MAT1051 · 2. hafta · Inverse Functions, Logarithmic Functions, Trigonometric Functions

Ters fonksiyonlar, logaritma ve trigonometrik fonksiyonlar

Ters fonksiyon bulma, logaritma kuralları, log/üstel denklemler, birim çember değerleri ve ters trigonometrik fonksiyonlar. Türev haftalarının alfabesi.

one-to-oneinverse functionhorizontal line testlogarithmnatural logarithmchange of baseradianunit circletrigonometric identityarcsinarccosarctanprincipal value

Bu hafta üç ayrı konu var ama hepsi tek bir fikre bağlı: bir işlemi geri almak. Logaritma üstel fonksiyonu, arcsin⁡\arcsin sinüsü geri alır. 7. haftada bu fonksiyonların türevlerini alacaksın, 12-14. haftalarda integralleri bunlarla çıkacak. Burada sağlam olmayan biri, türevi doğru alıp sonucu sadeleştiremez. Kısa liste:

  1. Ters fonksiyon için y=f(x)y=f(x) yaz, xx‘i yalnız bırak, harfleri değiştir.
  2. Tersin tanım kümesi = orijinalin değer kümesi.
  3. Logaritma kuralları çarpımı toplama, üssü çarpana çevirir. Toplamı çarpıma çevirmez.
  4. Log denkleminde çıkan her kökü kontrol et. Logaritmanın içi pozitif olmalı.
  5. Ters trigonometrik fonksiyonlar tek bir aralıktan değer verir (principal value).

Ters fonksiyon (inverse function)

ff birebir (one-to-one) ise, yani farklı xx‘ler farklı yy‘lere gidiyorsa, tersi vardır: f−1(y)=x  ⟺  f(x)=yf^{-1}(y)=x \iff f(x)=y. Grafikte test: her yatay doğru grafiği en fazla bir kez keserse birebirdir (horizontal line test).

Ters fonksiyonun iki özelliği:

f(f−1(x))=x,f−1(f(x))=xf\big(f^{-1}(x)\big)=x,\qquad f^{-1}\big(f(x)\big)=x

Grafiği, ff‘in grafiğinin y=xy=x doğrusuna göre yansımasıdır. Tanım ve değer kümeleri yer değiştirir.

Örnek 1. f(x)=3x−5f(x)=3x-5: y=3x−5⇒x=y+53y=3x-5 \Rightarrow x=\dfrac{y+5}{3}, yani f−1(x)=x+53f^{-1}(x)=\dfrac{x+5}{3}.

Örnek 2. f(x)=x3+2f(x)=x^3+2: x=y−23x=\sqrt[3]{y-2}, yani f−1(x)=x−23f^{-1}(x)=\sqrt[3]{x-2}. Küp her yerde birebir.

f(x)=x2f(x)=x^2 ise R\mathbb{R} üzerinde birebir değil (f(2)=f(−2)f(2)=f(-2)). Tanım kümesini x≥0x\ge 0 ile kısıtlarsan tersi x\sqrt{x} olur. Sınavda “with domain x≥2x\ge 2” gibi bir kısıt görürsen, ±\pm işaretinden hangisini seçeceğini o söylüyor.

Formül bulmadan ters değer

Bazen tersin formülü çıkarılamaz ama tek bir değeri sorulur. f(x)=x3+xf(x)=x^3+x birebir (artan) ama y=x3+xy=x^3+x denklemini xx için çözmek zor. ”f−1(2)f^{-1}(2) nedir?” sorusu ise kolay: f(x)=2f(x)=2 yapan xx‘i ara. Denersen f(1)=1+1=2f(1)=1+1=2, o halde f−1(2)=1f^{-1}(2)=1. 7. haftada ”(f−1)′(a)(f^{-1})'(a) bul” sorularında ilk adım hep bu.

Bir fonksiyonun birebir olduğunu göstermenin en pratik yolu artan ya da azalan olduğunu göstermek. Sürekli artan bir fonksiyon iki farklı noktada aynı değeri alamaz. Türevle artanlık testini 9. haftada göreceksin; şimdilik grafikten ya da x1<x2⇒f(x1)<f(x2)x_1<x_2 \Rightarrow f(x_1)<f(x_2) akıl yürütmesinden bak.

