Bir fonksiyonun bir noktada sürekliliği

Süreklilik matematik ve bir çok bilim dalında uygulamaları olan önemli bir kavramdır.  Bir fonksiyonun herhangi bir noktada sürekli olması için öncelikle o noktada tanımlı bir fonksiyon olması gerekir. Tanımsız olan bir noktada süreklilik aranmaz. Tanımlı olarak verilen bir noktada fonksiyonun sürekliliği araştırılırken fonksiyonun verilen x=a noktasında limitinin olması gereklidir. Yani fonksionun o noktadaki sağdan ve soldan limit değerleri birbirine eşit olmalıdır. Fonksiyonun verilen x=a noktasındaki limit değeri fonksiyonun o noktadaki görüntüsüne yani f(a) değerine de eşit olmalıdır. Bu şartlar sağlandığında "fonksiyon x=a noktasında süreklidir" denir (continous function). Sürekli olmayan fonksiyon o noktada süreksiz olur. 

Süreklilik kavramı bir fonksiyonun tanım kümesine ait bir x₀ noktası için f (x₀) noktası ve x₀  noktasının sağ ve sol tarafındaki değerler (noktanın sağ ve sol komşulukları) hakkında bilgi verir.  Bir x₀∈R noktası için A kümesinin bir  ε>0 reel sayısı olmak üzere x₀ noktasının herhangi bir ε komşuluğunda (x₀−ε , x₀₊ ε) ⊆ A özelliğine sahip bir alt kümesinde tanımlı bir f : A → R fonksiyonu için, x bağımsız değişkeni x₀ reel sayısına yaklaşırsa f(x) değerleri de f(x₀) değerine yaklaşmış olur. Bu şekildeki fonksiyonların sağdan ve soldan yaklaşma değerleri birbirine eşit ise fonksiyonun bu noktada limiti vardır. Bu limit değeri, fonksiyonun x₀ noktasındaki f(x₀) değerine eşit ise bu fonksiyon bu noktada sürekli olur. 

Süreklilik tanımının haricinde bazı f:A→R parçalı fonksiyonları için x bağımsız değişkeni x₀ reel sayısına sağdan veya soldan yaklaştığında f(x) değerleri f(x₀) değerine yaklaşmaz. Bu şekildeki fonksiyonlar x₀ noktasında sürekli olmaz yani fonksiyon x₀ noktasında süreksizdir. Bir fonksiyon bütün Reel sayılar kümesinde süreklilik tanımını sağlıyorsa fonksiyona sürekli fonksiyon denir. Polinom fonksiyonlar her noktada sürekli fonksiyonlara örnek olarak verilebilir.

Fonksiyonun sürekliliğini epsilon-delta tanımına göre gösterebilmek için verilen koşulun her durumda sağlandığı δ (delta) bir değerini ε (epsilon) cinsinden ifade edebilmemiz gerekir. Aşağıda buna bir örnek verilmiştir. Buradaki tanımın genel limit tanımından farkı; fonksiyonun o noktadaki (x=a noktasındaki) f(a değerinin limit tanımına yerleştirilmesidir.

Geometrik dizi ve özellikleri

Ardışık terimleri arasındaki oran sabit olan dizilere geometrik dizi denir. Sabit orana ise ortak çarpan denir. Genellikle "r" harfi ile gösterilir. Geometrik diziler, matematikte temel ve yaygın olarak kullanılan dizilerden biridir. Bir geometrik dizide herhangi bir terim, kendisinden önceki terim ile ortak çarpanın çarpımı olarak elde edilir. Yani, dizinin n’inci terimi, bir önceki terimin (r) ortak çarpan ile çarpılmasıyla bulunur. Geometrik dizilerde ortak çarpan pozitifse tüm terimler aynı işaretle devam eder; ortak çarpan negatifse terimler işaret değiştirecek şekilde ilerler. Ortak çarpanın mutlak değeri 1’den büyükse dizinin terimleri giderek büyür, 1’den küçükse terimler giderek küçülür. Ortak çarpanın 1 veya −1 olması durumunda ise dizi sabit veya işaret değiştiren sabit değerler serisi oluşturur. Geometrik diziler, finansal hesaplamalar, faiz ve yatırım analizleri, fizik ve mühendislikte üstel büyüme ve azalma problemleri gibi birçok uygulamada sıkça kullanılır.

