12. Sınıf Matematik · 6. Ünite: Değişimin Matematiği: Türev
Bileşke Fonksiyonun Türevi
Birçok fonksiyon, bir fonksiyonun çıktısının başka bir fonksiyona girdi olmasıyla oluşur: (2x + 1)³ önce 2x + 1'i, sonra küpünü hesaplar. Bu tür bileşke fonksiyonların türevi, değişimin bir halkadan ötekine aktarılmasıyla bulunur: x değişir, iç fonksiyon değişir, dış fonksiyon değişir. Bu konuda Δx → Δu → Δy zincirini sayılarla inceleyip zincir kuralını tahmin edecek, sınayacak ve iki fonksiyonun bileşkesinde uygulayacaksın.
Kazanımlar
- MAT.12.4.7.a. İki fonksiyonun bileşkesinin türevine ilişkin, iç ve dış fonksiyonun değişim oranlarından yararlanarak varsayım geliştirir.
- MAT.12.4.7.b. Δx → Δu → Δy zincirinden elde ettiği sayısal örüntüleri geneller.
- MAT.12.4.7.c. Genellemesini yanlış formüllerle (f′(x)·g′(x), yalnızca f′(g(x))) karşılaştırarak ve tabloda sınayarak kontrol eder.
- MAT.12.4.7.ç. Zincir kuralını (f∘g)′(x) = f′(g(x))·g′(x) biçiminde önerme olarak ifade eder.
- MAT.12.4.7.d. Önermeyi iki fonksiyonun bileşkesi biçiminde verilen polinom, kök ve 1/x içeren fonksiyonlarda, teğet ve değişim hızı problemlerinde kullanır.
Konu anlatımı
1. Değişimin zincirleme aktarılması
2. Bileşke fonksiyonu ayrıştırmak
3. Varsayım ve sayısal sınama
4. Zincir kuralı: önerme ve gerekçe
5. Çözümlü örnekler
6. Sık yapılan hatalar ve kavram yanılgıları
Anahtar terimler
- Bileşke fonksiyon
- (f∘g)(x) = f(g(x)); önce g, sonra f uygulanır.
- İç fonksiyon
- Bileşkede ilk çalışan fonksiyon, g(x); çıktısı u dış fonksiyona girer.
- Dış fonksiyon
- Bileşkede son çalışan fonksiyon, f(u).
- Zincir kuralı
- (f∘g)′(x) = f′(g(x))·g′(x); dış türev iç fonksiyonun değerinde hesaplanır ve iç türevle çarpılır.
- Δx → Δu → Δy zinciri
- x'teki değişimin iç fonksiyonu, onun da dış fonksiyonu değiştirmesi; oranlar çarpılır.
- Leibniz gösterimi
- dy/dx = (dy/du)·(du/dx); zincir kuralının oran biçiminde yazılışı.
- Yanlış formül f′(x)·g′(x)
- Dış türevin x'te hesaplandığı yaygın hata; doğrusu f′(g(x))·g′(x).
- İç türevi unutma hatası
- Yalnızca f′(g(x)) yazıp g′(x) çarpanını atlamak.
Örnek soru
$h(x) = (x + 2)^4$ fonksiyonu için $h'(1)$ kaçtır?
- 4
- 27
- 108
- 36
- 12
Doğru cevap: C
Çözüm
1. İç fonksiyon $g(x) = x + 2$, $g'(x) = 1$; dış fonksiyon $f(u) = u^4$, $f'(u) = 4u^3$.
2. $h'(x) = 4(x+2)^3\cdot 1$.
3. $h'(1) = 4\cdot 27 = 108$.
Doğru cevap: C. $4$ yanlış formül $f'(x)g'(x)$'in sonucudur ($4\cdot 1^3\cdot 1$); $27$ ise $4$ katsayısını unutmaktır.