TUZAK · f−1(x)≠1f(x)f^{-1}(x)\ne \dfrac{1}{f(x)}. Üstteki −1-1 ters fonksiyon gösterimidir, kuvvet değil. 1f(x)\dfrac{1}{f(x)} için [f(x)]−1[f(x)]^{-1} yazılır.

Logaritma

a>0a>0, a≠1a\ne 1 için:

log⁡ax=y  ⟺  ay=x\log_a x=y \iff a^y=x

Yani log⁡ax\log_a x “aa‘yı kaçıncı kuvvete kaldırırsam xx olur?” sorusunun cevabı. Doğal logaritma ln⁡x=log⁡ex\ln x=\log_e x. Tanım kümesi (0,∞)(0,\infty), değer kümesi R\mathbb{R}. ln⁡1=0\ln 1=0, ln⁡e=1\ln e=1.

KuralFormül
Çarpımlog⁡a(xy)=log⁡ax+log⁡ay\log_a(xy)=\log_a x+\log_a y
Bölümlog⁡axy=log⁡ax−log⁡ay\log_a\dfrac{x}{y}=\log_a x-\log_a y
Kuvvetlog⁡a(xr)=rlog⁡ax\log_a(x^r)=r\log_a x
Taban değiştirmelog⁡ax=ln⁡xln⁡a\log_a x=\dfrac{\ln x}{\ln a}
Ters olmaalog⁡ax=xa^{\log_a x}=x, log⁡a(ax)=x\log_a(a^x)=x

Örnek 3. log⁡354−log⁡32=log⁡327=3\log_3 54-\log_3 2=\log_3 27=3.

Örnek 4. log⁡2(x+3)+log⁡2(x−1)=5\log_2(x+3)+\log_2(x-1)=5.

log2[(x+3)(x-1)] = 5          çarpım kuralı
(x+3)(x-1) = 2^5 = 32         tanımı uygula
x^2 + 2x - 35 = 0
(x+7)(x-5) = 0   ->  x = 5 veya x = -7
x = -7: log2(-4) tanımsız     ATILIR
cevap: x = 5

Örnek 5. 3x=73^x=7. Tabanı 3’e eşitleyemezsin. İki tarafın ln⁡\ln‘ini al: xln⁡3=ln⁡7x\ln 3=\ln 7, x=ln⁡7ln⁡3≈1.7712x=\dfrac{\ln 7}{\ln 3}\approx 1.7712.

Örnek 5b. e2x−5ex+6=0e^{2x}-5e^x+6=0. Bu bir gizli ikinci derece denklem: u=exu=e^x de, u2−5u+6=0u^2-5u+6=0, (u−2)(u−3)=0(u-2)(u-3)=0. ex=2⇒x=ln⁡2e^x=2 \Rightarrow x=\ln 2, ex=3⇒x=ln⁡3e^x=3 \Rightarrow x=\ln 3. İki kök de geçerli, çünkü uu değerleri pozitif.

Genel strateji tablosu:

Denklem tipiNe yaparsın?
aA=aBa^{A}=a^{B}Üsleri eşitle
ax=ba^x=b (tabanlar eşitlenmiyor)İki tarafın ln⁡\ln‘i: x=ln⁡bln⁡ax=\dfrac{\ln b}{\ln a}
a2xa^{2x} ve axa^x birlikteu=axu=a^x, ikinci derece, u>0u>0
log⁡A+log⁡B=c\log A+\log B=cTek log’a topla, tanımı uygula, kökleri test et
log⁡A=log⁡B\log A=\log BA=BA=B, sonra A>0A>0 kontrolü

ln⁡x\ln x ve exe^x birbirinin tersi olduğu için grafikleri y=xy=x doğrusuna göre simetrik. exe^x‘in yatay asimptotu y=0y=0 ise ln⁡x\ln x‘in dikey asimptotu x=0x=0. exe^x (0,1)(0,1)‘den geçiyorsa ln⁡x\ln x (1,0)(1,0)‘dan geçer.

