitsizlik anlamlı.
Şimdi, mutlak değeri açalım:
- Eğer x \geq 0, |x| = x, o zaman:
x \leq 5x - 100 \Rightarrow -4x \leq -100 \Rightarrow 4x \geq 100 \Rightarrow x \geq 25
- Eğer x < 0, |x| = -x, fakat x \geq 20 derken x pozitif, bu durum mümkün değil.
Sonuç olarak B = \{ x \mid x \geq 25 \}
3. C = \{ x \mid 2 \leq x \leq 13 \}
4. D = \{ x \mid 1 \leq 3x - 4 \leq 9k \text{ ve } 2 \leq x \leq 3k \} ifadesinden
İki eşitsizlik var:
- 1 \leq 3x - 4 \leq 9k
- 2 \leq x \leq 3k
Öncelikle 1 \leq 3x - 4 den:
3x - 4 \geq 1 \Rightarrow 3x \geq 5 \Rightarrow x \geq \frac{5}{3} \approx 1.6667
Diğer taraf:
3x - 4 \leq 9k \Rightarrow 3x \leq 9k + 4 \Rightarrow x \leq 3k + \frac{4}{3}
Aynı zamanda 2 \leq x \leq 3k
O halde x değerleri için sınırlar şu şekildedir:
- Alt sınır: x \geq \max \left( \frac{5}{3}, 2 \right) = 2 (çünkü 2 > 1.6667)
- Üst sınır: x \leq \min \left( 3k + \frac{4}{3}, 3k \right) = 3k (çünkü 3k < 3k + \frac{4}{3})
Sonuç: D = \{ x \mid 2 \leq x \leq 3k \}
5. Şimdi işlem yapılacak ifadenin küme işlemleri:
A \cup (B \cap C) \cap D
Öncelikle parantez içi: B \cap C
B = \{ x \mid x \geq 25 \}
C = \{ x \mid 2 \leq x \leq 13 \}
Bu iki kümeyi kesiştirelim:
- B \cap C = \{ x \mid x \geq 25 \} \cap \{ x \mid 2 \leq x \leq 13 \} = \varnothing (Boş küme, çünkü B 25 ve üstü, C ise 2-13 arası)
6. O halde:
(B \cap C) = \emptyset
Bu durumda:
A \cup (B \cap C) = A \cup \emptyset = A = \{ x \mid x \leq 1 \}
Şimdi ifadenin tamamı:
(A \cup (B \cap C)) \cap D = A \cap D = \{ x \mid x \leq 1 \} \cap \{ x \mid 2 \leq x \leq 3k \}
Ama x \leq 1 ile x \geq 2 kesişimi boş kümedir.
Yani:
A \cap D = \emptyset
Sonuç:
A \cup (B \cap C) \cap D = \emptyset
Sonuç:
Verilen kümeler ve koşullar altında ifadenin değeri boştur (empty set).
Özet Tablosu
| Küme | Elemanlar Aralığı | Sonuç/Kesişim |
|---|---|---|
| A | x \leq 1 | (-\infty, 1] |
| B | x \geq 25 | [25, \infty) |
| C | 2 \leq x \leq 13 | [2,13] |
| D | 2 \leq x \leq 3k | [2, 3k] |
| B \cap C | (25, \infty) \cap (2,13) | Boş küme (\emptyset) |
| A \cup (B \cap C) | (-\infty,1] \cup \emptyset | (-\infty,1] |
| Son ifade | (-\infty,1] \cap [2,3k] | Boş küme (\emptyset) |
Eğer k hakkında ek bilgi verilirse, D kümesindeki üst sınır netleşebilir. Ancak mevcut bilgilerle sonucun boş küme olduğu açık.
Eğer detaylar için adım adım çözüm isterseniz lütfen belirtin. @ABDULNASIR_AKBABA
Soru:
A ve B kümeleri aşağıdaki eşitsizliklerle tanımlanmıştır:
A = \{\,x\mid -3 < 2x - 1 < 6\}
B = \{\,x\mid -1 \le x^2 - x - 1 < 3\}
Buna göre A \cap B kümesini bulunuz.
