x \sin(xy - y^2) = x^2 - 1 bağıntısı için \frac{dy}{dx} ve y = x doğrusu ile kesişme noktalarında teğet doğruların denklemleri
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
- Zincir kuralı ve türev alma
- Teğet doğrunun denklemi: y - y_0 = m(x - x_0) , burada m = \frac{dy}{dx}
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Verilen ifadeyi düzenle ve türev al
Verilen:
x \sin(xy - y^2) = x^2 - 1
Her iki tarafı x göre türev alalım:
Sol taraf için çarpım ve zincir kuralı kullanacağız.
\frac{d}{dx}[x \sin(xy - y^2)] = \frac{d}{dx}[x^2 - 1]
Adım 2 — Sol tarafın türevini hesapla
\frac{d}{dx} [x \sin(xy - y^2)] = \sin(xy - y^2) + x \cos(xy - y^2) \cdot \frac{d}{dx}(xy - y^2)
Burada,
\frac{d}{dx}(xy - y^2) = y + x \frac{dy}{dx} - 2y \frac{dy}{dx} = y + (x - 2y) \frac{dy}{dx}
Adım 3 — Sağ tarafın türevini hesapla
\frac{d}{dx} (x^2 - 1) = 2x
Adım 4 — Türev denklemini yaz
\sin(xy - y^2) + x \cos(xy - y^2) \cdot \big[y + (x - 2y) \frac{dy}{dx}\big] = 2x
Adım 5 — \frac{dy}{dx} ifadesini yalnız bırak
x \cos(xy - y^2) (x - 2y) \frac{dy}{dx} = 2x - \sin(xy - y^2) - x \cos(xy - y^2) y
\frac{dy}{dx} = \frac{2x - \sin(xy - y^2) - x y \cos(xy - y^2)}{x (x - 2y) \cos(xy - y^2)}
Adım 6 — y = x doğrusu ile kesişme noktalarını bul
Verilen denkleme y = x yerine koy:
x \sin(x \cdot x - x^2) = x^2 - 1
x \sin(x^2 - x^2) = x^2 - 1 \rightarrow x \sin(0) = x^2 - 1 \rightarrow 0 = x^2 - 1
x^2 = 1 \Rightarrow x = \pm 1
Kesişim noktaları:
(1,1) \quad \text{ve} \quad (-1,-1)
Adım 7 — Bu noktalardaki türev değerlerini hesapla
- x = 1, y = 1 için:
İç ifade: xy - y^2 = 1 \times 1 - 1^2 = 0
\frac{dy}{dx} = \frac{2(1) - \sin(0) - 1 \times 1 \times \cos(0)}{1 \times (1 - 2 \times 1) \times \cos(0)} = \frac{2 - 0 - 1}{1 \times (1 - 2) \times 1} = \frac{1}{-1} = -1
- x = -1, y = -1 için:
İç ifade: (-1)(-1) - (-1)^2 = 1 - 1 = 0
\frac{dy}{dx} = \frac{2(-1) - \sin(0) - (-1)(-1) \cos(0)}{-1 \times (-1 - 2 \times (-1)) \times \cos(0)} = \frac{-2 - 0 - 1}{-1 \times (-1 + 2) \times 1} = \frac{-3}{-1 \times 1} = 3
Adım 8 — Teğet doğruların denklemlerini yaz
Teğet doğrusu denklemi:
y - y_0 = m (x - x_0)
y - 1 = -1 (x - 1) \rightarrow y = -x + 2
- Nokta (-1,-1), eğim m = 3
y + 1 = 3(x + 1) \rightarrow y = 3x + 2
CEVAP:
a)
\frac{dy}{dx} = \frac{2x - \sin(xy - y^2) - x y \cos(xy - y^2)}{x (x - 2y) \cos(xy - y^2)}
b)
Kesişim noktaları (1,1) ve (-1,-1) için teğet doğrular:
y = -x + 2 \quad \text{ve} \quad y = 3x + 2
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?