TUZAK · olmayan log kuralları. ln⁡(x+y)≠ln⁡x+ln⁡y\ln(x+y)\ne \ln x+\ln y ve ln⁡xln⁡y≠ln⁡xy\dfrac{\ln x}{\ln y}\ne \ln\dfrac{x}{y}. Toplamın logaritması için kural yok.

Trigonometrik fonksiyonlar

Calculus’ta açılar hep radyan (radian) cinsinden: 180∘=π180^\circ=\pi. Birim çemberde (unit circle) θ\theta açısının uç noktası (cos⁡θ,sin⁡θ)(\cos\theta,\sin\theta). Buradan:

tan⁡θ=sin⁡θcos⁡θ,sec⁡θ=1cos⁡θ,csc⁡θ=1sin⁡θ,cot⁡θ=cos⁡θsin⁡θ\tan\theta=\frac{\sin\theta}{\cos\theta},\quad \sec\theta=\frac{1}{\cos\theta},\quad \csc\theta=\frac{1}{\sin\theta},\quad \cot\theta=\frac{\cos\theta}{\sin\theta}

Bilmen gereken değerler

θ\theta00π/6\pi/6π/4\pi/4π/3\pi/3π/2\pi/2
sin⁡θ\sin\theta001/21/22/2\sqrt2/23/2\sqrt3/211
cos⁡θ\cos\theta113/2\sqrt3/22/2\sqrt2/21/21/200
tan⁡θ\tan\theta001/31/\sqrt3113\sqrt3tanımsız

Diğer açılar için referans açı + bölge işareti kullan. Bölgelerde pozitif olanlar: I’de hepsi, II’de sin, III’te tan, IV’te cos.

Örnek 6. sin⁡5π6=12\sin\tfrac{5\pi}{6}=\tfrac12 (II. bölge, referans π6\tfrac{\pi}{6}). cos⁡4π3=−12\cos\tfrac{4\pi}{3}=-\tfrac12 (III. bölge). tan⁡(−π3)=−3\tan(-\tfrac{\pi}{3})=-\sqrt3 (tan⁡\tan tek fonksiyon).

Temel özdeşlikler (identities)

sin⁡2x+cos⁡2x=1,1+tan⁡2x=sec⁡2x\sin^2 x+\cos^2 x=1,\qquad 1+\tan^2 x=\sec^2 x

sin⁡2x=2sin⁡xcos⁡x,cos⁡2x=cos⁡2x−sin⁡2x=1−2sin⁡2x=2cos⁡2x−1\sin 2x=2\sin x\cos x,\qquad \cos 2x=\cos^2 x-\sin^2 x=1-2\sin^2 x=2\cos^2 x-1

sin⁡(a±b)=sin⁡acos⁡b±cos⁡asin⁡b,cos⁡(a±b)=cos⁡acos⁡b∓sin⁡asin⁡b\sin(a\pm b)=\sin a\cos b\pm\cos a\sin b,\qquad \cos(a\pm b)=\cos a\cos b\mp\sin a\sin b

cos⁡2x\cos 2x‘in üç hali integral haftalarında hayat kurtarır: sin⁡2x=1−cos⁡2x2\sin^2 x=\tfrac{1-\cos 2x}{2}, cos⁡2x=1+cos⁡2x2\cos^2 x=\tfrac{1+\cos 2x}{2}.

Örnek 7. [0,2π)[0,2\pi) aralığında 2cos⁡x+3=02\cos x+\sqrt3=0. cos⁡x=−32\cos x=-\tfrac{\sqrt3}{2}. Referans açı π6\tfrac{\pi}{6}, kosinüs II. ve III. bölgede negatif: x=π−π6=5π6x=\pi-\tfrac{\pi}{6}=\tfrac{5\pi}{6} ve x=π+π6=7π6x=\pi+\tfrac{\pi}{6}=\tfrac{7\pi}{6}.