Aritmetik dizi ve özellikleri

Ardışık terimleri arasındaki fark eşit olan dizilere aritmetik dizi denir. Aritmetik dizilerde ardışık terimler arasındaki artış veya azalış miktarına ortak fark denir ve genellikle "d" harfi ile gösterilir. Aritmetik dizilerde, herhangi bir terim kendisinden önceki terim ile ortak farkın toplanması veya çıkarılmasıyla elde edilir. Yani, dizinin n’inci terimi, ilk terim ile (d) ortak farkın (n−1) kez eklenmesiyle bulunur. Ortak fark pozitif ise dizi monoton artan bir dizi olur; ortak fark negatif ise dizi monoton azalan bir dizidir. (Bkz. Monoton Diziler) Ortak fark sıfır olduğunda ise tüm terimler birbirine eşit olur ve dizi sabit bir dizi halini alır. Aritmetik diziler, matematiksel analiz, finansal hesaplamalar, istatistik ve mühendislik gibi birçok alanda kullanılır.

Aralarındaki artış miktarı 3 ve ilk terimi 7 olan bir aritmetik dizinin elemanları şu şekilde olur. {7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,.......,3n+4} Dizilerde genel teriminin kuralı bilinmediği zaman, bu dizi olarak kabul edilmez. Burada örnekte verilen aritmetik dizinin kuralı (genel terimi); 3n+4'tür. Aynı aritmetik dizi şu şekilde yazılırsa {7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,.......} bu bir dizi olarak kabul edilmez. Çünkü buradaki terimlerden "37" teriminden sonra aynı şekilde dizinin devam edeceğine dair bir kanıt yoktur.

Dizilerde indirgeme bağıntısı

Bir dizinin herhangi bir terimi, kendinden önceki bir veya birkaç terimin cinsinden tanımlayabilmek için yazılan bağıntıya "indirgeme bağıntısı" denir. İndirgeme bağıntısı ile yazılan diziye de "indirgemeli dizi" denir. İndirgeme bağıntısı bulunurken, dizinin belli bir teriminden başlanarak sırayla dizinin terimleri hesaplanır. Daha sonra eşitliğin her iki tarafına göre taraf tarafa toplama veya bazen de çarpma yapılarak, dizinin genel terimine ulaşılır.

İndirgeme bağıntılarında indis yerine genellikle 1.terimden itibaren değerler verilirken, bazen farklı değerlerden başlanarak da değerler verilebilir. Sorudaki istenen duruma göre indise sırayla değer verilip taraf tarafa toplama ya da çarpma işlemi yapılır. İndirgeme bağıntısında, dizinin bir kaç terimi arasında toplam biçiminde bir bağıntı veriliyorsa o zaman eşitliğin her iki tarafı için taraf tarafa toplama işlemi yapılır. Eğer indirgeme bağıntısında, dizinin bir kaç terimi arasında çarpım şeklinde bir bağıntı veriliyorsa o zaman eşitliğin her iki tarafı için taraf tarafa çarpma işlemi yapılır.

Dizi tanımı

 

Matematikte dizi, 0 hariç doğal sayılar (sayma sayılar kümesi) kümesinden bir A hedef kümesine (çoğunlukla bu A kümesi Reel sayılar kümesi olur) tanımlanan özel bir fonksiyondur. Burada dikkat edilmesi gereken en önemli ifade dizinin tanım elemanları {1,2,3,4,.....} şeklinde devam eden sayma sayılarıdır. Yani dizinin elemanları 1. 2. 3. gibi sıralanmalıdır. Buradaki bu sıralamalara "indis" denir. Matematikte indis, bir dizinin terimlerini belirlemek ve sıralamak için kullanılan, genellikle doğal sayılardan seçilen gösterge niteliğindeki değişkendir. Başka bir deyişle indis, bir dizide hangi terimin kastedildiğini belirleyen konum belirtecidir. 

