Fonksiyonlar ve çözümlü sorular

FONKSİYON :

Eğer bağıntı ; tanım kümesinin her elemanını değer kümesinin yalnız ve yalnız bir tek elemanına eşliyorsa o bağıntıya fonksiyon denir. Yani her bağıntı bir fonksiyon değil ama her fonksiyon aynı zamanda bir bağıntıdır. Tanımı daha da açarsak:
Bir bağıntının fonksiyon olabilmesi için :
1. Tanım kümesindeki her elemanının kullanılmış olması ;
2. Tanım kümesindeki her elemanının yalnız bir değerinin olması gerekmektedir.
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1000dz5jr62j
f(2)=1 ve f(2)=2 olduğundan yani 2
elemanının 1’den fazla değeri olduğu
için fonksiyon değildir.
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1001qz8xxwdb
Tanım kümesinde açıkta eleman
kaldığı için fonksiyon değildir.
f(2) = tanımsız.
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1002gm4p4rx9
Her iki şartı da sağladığı için
fonksiyondur.
A’dan B’ye tanımlanan tüm fonksiyonların sayısı [s(B)]s(A) ile hesaplanır.
A’dan B’ye tanımlanan bir fonksiyon f : A  B şeklinde gösterilebilir.
x  A ve y B olmak üzere f : x  y , y = f(x) şeklinde de ifade edilebilir.


Örnek 1: A={1,2,3} ve B={0,1,3,4,5,6} olduğuna göre A’dan B’ye yazılabilecek tüm fonksiyonların sayısını bulun :
Çözüm : s(A) = 3 ve s(B) = 6 olduğundan dolayı yazılabilecek tüm fonksiyonlar 63 = 216 tanedir.


Örnek 2: A={1,2,3} ve B={0,1,3,4,5,6} olduğuna göre y = f(x) = x+2 şeklinde ifade edilebilen fonksiyonu liste ve şema yöntemiyle gösterin :
Çözüm : Verilen tanıma göre önce görüntü kümesinin elemanlarını hesaplayalım :
f (1) = 3 ; f(2) = 4 ; f(3) = 5 olduğundan
f (A) = {3,4,5} olur.
Venn şeması ile gösterimi ise şöyledir :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1003j3rx83cb


Örnek 3: A={-1,0,1,2} ve B={0,1,2,3,4,5} olduğuna göre y = f(x) = x2+1 şeklinde ifade edilebilen fonksiyonu liste ve grafik yöntemiyle gösterelim:
Çözüm : f(-1) = 2 ;
f (0) = 1 ;
f( 1) = 2 ;
f( 2) = 5 olduğuna göre :
f(A) = {1,2,5} olur.
Fonksiyonun grafik ile gösterimi ise şöyledir :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1004gkpqghtr
Örnek 4 : Aşağıda grafiği verilen tamsayılarda tanımlanmış fonksiyonun tanım , görüntü ve değer kümelerini bulunuz :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1005dqgqsnc4
Çözüm : Tanım kümesi yatay eksen üzerindeki tamsayı elemanlardan , değer kümesi ise düşey eksen üzerindeki tamsayı elemanlardan oluşur. Görüntü kümesinin elemanlarını bulmak için grafiği incelemek ve kapalı eğri tarafından sınırlanan noktalara karşılık gelen düşey eksen değerlerini almak gerekir.
Tanım kümesi = A = {-1,0,1,2,3 }
Değer kümesi = B = {0,1,2,3,4,5 }
Görüntü kümesi = f(A) = {1,2,4,5 }


Örnek 5 : Aşağıda grafiği verilen gerçek sayılarda tanımlanmış fonksiyonun tanım , görüntü ve değer kümelerini bulunuz :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1006g3jq9rff
Çözüm : Tanım kümesi = [-1,7] ;
Değer kümesi = [-5,8] ;
Görüntü kümesi = [-5,8] .
Görüntü kümesi , değer kümesine eşit veya onun alt kümesi olabilir.