Ters trigonometrik fonksiyonlar

Sinüs birebir değil, o yüzden tanım kümesini bir aralığa kısıtlayıp tersini alırız. Bu aralıklar sabit ve ezber:

FonksiyonTanım kümesiDeğer kümesi (principal value)
arcsin⁡x\arcsin x (sin⁡−1x\sin^{-1}x)[−1,1][-1,1][−π/2,π/2][-\pi/2,\pi/2]
arccos⁡x\arccos x (cos⁡−1x\cos^{-1}x)[−1,1][-1,1][0,π][0,\pi]
arctan⁡x\arctan x (tan⁡−1x\tan^{-1}x)R\mathbb{R}(−π/2,π/2)(-\pi/2,\pi/2)

Örnek 8. arcsin⁡(sin⁡5π6)\arcsin\big(\sin\tfrac{5\pi}{6}\big). Cevap 5π6\tfrac{5\pi}{6} değil. sin⁡5π6=12\sin\tfrac{5\pi}{6}=\tfrac12, ve arcsin⁡12=π6\arcsin\tfrac12=\tfrac{\pi}{6}, çünkü 5π6\tfrac{5\pi}{6} arcsin’in değer aralığında değil.

Örnek 9. tan⁡(arcsin⁡13)\tan\big(\arcsin\tfrac13\big). θ=arcsin⁡13\theta=\arcsin\tfrac13: karşı 1, hipotenüs 3, komşu 9−1=22\sqrt{9-1}=2\sqrt2. tan⁡θ=122=24\tan\theta=\dfrac{1}{2\sqrt2}=\dfrac{\sqrt2}{4}. Bu “üçgen çiz” tekniği 14. haftadaki ters trigonometrik dönüşümde tekrar çıkacak.

Aynı teknikle genel formüller elde edilir ve 7. haftada türev sonuçlarını sadeleştirirken işine yarar:

sin⁡(arccos⁡x)=1−x2,cos⁡(arcsin⁡x)=1−x2,sec⁡(arctan⁡x)=1+x2\sin(\arccos x)=\sqrt{1-x^2},\qquad \cos(\arcsin x)=\sqrt{1-x^2},\qquad \sec(\arctan x)=\sqrt{1+x^2}

İşaretin neden hep ++ olduğunu değer aralıklarından gör: arccos⁡x∈[0,π]\arccos x\in[0,\pi] ve bu aralıkta sinüs negatif olmaz. arcsin⁡x∈[−π2,π2]\arcsin x\in[-\tfrac{\pi}{2},\tfrac{\pi}{2}] ve bu aralıkta kosinüs negatif olmaz.

Bir de bilinmesi gereken özdeşlik: her x∈[−1,1]x\in[-1,1] için

arcsin⁡x+arccos⁡x=π2\arcsin x+\arccos x=\frac{\pi}{2}

Kontrol: x=12x=\tfrac12 için π6+π3=π2\tfrac{\pi}{6}+\tfrac{\pi}{3}=\tfrac{\pi}{2}.

Sık yapılan hatalar

Yanlış düşünceDoğrusu
f−1(x)=1f(x)f^{-1}(x)=\dfrac{1}{f(x)}f−1f^{-1} ters fonksiyon; 1f(x)\dfrac{1}{f(x)} başka şey
ln⁡(x+2)=ln⁡x+ln⁡2\ln(x+2)=\ln x+\ln 2Toplamın log’u açılmaz; ln⁡(2x)=ln⁡2+ln⁡x\ln(2x)=\ln 2+\ln x
ln⁡8ln⁡2=ln⁡4\dfrac{\ln 8}{\ln 2}=\ln 4ln⁡8ln⁡2=log⁡28=3\dfrac{\ln 8}{\ln 2}=\log_2 8=3
Log denkleminin iki kökünü de yazmakİçi negatif yapan kök atılır
arcsin⁡(sin⁡x)=x\arcsin(\sin x)=x her zamanSadece x∈[−π/2,π/2]x\in[-\pi/2,\pi/2] iken
arccos⁡(−12)=−π3\arccos(-\tfrac12)=-\tfrac{\pi}{3}arccos⁡\arccos değeri [0,π][0,\pi]‘de: 2π3\tfrac{2\pi}{3}
sin⁡2x=sin⁡(x2)\sin^2 x=\sin(x^2)sin⁡2x=(sin⁡x)2\sin^2 x=(\sin x)^2
Hesap makinesi derece modundaCalculus’ta radyan kullan
sin⁡x=−12\sin x=-\tfrac12‘nin tek çözümü −π6-\tfrac{\pi}{6}[0,2π)[0,2\pi)‘de 7π6\tfrac{7\pi}{6} ve 11π6\tfrac{11\pi}{6}

Kendini test et

Sınavdaki gibi İngilizce sorular. Önce kâğıt kalemle çöz, sonra cevabı aç.