Diziler genellikle a_n, b_n, c_n... gibi küçük harf ve indis yardımıyla gösterilir. Bir (a_n) dizisinde yer alan “n” ifadesi indisi temsil eder. Bu n değeri, dizinin tanım kümesindeki bir elemandır ve diziyi üreten fonksiyonun girdisi olarak görev yapar. Dolayısıyla indis, dizinin elemanlarını hem düzenli bir biçimde sıralamaya hem de her terimi diğerlerinden ayırt etmeye yarayan bir göstergedir. Buna göre bir dizi, her sayma sayısı indisine karşılık tek bir değer atayan özel bir fonksiyon kuralı olarak tanımlanabilir.  Bu çerçevede diziler, fonksiyon kavramının belirli bir türünü oluşturur; ancak matematiksel literatürde ardışıklık ve sıralanmışlık özellikleri vurgulanmak istendiğinde diziler ayrı bir terim olarak kullanılır. Dolayısıyla a_n dizisi, fonksiyonel gösterimde f(n) biçiminde okunabilir. Dizilerin fonksiyonla ilişkisi bu noktada açıkça ortaya çıkar: Dizi, tanım kümesi sayma sayılar olan bir fonksiyondur. 

Dizinin kuralına dizinin genel terimi denir. Genel terim, bir dizinin her bir terimini, indisin herhangi bir değeri için doğrudan veren ifadedir. Başka bir söyleyişle genel terim, diziyi tanımlayan, fonksiyon şeklinde yazıldığında bütün terimelrini oluşturacak olan dizinin açık kuralıdır ve dizinin n’inci terimini, önceki terimlere ihtiyaç duymadan belirler. Bir dizide an sembolü çoğu zaman dizinin genel terimini temsil eder. Bir dizinin genel terimi bilindiğinde dizinin tüm yapısı tek bir formülle özetlenmiş olur.. Eğer bir dizinin genel terimi biliniyorsa, dizi hakkında toplama, limit alma veya büyüme davranışını inceleme gibi işlemler çok daha kolay hâle gelir. 

Genel terimi bilinmeyen sayı grupları her ne kadar anlamlı olsa da bir dizi belirtmez. Örneğin herhangi bir küme olarak verilen A={1, 2, 3, 4, 5......} ; B={2, 4, 6, 8, 10, .....} veya C={4, 7, 10, 13, 16, 19,.....}  şeklindeki sayı grupları, kuralları belli olmadığından matematiksel dizi olmaz. Çünkü bu şekilde yazılışta bu terimlerden sonra gelen terimlerin aynı düzene göre geleceğinin garantisi yoktur. Bunların dizi olabilmesi için  a_n=(1, 2, 3, 4, 5.......n......), b_n=(2, 4, 6, 8, 10, ......2n.....), c_n =(4, 7, 10, 13, 16, 19,......3n+1........) şeklinde yazılmış olması gerekir.

Tam Değer Fonksiyonu

x, bir gerçek (reel) sayı olmak üzere, x'ten büyük olmayan en büyük tamsayıya x'in tam değeri denir. Bunu ifade eden fonksiyona tam değer fonksiyonu denir. x reel sayısı, ardışık iki tamsayı arasında değişirken, bu tamsayılardan daha büyük olmayan tamsayı, x'in tam değerine eşit olur. Bütün tamsayıların tam değeri kendisine eşittir. Tam değer fonksiyonu, [[x]] işareti ile gösterilir. Tam değer fonksiyonu bazı matematik kitaplarında "kısım fonksiyonu" ismiyle de kullanılmıştır.

Signum (İşaret) Fonksiyonu

Reel sayıların bir alt kümesinden Reel sayılara tanımlanan bir f fonksiyonu için, fonksiyonun 0'dan büyük olduğu yerlerde değerini 1'e eşleyen, fonksiyonun 0'a eşit olduğu yerlerde fonksiyonun değerini 0'a eşleyen ve fonksiyonun 0'dan küçük olduğu yerlerde fonksiyonun değerini -1'e eşleyen fonksiyona, signum fonksiyonu denir. sgn ile gösterilir. signum olarak okunur. Signum fonksiyonun kritik noktaları, f(x)=0 denkleminin kökleridir. Signum fonksiyonun grafiği çizildiğinde, denklemin kökleri olan bu kritik noktalarda, grafik sıçrama yapar.