Örnek 6 : Aşağıda gerçek sayılarda tanımlanmış olan bağıntı fonksiyon mudur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1007hd4jsqft
Çözüm : Tanım kümesi üzerindeki tüm değerlerin yalnız ve yalnız bir karşılığı var olduğuna göre fonksiyon olmanın iki şartını da sağlıyor.
Aynı soruya farklı bir yaklaşım da y eksenine paralel çizilebilinen tüm doğrular düşünülür. Bunların herhangi bir tanesi dahi grafiği 1’den fazla veya 1’den az noktada keserse o grafik fonksiyon olamaz.
Bu grafikte çizilen tüm doğrular yalnız ve yalnız bir noktada kestiği için bir fonksiyondur.


Örnek 7: Aşağıda gerçek sayılarda tanımlanmış olan bağıntı fonksiyon mudur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1008gvcmqpft
Çözüm : Bu bağıntı , tanım kümesinin (- ,-4) aralığındaki değerlerinin görüntüsü olmadığı için fonksiyon değildir. Aynı zamanda [-4, ) aralığındaki değerlerinin de birden fazla görüntüsü olduğu için fonksiyon değildir. Bu sebeplerin bir tanesi bile fonksiyon olmaması için yeterlidir.
Diğer yaklaşım ile düşünüldüğünde (- ,-4) aralığında y eksenine paralel çizilen doğrular grafiği kesmiyor ki en az bir noktada kesmesi gerekirdi. Öte yandan [-4, ) aralığında y eksenine paralel çizilen doğrular grafiği iki noktada kesiyor ki en fazla bir noktada kesmesi gerekirdi.

FONKSİYON TÜRLERİ :

1. İçine fonksiyon :
Eğer fonksiyonun görüntü kümesi , değer kümesinin alt kümesi ( değer kümesinin bazı elemanlarının tanım kümesinde karşılığı yok ) ise bu tür fonksiyonlara denir.


Örnek 8 :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1009hj34ssds


2. Örten fonksiyon :
Eğer fonksiyonun görüntü kümesi , değer kümesine eşit ( değer kümesinin tüm elemanlarının tanım kümesinde karşılığı var ) ise bu tür fonksiyonlara denir.
Örnek 9 :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1010dktsj8ck


3. Bire-bir (1-1) fonksiyon :
Eğer fonksiyonun görüntü kümesindeki her elemanın tanım kümesinde yalnız bir karşılığı varsa bu tür fonksiyonlara denir.
Örnek 10 :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1011cts3h6dk
4. Sabit fonksiyon :
Eğer fonksiyonun tanım kümesindeki her elemanın görüntü kümesindeki karşılığı hep aynı eleman oluyorsa bu tür fonksiyonlara denir.
Örnek 11 :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1012fc355qhc


5. Birim fonksiyon :
Eğer fonksiyonun tanım kümesindeki her elemanın görüntü kümesindeki karşılığı yine kendisi oluyorsa bu tür fonksiyonlara denir.
Örnek 12:
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1013t4gnzzfh


Örnek 13 : Birinci açıortay doğrusu ne tür bir fonksiyondur ?
Çözüm : y = x doğrusu olan birinci açıortay doğrusu hem 1-1 ; hem örten hem de birim fonksiyondur.


Örnek 14: Aşağıdaki fonksiyon ne tür bir fonksiyondur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1014g39mgwct
Çözüm : Görüntü kümesinin (- ,-4) arasındaki değerlerinin tanım kümesinde karşılığı olmadığı için içine fonksiyondur.
x eksenine paralel çizilen bazı doğrular grafiği kesmiyorsa içine fonksiyondur.


Örnek 15: Aşağıdaki f : R  [-4, ) ne tür bir fonksiyondur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1014g39mgwct
Çözüm : Görüntü kümesinin tüm değerlerinin tanım kümesinde karşılığı olduğu için örten fonksiyondur.


Örnek 16: Aşağıdaki f : R  R ne tür bir fonksiyondur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1015v3gt5nfp
Çözüm : Tanım kümesindeki her elemanın karşılığı yine kendisine eşit olduğundan birim fonksiyondur. Aynı zamanda 1-1 ve örten fonksiyondur.


Örnek 17 : Aşağıdaki f : R  R ne tür bir fonksiyondur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1016d4th3bhk
Çözüm : Tanım kümesindeki her elemanın karşılığı hep aynı olduğundan sabit fonksiyondur.