Soru 1orta

Find the inverse of f(x)=2x−1x+3f(x)=\dfrac{2x-1}{x+3}.

Cevabı göster
f−1(x)=3x+12−xf^{-1}(x)=\dfrac{3x+1}{2-x}

y=2x−1x+3y=\dfrac{2x-1}{x+3} yaz ve xx'i yalnız bırak. y(x+3)=2x−1⇒yx+3y=2x−1⇒yx−2x=−1−3y⇒x(y−2)=−(1+3y)y(x+3)=2x-1 \Rightarrow yx+3y=2x-1 \Rightarrow yx-2x=-1-3y \Rightarrow x(y-2)=-(1+3y). Buradan x=1+3y2−yx=\dfrac{1+3y}{2-y}. Harfleri değiştir: f−1(x)=3x+12−xf^{-1}(x)=\dfrac{3x+1}{2-x}. Kontrol: f(0)=−13f(0)=-\tfrac13, f−1(−13)=07/3=0f^{-1}(-\tfrac13)=\dfrac{0}{7/3}=0.

Soru 2orta

Find f−1(x)f^{-1}(x) for f(x)=e2x−1+3f(x)=e^{2x-1}+3 and state the domain of f−1f^{-1}.

Cevabı göster
f−1(x)=1+ln⁡(x−3)2f^{-1}(x)=\dfrac{1+\ln(x-3)}{2}, domain (3,∞)(3,\infty)

y=e2x−1+3⇒y−3=e2x−1⇒ln⁡(y−3)=2x−1⇒x=1+ln⁡(y−3)2y=e^{2x-1}+3 \Rightarrow y-3=e^{2x-1} \Rightarrow \ln(y-3)=2x-1 \Rightarrow x=\dfrac{1+\ln(y-3)}{2}. Tersin tanım kümesi, ff'in değer kümesidir: e2x−1>0e^{2x-1}>0 olduğu için f(x)>3f(x)>3. Yani (3,∞)(3,\infty). Logaritmanın içi de bunu söylüyor: x−3>0x-3>0.

Soru 3kolay

Evaluate log⁡248−log⁡23\log_2 48-\log_2 3 without a calculator.

Cevabı göster
4

Fark kuralı: log⁡248−log⁡23=log⁡2483=log⁡216=4\log_2 48-\log_2 3=\log_2\dfrac{48}{3}=\log_2 16=4, çünkü 24=162^4=16.

Soru 4orta

Solve ln⁡x+ln⁡(x−2)=ln⁡8\ln x+\ln(x-2)=\ln 8.

Cevabı göster
x = 4

Sol taraf ln⁡(x(x−2))\ln\big(x(x-2)\big). ln⁡\ln birebir olduğu için x(x−2)=8⇒x2−2x−8=0⇒(x−4)(x+2)=0x(x-2)=8 \Rightarrow x^2-2x-8=0 \Rightarrow (x-4)(x+2)=0. x=−2x=-2 için ln⁡(−2)\ln(-2) tanımsız, atılır. Tek çözüm x=4x=4.

Soru 5orta

Solve 5x=2x+15^{x}=2^{x+1}. Give the exact answer and a decimal approximation.

Cevabı göster
x=ln⁡2ln⁡5−ln⁡2≈0.7565x=\dfrac{\ln 2}{\ln 5-\ln 2}\approx 0.7565

Tabanlar eşitlenemiyor, iki tarafın ln⁡\ln'ini al: xln⁡5=(x+1)ln⁡2x\ln 5=(x+1)\ln 2. xx'li terimleri topla: x(ln⁡5−ln⁡2)=ln⁡2⇒x=ln⁡2ln⁡5−ln⁡2=ln⁡2ln⁡2.5≈0.7565x(\ln 5-\ln 2)=\ln 2 \Rightarrow x=\dfrac{\ln 2}{\ln 5-\ln 2}=\dfrac{\ln 2}{\ln 2.5}\approx 0.7565.