Periyodik Fonksiyonlar

Bir fonksiyon f(x) periyodik fonksiyon ise, grafiği çizildiğinde belli bir aralıkta aynı grafik sürekli olarak tekrar eder. Yani matematiksel olarak bir pozitif Reel sayı "$T$" için, fonksiyonun her $x$ değeri f(x+T)=f(x) oluyorsa  bu fonksiyon periyodiktir. Buradaki T sayısı da fonksiyonun periyodu olarak adlandırılır. Başka bir deyişle, fonksiyonun grafiği T birim aralıklarla kendini tekrar eder. Örneğin, sinüs ve kosinüs fonksiyonlarında bu tekrar 2π birimlik aralıklarla gerçekleşir. Kısacası periyodik fonksiyon, belirli bir uzunluktan sonra aynı değerleri sürekli tekrar eder. Periyodik fonksiyonlar, sadece matematikte değil, fizik, mühendislik ve günlük hayatta da önemli uygulamalara sahiptir. Örneğin, ses dalgaları, elektrik devrelerindeki akımlar, mevsimlerin değişimi ve saatlerin hareketi gibi olaylar periyodik davranış gösterir. Ayrıca periyodik fonksiyonların grafikleri dalga biçiminde olup, temel periyodu bilindiğinde fonksiyonun tüm davranışı tahmin edilebilir. Bu özellik, mühendislikte sinyal analizi ve Fourier serileri gibi alanlarda çok faydalıdır.

Yukarıdaki örnekte verilen fonksiyon periyodik bir fonksiyondur. Fonksiyonun Periyodu yani tekrar sıklığı veya uzunluğu 4’tür, yani her 4 birimde fonksiyon kendini aynen tekrar ediyor. 0–4 arasındaki değerler için fonksiyon, f(x) = x² olarak tanımlanırken, 4 ten büyük değerlerde fonksiyon, f(x)=f(x-4) olarak periyotla birlikte tanımlanmıştır, 4 ve 4'ten daha büyük değerler, periyodik olarak [0,4) aralığın değerlerini sürekli olarak tekrar ediyor.

Yukarıdaki örnekte verilen fonksiyon periyodik bir fonksiyondur. Fonksiyonun periyodu yani tekrar sıklığı veya uzunluğu 5’tir, yani her 5 birimde fonksiyon kendini aynen tekrar ediyor. 0–5 arasındaki değerler için fonksiyon, f(x)=3x+1 olurken, 5’ten büyük değerlerde fonksiyon, f(x)=f(x−5) şeklinde periyotla birlikte tanımlanmıştır. Böylece 5 ve 5’ten daha büyük değerler, periyodik olarak [0,5) aralığındaki değerleri sürekli olarak tekrar etmiş olur. Örneğin f(79) değeri bulunmak istenirse burada kalan bulma işleminden yararlanmak gerekir. Örnekte verilen fonksiyon her 5 birimde kendini tekrar ettiğinden 79 gibi 5’ten büyük bir x değeri bulunurken fonksiyonun değeri periyodun uzunluğuna göre küçültülür. Bunun için 79’u 5’e bölüp kalanı alırız: 79 sayısının 5 ile bölümünden kalan 4 olduğundan aslında bu periyodik fonksiyon için f(79)=f(4) anlamına gelir. f(79)'un 0–5 aralığındaki değeri ile f(79) aynı değere sahiptir. Buna göre f(4) değeri 0–5 aralığında fonksiyon [f(x)=3x+1] kuralına göre f(4)=3⋅4+1=13 olarak bulunur. f(79)=f(4) olduğundan böylece f(79)=13 olur.