Örnek 18 : Aşağıdaki fonksiyonlardan hangisi 1-1 fonksiyondur ?
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1014g39mgwcthttp://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1017hgfgqhd3
Çözüm : x eksenine paralel çizilen doğrular yalnız bir tek noktada kesiyorsa 1-1 ; aksi takdirde 1-1 değildir. Bu nedenle ilk grafik 1-1 olmamasına karşılık ikinci grafik 1-1 ‘ dir.
s(A) = a ve s(B)=b olmak üzere :

1. <LI id=lbd.>A’dan B’ye tanımlanan fonksiyon sayısı ba ;
   <LI id=rrrp>A’dan B’ye tanımlanan sabit fonksiyon sayısı b ;
2. A’dan B’ye tanımlanan 1-1 fonksiyon sayısı P(b,a).

Örnek 19 : A’dan B’ye 4 tanesi sabit olmak üzere 64 tane fonksiyon tanımlanabilmektedir. Buna göre A’dan B’ye tanımlanabilen 1-1 fonksiyon sayısı kaç tanedir ?
Çözüm : 4 tane sabit fonksiyon olduğuna göre s(B) = 4 ; toplam fonksiyon sayısı ise 64 = 43 olduğundan dolayı s(A) = 3’tür.
Buna göre 1-1 fonksiyon sayısı da
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1018gmb6tjg6olur.


Örnek 20 : A’dan A’ya 27 tane fonksiyon tanımlanabilmektedir. Buna göre A’dan A’ya kaç tane yansıyan bağıntı tanımlanabilir ?
Çözüm : 27 = 33 olduğuna göre s(A) = 3 ‘ tür.
Yansıyan bağıntı sayısı ise 29-3 = 26 = 64 olur.


Örnek 21 : A’dan A’ya 221 tane simetrik bağıntı tanımlanabilmektedir. Buna göre A’dan A’ya kaç tane sabit fonksiyon tanımlanabilir ?
Çözüm : http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1019g63khpfrolduğuna göre s(A) = 6 ‘ dır. Buna göre sabit fonksiyon sayısı 6 olur.

6. Permütasyon fonksiyonu :
Sonlu bir A kümesi üzerinde A’dan A’ya tanımlanan f fonksiyonuna permütasyon fonksiyonu denir.


Örnek 22 :
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1020ftmx9sf2
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1021f2sfp5cv
s(A) = a olmak üzere :
A’dan A’ye tanımlanan 1-1 ve örten fonksiyon sayısı a ! ‘ dir.


Örnek 23 : A kümesi üzerinde 24 tane 1-1 ve örten fonksiyon tanımlanabildiğine göre 1-1 ve örten olmayan fonksiyon sayısı kaç tanedir ?
Çözüm : 24 = 4! olduğundan s(A) =4 ‘ tür.
Dolayısıyla toplam fonksiyon sayısı 44 = 256 olur.
Bunların da 24 tanesi 1-1 ve örten olduğundan
geri kalan 256-24 = 232 tanesi 1-1 ve örten değildir.


Örnek 24 : A kümesi üzerinde 6 tane 1-1 ve örten fonksiyon tanımlanabildiğine göre A kümesi üzerinde tanımlanabilen bağıntıların kaç tanesi yansıyan değildir ?
Çözüm : 6 = 3! olduğundan s(A) = 3 ‘ tür.
Dolayısıyla toplam bağıntı sayısı 29 olup bunların 26 tanesi yansıyandır. Geriye kalan 29 - 26 =512-64 tanesi yansıyan değildir.


Örnek 25 : Aşağıda grafiği verilen f : A  B fonksiyonunu permütasyon fonksiyonu formunda yazalım .
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1022fmq62mdj
Çözüm : f (1) = 3 ;
f (2) = 1 ;
f (3) = 2 olduğundan f fonksiyonu
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1023hn87ndd7 şeklinde yazılabilir.




7. Tek ve çift fonksiyonlar :
Tanımlı olan tüm x değerleri için f (-x) = -f (x) oluyorsa tek ;
f (-x) = f (x) oluyorsa çift fonksiyon denir.
Diğer bir deyişle
başlangıç noktasına (0,0) göre simetrik fonksiyonlar tek ;
y eksine göre simetrik fonksiyonlar çift fonksiyondur.