Soru 6kolay

Find the exact value of sin⁡7π6+cos⁡5π3+tan⁡3π4\sin\dfrac{7\pi}{6}+\cos\dfrac{5\pi}{3}+\tan\dfrac{3\pi}{4}.

Cevabı göster
-1

7π6\tfrac{7\pi}{6} III. bölgede, referans açı π6\tfrac{\pi}{6}: sin⁡=−12\sin=-\tfrac12. 5π3\tfrac{5\pi}{3} IV. bölgede, referans π3\tfrac{\pi}{3}: cos⁡=+12\cos=+\tfrac12. 3π4\tfrac{3\pi}{4} II. bölgede, referans π4\tfrac{\pi}{4}: tan⁡=−1\tan=-1. Toplam: −12+12−1=−1-\tfrac12+\tfrac12-1=-1.

Soru 7orta

Solve 2sin⁡2x−sin⁡x−1=02\sin^2 x-\sin x-1=0 for 0≤x<2π0\le x<2\pi.

Cevabı göster
x=π2, 7π6, 11π6x=\dfrac{\pi}{2},\ \dfrac{7\pi}{6},\ \dfrac{11\pi}{6}

u=sin⁡xu=\sin x: 2u2−u−1=0⇒(2u+1)(u−1)=02u^2-u-1=0 \Rightarrow (2u+1)(u-1)=0. sin⁡x=1⇒x=π2\sin x=1 \Rightarrow x=\tfrac{\pi}{2}. sin⁡x=−12\sin x=-\tfrac12: sinüs III. ve IV. bölgede negatif, referans açı π6\tfrac{\pi}{6}: x=π+π6=7π6x=\pi+\tfrac{\pi}{6}=\tfrac{7\pi}{6} ve x=2π−π6=11π6x=2\pi-\tfrac{\pi}{6}=\tfrac{11\pi}{6}.

Soru 8orta

Prove the identity 1−cos⁡2xsin⁡2x=tan⁡x\dfrac{1-\cos 2x}{\sin 2x}=\tan x.

Cevabı göster
Use 1−cos⁡2x=2sin⁡2x1-\cos 2x=2\sin^2 x and sin⁡2x=2sin⁡xcos⁡x\sin 2x=2\sin x\cos x.

Pay: 1−cos⁡2x=1−(1−2sin⁡2x)=2sin⁡2x1-\cos 2x=1-(1-2\sin^2 x)=2\sin^2 x. Payda: sin⁡2x=2sin⁡xcos⁡x\sin 2x=2\sin x\cos x. Oran: 2sin⁡2x2sin⁡xcos⁡x=sin⁡xcos⁡x=tan⁡x\dfrac{2\sin^2 x}{2\sin x\cos x}=\dfrac{\sin x}{\cos x}=\tan x (paydanın sıfır olmadığı xx'ler için).

Soru 9orta

Evaluate arcsin⁡(−32)+arccos⁡(−12)\arcsin\left(-\dfrac{\sqrt3}{2}\right)+\arccos\left(-\dfrac12\right).

Cevabı göster
π3\dfrac{\pi}{3}

arcsin⁡\arcsin değerini [−π2,π2][-\tfrac{\pi}{2},\tfrac{\pi}{2}] aralığından verir: sin⁡(−π3)=−32\sin(-\tfrac{\pi}{3})=-\tfrac{\sqrt3}{2}, yani −π3-\tfrac{\pi}{3}. arccos⁡\arccos değerini [0,π][0,\pi] aralığından verir: cos⁡2π3=−12\cos\tfrac{2\pi}{3}=-\tfrac12, yani 2π3\tfrac{2\pi}{3}. Toplam −π3+2π3=π3-\tfrac{\pi}{3}+\tfrac{2\pi}{3}=\tfrac{\pi}{3}.