Trigonometrik fonksiyonlar da temel olarak birim çemberden türetildiğinden periyodik fonksiyondur. Birim çemberde bir açıyı sürekli olarak döndürdüğümüzde, açı 360° veya 2π radyan kadar arttığında, sinüs ve kosinüs değerleri tekrar baştaki değerlerine döner. Yani fonksiyonların değerleri belirli bir açı artışından sonra kendini tekrar eder. Tanjant ve kotanjant gibi fonksiyonlar da benzer şekilde birim çemberde tanjant ve kotanjant değerlerinin tekrar etmesi nedeniyle periyodiktir; tanjant ve kotanjant fonksiyonları π radyanlık aralıklarla kendini tekrar eder. Kısaca, trigonometrik fonksiyonlar açıların döngüsel doğasından dolayı periyodiktir; belirli bir açı artışında fonksiyonun değerleri tekrar eder.  

(Bkz. Trigonometrik Fonksiyonların Periyodu)

Düzlemde Dönüşüm Fonksiyonu ve Öteleme

Düzlemin noktalarını yine düzlemin noktalarına eşleyen bire bir ve örten fonksiyona düzlemin bir dönüşümü adı verilir. Analitik düzlemde verilen herhangi bir nokta düzlemde bir dönüşüm fonksiyonu altında aynı ya da farklı başka bir noktaya eşlenebilir.

Dönüşümler öteleme, yansıma ve dönme başlıkları altında incelenebilir. Bu dönüşümlerin ayrıntılarına geçmeden önce dönüşüm fonksiyonuna biraz örnek vermek yerinde olacaktır.

Tanjant ve Kotanjant Fonksiyonları

Trigonometrik Fonksiyonlar, merkezi orijin ve yarıçapı 1 br olan birim çember üzerinde gösterilerek buradaki geometri ve analitik bilgileri yardımıyla tanımlanır. Birim çember üzerinde alınan herhangi bir noktanın orijinde oluşturduğu merkezil açının, sinüs, cosinüs, tanjant ve kotanjant gibi trigonometrik değerleri analitik geometri yardımıyla ifade edilir. Birim çember üzerinden rastgele seçilen bir P noktasının apsis değeri o merkezil açıya ait cosinüs değerini verir. Aynı şekilde P noktasının ordinat değeri o merkezil açıya ait sinüs değerini verir. Sinüs ve cosinüs fonksiyonları ile ilgili ayrıntılı yazımızı bağlantıyı tıklayarak okuyabilirsiniz. (Bkz. Sinüs ve Cosinüs Fonksiyonları)

Birim çember üzerindeki (1,0) noktasından y eksenine paralel olacak şekilde bir teğet doğrusu (yani x=1 doğrusu) çizilirse bu doğru tanjant ekseni olur. Aynı şekilde (0,1) noktasından x eksenine paralel olacak şekilde bir teğet doğrusu (yani y=1 doğrusu) çizilirse bu doğru kotanjant ekseni olur. Dolayısıyla birim çember üzerinde rastgele bir P noktası alınıp, çember merkezi ile bir açı oluşturulduğunda bu açının kollarının tanjant eksenini (x=1 doğrusunu) kestiği noktanın ordinat değeri açının tanjantını verir. Aynı şekilde bu açının kollarının kotanjant eksenini (y=1 doğrusunu) kestiği noktanın apsis değeri de açının kotanjantını verir.

 

Sinüs ve Cosinüs Fonksiyonları

Trigonometrik Fonksiyonlar merkezi orijin ve yarıçapı 1 br olan birim çember üzerinde gösterilerek buradaki geometri ve analitik bilgileri yardımıyla tanımlanır. Birim çember üzerinde alınan herhangi bir noktanın orijinde oluşturduğu merkezil açının, sinüs ve cosinüs gibi trigonometrik değerleri analitik geometri yardımıyla ifade edilir. Birim çember üzerinden rastgele seçilen bir P noktasının apsis değeri o merkezil açıya ait cosinüs değerini verir. Aynı şekilde  P noktasının ordinat değeri o merkezil açıya ait sinüs değerini verir. Aşağıdaki şekilden bu tanım görülebilir.