Örnek 26: f(x) = sinx +3x -x3 fonksiyonu tek mi çift midir ?
Çözüm : f (-x) = sin (-x) + 3(-x) -(-x)3
= -sinx -3x +x3
= -(sinx +3x -x3)
= -f(x) olduğundan tek fonksiyondur.



Örnek 27: f(x) = x2 + 4 -cosx fonksiyonu tek mi çift midir ?
Çözüm : f(-x) = (-x)2 + 4 -cos(-x)
= x2 + 4 -cosx
= f(x) olduğundan çift fonksiyondur.



Örnek 28: f(x) = x2 + x3 -3 fonksiyonu tek mi çift midir ?
Çözüm : f(-x) = (-x)2 + (-x)3 -3
= x2 - x3 -3 olduğundan ne tek ne de çift fonksiyondur.



Örnek 29: f(x) = 0 fonksiyonu tek mi çift midir ?
Çözüm : f (-x) = f(x) = -f(x) = 0
olduğundan fonksiyon hem tek hem de çifttir.
Diğer bir deyişle f(x)=0 fonksiyonu yani x ekseni
hem başlangıç noktası hem de y eksenine göre simetriktir.



Örnek 30: 2f(x) - x -2 = f(-x) fonksiyonu çift olduğuna göre f (x) fonksiyonunu bulunuz.
Çözüm : Çift fonksiyon olduğundan f(x) = f(-x) olur.
Dolayısıyla 2f(x) - x -2 = f(x) olacağından f(x) = x+2 olur.



8. Periyodik fonksiyonlar :
Eğer bir f(x) fonksiyonunda f (x) = f (x+t) olacak şekilde bir t gerçek sayısı bulunuyorsa f (x) fonksiyonu periyodiktir.
Buradaki t sayısına da o fonksiyonun periyodu denir.
Diğer bir deyişle periyodu t olan bir fonksiyonda
f(x+t) = f(x) ==> ( x+t ) - x = t olur.
Örnek 31: f (x) = g ( 2x+3 ) ile tanımlı iki periyodik fonksiyondan g (x) fonksiyonunun periyodu 5 ‘ tir. Buna göre f(x) fonksiyonunun periyodu nedir ?
Çözüm : f (x) fonksiyonunun periyoduna t dersek f(x+t) = f(x) olmalıdır.
Dolayısı ile g ( 2x+2t +3) = g( 2x+3) ve
( 2x+2t +3) - ( 2x+3) = 5 olmalıdır
( çünkü g (x) fonksiyonunun periyodu 5 )
buradan t = 5/2 bulunur.
f (x) fonksiyonunun periyodu t ise
f (ax+b) fonksiyonunun periyodu http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1024zq8mgfd8 olur.
Buna göre g (x) fonksiyonu için t=5 olduğuna göre
g ( 2x+3) fonksiyonunun periyodu da 5/2 ‘dir de diyebilirdik.
f(x) ve g(x) gibi iki fonksiyonunun periyotları t1 ve t2 ise bu iki fonksiyonun toplam veya farklarının periyotları OKEK(t1 , t2 ) olur. Çarpım veya bölümlerinin periyotları ise bu fonksiyonları toplam veya fark formuna çevirerek bulunur.



Örnek 32 : f(x) fonksiyonunun periyodu 3,
g(x) fonksiyonunun periyodu 4 ise
h(x) = f (3x+5)-g(2x+7) fonksiyonunun periyodu nedir ?
Çözüm : f (3x+5) fonksiyonunun periyodu 3/3 = 1 ve g(2x+7) fonksiyonunun periyodu 4/2 = 2 olduğundan h(x) fonksiyonunun periyodu OKEK(1,2) = 2 olur.



9. Trigonometrik fonksiyonlardan
sin x ve cos x fonksiyonlarının periyotları 2 ;
tanx ve cotx fonksiyonlarının periyotları ise  ‘dir.
Örnek 33 : f (x) = cos(2x-3) + sin (4x-5) ise f(x) fonksiyonunun periyodu nedir ?
Çözüm : cos(2x-3) fonksiyonunun periyodu http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1025gsv9kdf8 ve
sin (4x-5) fonksiyonunun periyodu http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1026f4qhj7dsolduğundan
f (x) fonksiyonunun periyodu ikisinin OKEK’i olan  ‘ dir.