Soru 10zor

Simplify cos⁡(arctan⁡x)\cos(\arctan x) as an algebraic expression in xx.

Cevabı göster
11+x2\dfrac{1}{\sqrt{1+x^2}}

θ=arctan⁡x\theta=\arctan x de, tan⁡θ=x\tan\theta=x ve θ∈(−π2,π2)\theta\in(-\tfrac{\pi}{2},\tfrac{\pi}{2}). Karşı kenar xx, komşu kenar 1 olan dik üçgen çiz; hipotenüs 1+x2\sqrt{1+x^2}. cos⁡θ=11+x2\cos\theta=\dfrac{1}{\sqrt{1+x^2}}. Bu aralıkta kosinüs pozitif olduğu için işaret ++.

Soru 11zor

Let f(x)=x2−4x+1f(x)=x^2-4x+1 with domain x≥2x\ge 2. Find f−1(x)f^{-1}(x) and its domain.

Cevabı göster
f−1(x)=2+x+3f^{-1}(x)=2+\sqrt{x+3}, domain [−3,∞)[-3,\infty)

Kareye tamamla: f(x)=(x−2)2−3f(x)=(x-2)^2-3. x≥2x\ge 2 şartıyla fonksiyon birebir. y=(x−2)2−3⇒(x−2)2=y+3⇒x−2=±y+3y=(x-2)^2-3 \Rightarrow (x-2)^2=y+3 \Rightarrow x-2=\pm\sqrt{y+3}. x≥2x\ge 2 olduğu için ++ işaretini seç: x=2+y+3x=2+\sqrt{y+3}. ff'in değer kümesi [−3,∞)[-3,\infty), bu da tersin tanım kümesi.

Soru 12zor

If sin⁡θ=35\sin\theta=\dfrac35 and π2<θ<π\dfrac{\pi}{2}<\theta<\pi, find cos⁡θ\cos\theta and tan⁡2θ\tan 2\theta.

Cevabı göster
cos⁡θ=−45\cos\theta=-\dfrac45, tan⁡2θ=−247\tan 2\theta=-\dfrac{24}{7}

cos⁡2θ=1−925=1625\cos^2\theta=1-\tfrac{9}{25}=\tfrac{16}{25}. II. bölgede kosinüs negatif: cos⁡θ=−45\cos\theta=-\tfrac45. tan⁡θ=3/5−4/5=−34\tan\theta=\dfrac{3/5}{-4/5}=-\tfrac34. Çift açı: tan⁡2θ=2tan⁡θ1−tan⁡2θ=−3/21−9/16=−3/27/16=−247\tan 2\theta=\dfrac{2\tan\theta}{1-\tan^2\theta}=\dfrac{-3/2}{1-9/16}=\dfrac{-3/2}{7/16}=-\dfrac{24}{7}.

Doğrulama: Tüm cevaplar node ile kontrol edildi (verify/MAT1051/02.mjs): ters fonksiyonlar f(g(x)) = x testiyle birkaç noktada, denklem kökleri yerine konarak, özdeşlikler ve trigonometrik değerler sayısal olarak.

Deftere not kartı

Birebir (one-to-one): her yatay doğru grafiği en fazla 1 kez keser Ters bulma: y = f(x) yaz, x'i çöz, harfleri değiştir. Kontrol: f(f^-1(x)) = x dom(f^-1) = range(f) grafik y = x doğrusuna göre yansır log_a x = y <=> a^y = x ln = log_e içi > 0 olmalı log(xy) = log x + log y log(x/y) = log x - log y log(x^r) = r log x log_a x = ln x / ln a e^(ln x) = x (x > 0) ln(e^x) = x Log denklemde bulduğun kökü orijinal denklemde test et 30-45-60: sin = 1/2, √2/2, √3/2 cos tersi tan = 1/√3, 1, √3 sin^2 + cos^2 = 1 sin2x = 2 sin cos cos2x = 1 - 2sin^2 = 2cos^2 - 1 arcsin: [-π/2, π/2] arccos: [0, π] arctan: (-π/2, π/2) arcsin(sin x) = x SADECE x ∈ [-π/2, π/2] ise