Bileşke Fonksiyonun Türevi ve İspatı

Bileşke fonksiyonların türevi bulunurken eğer fonksiyonun bileşkesi bulunabiliyorsa öncelikle fonksiyonun bileşkesi alınır daha sonra istenen türev bulunur. Bileşke fonksiyonun bulanmayacağı veya daha zor olarak hesaplanacağı durumlarda ise öncelikle birinci fonksiyonun türevinde ikinci fonksiyon bilinmeyen yerine yazılır daha sonra ikinci fonksiyonun da ayrı olarak tekrar türevi alınarak çarpım halinde yanına yazılarak bileşke fonksiyonun türevi bulunur.

Polinom Fonksiyonların Türevi ve İspatı

Polinom fonksiyonların türevi alınırken bilinmeyenin kuvveti katsayı olarak bilinmeyenin başına geçer ve kuvvet bir sayı azalarak yeniden yazılır. Köklü ifadelerde polinom fonksiyonlara benzetilerek üslü biçime çevrildikten sonra aynı kural yardımıyla türevi alınabilir. Türevin limitle olan tanımından yola çıkarak bu kuralın ispatı yapılabilir. Aşağıdaki ispatı ve örnekleri inceleyiniz.

f(x+h) ifadesini açarken yukarıdaki özdeşlik kullanımı yerine, binom katsayıları kullanırsak farklı bir yoldan da ispatı gösterebiliriz.

Trigonometrik Fonksiyonların Limitleri

Trigonometrik fonksiyonların limitleri bulunurken verilen radyan cinsinden açıya göre trigonometrik fonksiyonun alacağı değer bilinmelidir. Ayrıca trigonometrik fonksiyonların özellikleri toplam-fark formülleri, dönüşüm formülleri, yarım açı formülleri bilinirse limit alma işlemlerinde kolaylık sağlanır. Verilen açı değeri fonksiyonda yerine yazılarak limit değeri bulunur.

Artan ve Azalan Fonksiyonlar

Bir fonksiyonun artan ya da azalan olduğunu bulmak için türev konusunu işlemeden bulmak her zaman işe yaramayabilir. Bunun için en kesin tespit türev sayesinde yapılabilir. Eğer türev konusu bilinmiyorsa o zaman fonksiyonun grafiğini çizerek buradan yorumda bulunulabilir. Ayrıca artan ve azalan fonksiyonun aşağıda verildiği gibi tanımını kullanarak da fonksiyonun çeşidi hakkında yorum yapılabilir. 

Şimdi verilen bu tanıma göre artan ve azalan fonksiyonlara grafiklerini çizerek basit birer örnek verelim. Burada verilen örnek kavramı daha iyi anlamanız için özellikle basit fonksiyon türlerinden seçilerek hazırlanmıştır.

Birebir ve Örten Fonksiyon

Bir fonksiyonun birebir olması için tanım kümesinde yer alan her elemanın görüntülerinin de farklı elemanlara eşlenmesi gerekmektedir. 

 

Değer kümesi ile görüntü kümesi birbirine eşit ise bu çeşit fonksiyonlara örten fonksiyon denir. Yani değer kümesinde dışarıda boşta eleman kalmayan fonksiyonlara örten fonksiyon denir. Eğer değer kümesinde dışarıda en az bir eleman kalmış ise bu tür fonksiyonlara da içine fonksiyon denir.

Şimdi bu tanımları grafik üzerinde görebilmek adına bir örnek daha verelim. Burada dikkat edilmesi gereken nokta bire-bir fonksiyonların grafikleri çizildiğinde grafiği kesecek şekilde x-eksenine paralel doğrular çizilmesi durumunda fonksiyonun grafiği hiçbir zaman iki farklı nokta kesilmez. Eğer çizilen doğrular ile grafik birden fazla noktada kesişim yapıyorsa o zaman fonksiyon bire bir olmaz. (Yatay Doğru Testi)

Çift ve Tek Fonksiyon

Çift fonksiyonların grafiği y-eksenine göre simetriktir. Tek fonksiyonların grafiği ise orijine göre simetrik olur. Bir aralıkta tanımlı fonksiyon için tanım kümesinden seçilen aynı elemanın negatif ve pozitif değerleri için fonksiyon altındaki görüntüler de aynı oluyorsa bu fonksiyona çift fonksiyon denir. (tüm elemanlar için bu kural sağlanmalıdır.) 