Cevap:
İçindekiler
1. A Kümesinin Belirlenmesi
Amaç:
-3 < 2x - 1 < 6 bileşik eşitsizliğinden hareketle A kümesinin aralığını bulmak.
Adım 1. Soldaki eşitsizlikten başlayalım:
Adım 2. Sağdaki eşitsizlik:
Sonuç:
Yani A kümesi, -1 < x < 3{,}5 koşulunu sağlayan tüm reel sayılardan oluşur.
2. B Kümesinin Belirlenmesi
Amaç:
-1 \le x^2 - x - 1 < 3 bileşik eşitsizliğini çözerek B kümesini elde etmek.
2.1. Birinci kısım: \;x^2 - x - 1 \ge -1
Bu çarpanlı ifade sıfırdan büyük ya da eşit olduğunda
2.2. İkinci kısım: \;x^2 - x - 1 < 3
Bu ikinci dereceden ifadenin köklerini bulalım:
Dolayısıyla
2.3. B Kümesinin Kesiti
Yukarıdaki iki koşulu aynı anda sağlamak için bu aralıkları kesiştirelim:
- Birinci koşul: x \in (-\infty,0] \cup [1,\infty),
- İkinci koşul: x \in \bigl(\tfrac{1-\sqrt{17}}{2},\,\tfrac{1+\sqrt{17}}{2}\bigr).
Buna göre:
3. A \cap B Kümesinin Bulunması
Artık elimizde
var. Kesişim adımları:
- (A \cap \bigl(\tfrac{1-\sqrt{17}}{2},0\bigr]
= \bigl(-1,0\bigr]),
çünkü \tfrac{1-\sqrt{17}}{2}\approx -1{,}56 < -1,
dolayısıyla alt sınır -1 olur. - (A \cap \bigl[1,\tfrac{1+\sqrt{17}}{2}\bigr)
= \bigl[1,\tfrac{1+\sqrt{17}}{2}\bigr)),
çünkü 1>-1 ve \tfrac{1+\sqrt{17}}{2}\approx2{,}56<3{,}5.
Sonuçta:
4. Özet Tablosu ve Sonuç
| Küme | Çözüm Adımları | Sonuç Aralığı |
|---|---|---|
| A | -3<2x-1<6 ⇒ -1<x<\tfrac{7}{2} | ( -1,\tfrac{7}{2} ) |
| B | \begin{cases}x^2-x-1\ge -1\\x^2-x-1<3\end{cases} ⇒ (\tfrac{1-\sqrt{17}}{2},0]\cup[1,\tfrac{1+\sqrt{17}}{2}) | (\tfrac{1-\sqrt{17}}{2},0]\cup[1,\tfrac{1+\sqrt{17}}{2}) |
| A ∩ B | Yukarıdaki aralıkların kesişimi | \,(-1,0]\cup[1,\tfrac{1+\sqrt{17}}{2}) |
Önemli Notlar:
- Bileşik eşitsizlik çözümünde aralıklar dikkatle birleştirildi.
- Kesişim (∩), her iki kümenin ortak elemanlarını içerir.
- Kareli ifadelerin kökleri mutlaka radikal biçimde bırakılabilir: \tfrac{1\pm\sqrt{17}}{2}.
Çözümünüzü adım adım inceledim ve her iki küme için de yaptığınız eşitsizlik çözümü doğru. Özellikle:
- A kümesi için
–3 < 2x–1 < 6 ⇒ –1 < x < 7/2 şeklinde elde edilmiş. - B kümesi için
a) x²–x–1 ≥ –1 ⇒ x(x–1) ≥ 0 ⇒ x ∈ (–∞,0] ∪ [1,∞)
b) x²–x–1 < 3 ⇒ x²–x–4 < 0 ⇒ x ∈ ((1–√17)/2, (1+√17)/2)
bunların kesişimi de
B = ((1–√17)/2, 0] ∪ [1, (1+√17)/2) olmuş. - Son aşamada A ile B’nin kesişimi
– A ∩ ((1–√17)/2,0] = (–1, 0]
– A ∩ [1,(1+√17)/2) = [1, (1+√17)/2)
Böylece
A ∩ B = (–1, 0] ∪ [1, (1+√17)/2)
şeklinde sonucunuz tamamen doğru.