Örnek 34 : f (x) = 6sin5xcos3x -5 fonksiyonunun periyodu nedir ?
Çözüm : Ters dönüşüm formullerinden yararlanarak http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1027cjfwb2g9 buluruz.
Dolayısıyla f (x) = 3sin 8x +3sin 2x -5 olacağından ;
sin 8x fonksiyonunun periyodu http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1028dg9r8hfmve
sin 2x fonksiyonunun periyodu ise http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1025gsv9kdf8olur.
f (x) fonksiyonunun periyodu da OKEK ( http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1029hprmc9cj olur.



Örnek 35 : f(x) = 3sin25x +2 fonksiyonunun periyodu nedir ?
Çözüm : cos 2x = 1-2sin2x olduğundan
http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1030cxts7hcb olur.
Bu nedenle http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1031fxfxxkfzolur.
f(x) fonksiyonu da http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1032d6h5zfc2
olacağından periyodu da http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1033c2zh67dn bulunur.
Sinkax ve coskax fonksiyonlarının periyotları k sayısı çift ise http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1034hn63dmd6,
k sayısı tek ise http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1035fsrvpwgb;
tankax ve cotkax fonksiyonlarının periyotları
k sayısı ne olursa olsun http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1034hn63dmd6‘dır.
Buna göre aynı soru k =2 olduğundan bu bilgileri kullanarak http://docs.google.com/File?id=dhmq7ww9_1036cpv3xmf2’ dir de diyebiliriz .

FONKSİYONLARIN TOPLAMI, FARKI, ÇARPIMI, BÖLÜMÜ :

f (x) ve g (x) fonksiyonları için
h (x) = ( f + g ) (x) = f (x) + g (x) fonksiyonuna toplam fonksiyonu ;
h (x) = ( f - g ) (x) = f (x) - g (x) fonksiyonuna fark fonksiyonu ;
h (x) = ( f . g ) (x) = f (x) . g (x) fonksiyonuna çarpım fonksiyonu ;
h (x) = ( f / g ) (x) = f (x) / g (x) fonksiyonuna bölüm fonksiyonu denir.
Burada dikkat edilmesi gereken noktalardan
birincisi h (x) fonksiyonunun tanım kümesi
f ve g fonksiyonlarının tanım kümelerinin kesişim kümesidir , ikincisi ise fonksiyonlar üzerinde tanımlanan işlemler fonksiyonların görüntü kümeleri üzerinde yapılacaktır.
Örnek 36 : f (x) = 3x+5 fonksiyonu için tanım kümesi A = {-1,1,2,3} ve g (x) = 2x-3 fonksiyonu için tanım kümesi B = {-1,2,3,4} olduğuna göre h (x) = (f+g)(x) fonksiyonunun tanım ve değer kümelerini bulunuz.
Çözüm : Tanım kümesi = A  B = {-1,2,3} olur.
h (x) = (3x+5) + (2x-3) = 5x+2 olduğundan
h (-1) = -3
h ( 2) = 12
h (3) = 17 olur ve değer kümesi de G = {-3,12,17} şeklinde bulunur.



Örnek 37 : f : A  B , f (x) = {(1,2),(2,3),(3,4)} ve
g : C  D , C = {1,2,3} ,g (x) = x+1 olduğuna göre
h (x) = 2f(x)+3g(x) fonksiyonunun değer kümesini bulunuz .
Çözüm : Fonksiyonlar incelendiğinde eşit fonksiyon oldukları görülmektedir. Dolayısı ile h (x) = 5f (x) diye düşünülebilir.
h (1) = 5f (1) = 10 ;
h (2) = 5f (2) = 15 ;
h (3) = 5f (3) = 20 olduğundan değer kümesi ={10,15,20} olarak bulunur.

permutasyon fonksiyona biraz daha soru koyarmısınız

Gayet güzel.Ben bir video önermek istiyorum.Umarım faydalı olur.İzlemek için fonksiyonlar çözümlü sorular yazısına tıklayınız..