Çift ve tek fonksiyonları anlamanın en kolay yolu grafiklerini çizip simetri kuralına bakmak olacaktır. Tek ya da çift fonksiyon birbirinin zıttı iki kavram gibi düşünülmemelidir. Bazen bir fonksiyon ne tek ne de çift olur. Aşağıdaki tanım ve örnekleri incelemeniz konuyu anlamanız açısından yeterli olacaktır. Özellikle tanımın iyi bilinmesi bu tür soruların çözümünde size kolaylık sağlayacaktır.

Verilen bir fonksiyon illaki tek ya da çift fonksiyon olmak zorunda değildir. Yani tek olmayan fonksiyona çift fonksiyondur diyemeyiz.

Fonksiyonlar (II) ÖSYS Soruları

Fonksiyonlar (özel Tanımlı) Mutlak Değer Fonksiyonu, parçalı fonksiyon ve grafik çizimleri ile ilgili ÖSYM tarafından geçmiş yıllarda üniversite seçme/giriş sınavlarındaki sorulardan yayınlanmış olan soruları incelemek için tıklayınız.

Koordinatları Verilen Noktanın Kuvveti

Koordinatları Verilen Noktanın Kuvveti:Herhangi bir noktaya göre çemberde kuvvet alınırken bu nokta çemberin iç veya dış bölgesinde olmasına göre kuvvet alma fonksiyonunda bir farklılık olmaz. Kuvvet alma aslında bu noktanın yardımıyla oluşturulan üçgenler ile meydana gelen bir benzerlik uygulamasıdır.  

Bir noktanın koordinatları ile herhangi bir çembere göre kuvveti alındığında, Kuvvet alma fonksiyonu noktanın çembere göre durumunu belirtir. Yani verilen noktanın,  çemberin iç bölgesinde, çemberin dışında veya çemberin üzerinde  olup olmadığı tanımlanır. 

X noktasının kuvveti denildiğinde, o noktanın merkeze olan uzaklığı koordinatlarda olduğu gibi iki nokta arası uzaklık formülünden bulunur. Daha sonra bu uzaklığın yarıçap ile olan farkları pisagor bağıntısı gereği yazıldıktan sonra, eğer sonuç pozitif tanımlı ise (yani sonuç pozitif çıkar ise) nokta çemberin dış bölgesinde olur. Çünkü  noktanın çember merkezine uzaklığı, çemberin yarıçapından büyüktür. Bu sonuç negatif tanımlı olursa, noktanın çember merkezine olan uzaklığı, çember yarıçapından küçük olduğundan, nokta çember içerisinde kalır. Eğer sonuç 0 çıkarsa o zaman verilen nokta, tam olarak çember üzerindedir. Çünkü noktanın merkeze uzaklığı ile yarıçap uzunluğu birbirine eşittir. 

Bir çemberde herhangi bir noktanın çember denklemine göre kuvveti, aşağıdaki özelliklere sahiptir.

Burada koordinatları verilen noktanın çembere göre kuvveti için gösterilen ispatı, daha iyi anlamak için bir örnek verelim. Örnekte rastgele bir noktanın çembere göre kuvveti alındığında, yani koordinatları çember denkleminde yerine yazıldığında, sonuç negatif çıkarsa bu noktanın çemberin iç bölgesinde olduğu anlaşılır. Aksi halde pozitif tanımlı olması durumunda, nokta çemberin dış bölgesindedir.

 

 

 

Kaynaklar: Geometri, Arif Şayakdokuyan, Mevsim Basım Yay., Ankara, 2012; Geometri, Turgut Erel, Bilnet Matbaacılık, İstanbul, 2014;  Çember ve Daire, Kartezyen Eğitim Yay. ,İstanbul, 2014.