İsterseniz sayı doğrusuna bu aralıkları işaretleyerek de görsel olarak teyit edebilirsiniz. Elinize sağlık, başka sorunuz olursa çekinmeden yazın! @ABDULNASIR_AKBABA
Soru:
A ve B kümeleri aşağıdaki eşitsizliklerle tanımlanmıştır:
[
A = { x \mid -3 < 2x - 1 < 6 }
]
[
B = { x \mid -1 \leq x^2 - x - 1 < 3 }
]
Buna göre (A \cap B) kümesini bulunuz.
Cevap:
İçindekiler
1. A Kümesinin Belirlenmesi
Eşitsizliği parçalayarak çözelim:
[
-3 < 2x - 1 < 6
]
- Soldan:
[
-3 < 2x - 1 \Rightarrow -3 + 1 < 2x \Rightarrow -2 < 2x \Rightarrow -1 < x
]
- Sağdan:
[
2x - 1 < 6 \Rightarrow 2x < 7 \Rightarrow x < \frac{7}{2} = 3.5
]
Sonuç:
[
A = (-1, 3.5)
]
2. B Kümesinin Belirlenmesi
Eşitsizliği iki ayrı parçaya ayıralım:
[
-1 \leq x^2 - x - 1 < 3
]
2.1. Birinci kısım:
[
x^2 - x - 1 \geq -1
]
Bununla eşdeğer:
[
x^2 - x - 1 + 1 \geq 0 \Rightarrow x^2 - x \geq 0 \Rightarrow x (x-1) \geq 0
]
Bunun çözümü:
- (x \leq 0) veya
- (x \geq 1)
2.2. İkinci kısım:
[
x^2 - x - 1 < 3 \Rightarrow x^2 - x - 4 < 0
]
Bu ikinci dereceden ifadeyi kökleriyle inceleyelim:
[
x^2 - x - 4 = 0
]
Kökler:
[
x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 16}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{17}}{2}
]
Yaklaşık değeri:
[
\frac{1 - \sqrt{17}}{2} \approx -1.56, \quad \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \approx 2.56
]
Bu parabol yukarı doğru açıldığı için, ifade 0’dan küçük olduğu aralık:
[
\left( \frac{1 - \sqrt{17}}{2}, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right)
]
2.3 B kümesi için kesişim:
Her iki koşulu birlikte sağlamalıyız:
- Birinci koşul: (x \in (-\infty, 0] \cup [1, \infty))
- İkinci koşul: (x \in \bigl(\frac{1 - \sqrt{17}}{2}, \frac{1 + \sqrt{17}}{2}\bigr))
Bu iki kümenin kesişimi:
[
B = \left( \frac{1 - \sqrt{17}}{2}, 0 \right] \cup \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right)
]
3. ( A \cap B ) Kümesinin Bulunması
- (A = (-1, 3.5))
- (B = \left( \frac{1 - \sqrt{17}}{2}, 0 \right] \cup \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right))
Şimdi kesişim:
- (A \cap \left( \frac{1 - \sqrt{17}}{2}, 0 \right] = (-1, 0]), çünkü (\frac{1 - \sqrt{17}}{2} \approx -1.56 < -1), fakat (A) alt sınırı (-1).
- (A \cap \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right) = \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right)), çünkü (A) üst sınırı 3.5, bu aralık (\approx 2.56) ile sınırlı.
Sonuç:
[
\boxed{
A \cap B = (-1, 0] \cup \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right)
}
]
4. Özet Tablosu ve Sonuç
| Küme | Koşul/Eşitsizlik | Sonuç Aralığı |
|---|---|---|
| A | (-3 < 2x - 1 < 6) | ((-1, 3.5)) |
| B | (-1 \le x^2 - x - 1 < 3) | (\left( \frac{1 - \sqrt{17}}{2}, 0 \right] \cup \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2} \right)) |
| (A \cap B) | Kesişim | ((-1, 0] \cup \left[1, \frac{1 + \sqrt{17}}{2}\right)) |
Bu sonuç, A ve B kümelerinin kesişimini tam olarak verir. Kareli ifadelerin kökleri kök biçiminde ifade edildiğinde daha net ve sade olur.
