BASİT EŞİTSİZLİKLER

0
167
Basit eşitsizlikler KPSS Matematik konu anlatımı

KPSS Basit Eşitsizlikler konu anlatımı kapsamında eşitsizlik sembolleri, çözüm kümelerinin sayı doğrusu ve aralıklarla gösterimi, eşitsizlik çözme, tam sayı çözümlerini sayma ve değişkenli ifadelerin sınırlarını belirleme işlenecektir.
KPSS Matematik konularının tamamına KPSS konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.

EŞİTSİZLİK KAVRAMI VE SEMBOLLER

Büyük, Küçük ve Eşitlik İçeren Karşılaştırmalar

a < b, a sayısının b’den küçük; a > b, a sayısının b’den büyük olduğunu belirtir. a ≤ b ifadesi a’nın b’den küçük olmasına veya b’ye eşit olmasına izin verir. Benzer biçimde a ≥ b, a’nın b’den büyük ya da b’ye eşit olabileceğini gösterir.

Sembol Okunuş Sınır Dâhil mi? Örnek
< Küçüktür Hayır x < 4
> Büyüktür Hayır x > −2
≤ Küçük veya eşittir Evet x ≤ 7
≥ Büyük veya eşittir Evet x ≥ 0

Bir eşitsizliği doğru yapan sayıların tamamına çözüm kümesi denir. Değişkenin gerçel sayı olduğu belirtilmişse sonuç bir aralık; tam sayı olduğu belirtilmişse aralık içindeki tek tek tam sayılar olarak değerlendirilir.

SAYI DOĞRUSU VE ARALIK GÖSTERİMİ

Açık, Kapalı ve Yarı Açık Aralıklar

Sayı doğrusunda eşitsizliğin sınır noktası çözüm kümesine dâhil değilse açık nokta, dâhilse dolu nokta kullanılır. Küçük değerler sınırın solunda, büyük değerler sağında bulunur. Aralık gösteriminde açık nokta normal parantezle, kapalı nokta köşeli parantezle eşleşir.

Basit eşitsizliklerde açık, kapalı ve yarı açık aralıkların sayı doğrusu gösterimi

Sonsuzluk bir sayı ve erişilebilen bir uç nokta değildir. Bu nedenle −∞ ve +∞ yanında daima normal parantez kullanılır. Örneğin x ≤ 3 çözümü (−∞, 3]; x > −1 çözümü (−1, +∞) biçimindedir.

Örnek - 1
−2 < x ≤ 5 eşitsizliğinin aralık gösterimi hangisidir?

A) [−2, 5]B) [−2, 5)C) (−2, 5]D) (−2, 5)E) (−∞, 5]

−2 sınırı eşitsizliğe dâhil olmadığı için sol tarafta normal parantez; 5 dâhil olduğu için sağ tarafta köşeli parantez kullanılır: (−2, 5].

Cevap: C

Örnek - 2
x ≥ 4 eşitsizliğinin aralık gösterimi hangisidir?

A) (4, +∞)B) [4, +∞)C) (−∞, 4)D) (−∞, 4]E) [4, +∞]

x ≥ 4 olduğundan 4 ve 4’ten büyük bütün gerçek sayılar çözümdür. 4 eşitsizliğe dâhil olduğu için bu sonlu uçta köşeli parantez kullanılır. +∞ erişilebilen bir uç olmadığı için sağ tarafta normal parantez bulunur. Çözüm aralığı [4, +∞) olur.

Cevap: B

EŞİTSİZLİĞİN İKİ TARAFINDA İŞLEM YAPMA

Toplama ve Çıkarma İşlemleri

Bir eşitsizliğin iki tarafına aynı sayı eklenebilir veya iki tarafından aynı sayı çıkarılabilir; eşitsizliğin yönü değişmez. a < b ise her gerçel c için a + c < b + c ve a − c < b − c olur.

Bu kural, bilinmeyenli terimleri bir tarafa ve sabitleri diğer tarafa toplamak için kullanılır. “Terim karşı tarafa geçince işareti değişir” sözü, aslında eşitsizliğin iki tarafına aynı terimin eklenmesi veya çıkarılmasıdır. Eşitsizlik yönünü değiştiren işlem bu değildir.

Örnek - 3
x − 6 ≥ 4 eşitsizliğinin çözümü hangisidir?

A) x > 10B) x ≥ 10C) x ≤ 10D) x ≥ −2E) x ≤ −2

Eşitsizliğin iki tarafına 6 eklenir: x − 6 + 6 ≥ 4 + 6. Böylece x ≥ 10 bulunur. İki tarafa aynı sayı eklendiği için eşitsizliğin yönü değişmez.

Cevap: B

POZİTİF VE NEGATİF SAYIYLA ÇARPMA VE BÖLME

Eşitsizlik Yönünün Değiştiği Durum

Eşitsizliğin iki tarafı pozitif bir sayıyla çarpılır veya bölünürse yön korunur. İki taraf negatif bir sayıyla çarpılır ya da bölünürse yön tersine döner. Bunun nedeni sayı doğrusunda negatif çarpmanın sayıları sıfırın karşı tarafına taşıması ve sıralamayı ters çevirmesidir.

Başlangıç İşlem Sonuç Yön
a < b c > 0 ile çarpma ac < bc Korunur
a < b c > 0’a bölme ac < bc Korunur
a < b c < 0 ile çarpma ac > bc Değişir
a < b c < 0’a bölme ac > bc Değişir
Dikkat
Eşitsizlik yönü, bilinmeyenli terim karşı tarafa geçtiği için değil; iki taraf negatif bir katsayıya bölündüğü veya negatif bir sayıyla çarpıldığı anda değiştirilir.

Örnek - 4
−12 ≤ −3x < 6 eşitsizliğinin çözüm aralığı hangisidir?

A) [−2, 4)B) (−2, 4]C) [−4, 2)D) (−4, 2]E) (−∞, 4]

Üç bölüm de −3’e bölünürken iki eşitsizlik işareti de yön değiştirir: 4 ≥ x > −2. Küçükten büyüğe yazıldığında −2 < x ≤ 4, yani (−2, 4] elde edilir.

Cevap: B

ZİNCİR EŞİTSİZLİKLERİN ÇÖZÜMÜ

Üç Bölümde Aynı İşlemi Uygulama

a < ifade ≤ b biçimindeki zincir eşitsizliklerde yapılan işlem sol sınıra, ortadaki ifadeye ve sağ sınıra birlikte uygulanır. Amaç, ortadaki bilinmeyeni yalnız bırakmaktır. Negatif bir sayıyla çarpma veya bölme yapılırsa zincirdeki iki işaret de ters döner; sonuç yeniden küçükten büyüğe sıralanır.

Kesirli ifadelerde payda sabit ve pozitifse önce bütün bölümler bu paydayla çarpılabilir. Payda negatifse çarpma sırasında yönler çevrilir. Paydada bilinmeyen varsa işareti belirlenmeden doğrudan çarpma yapılamaz; bu tür sorular işaret incelemesi gerektirir.

Örnek - 5
−3 < 2x − 15 ≤ 2 eşitsizliğinin çözümü hangisidir?

A) −8 < x ≤ 4B) −7 ≤ x < 112C) −7 < x ≤ 112D) −5 < x ≤ 7E) x ≤ 112

Önce üç bölüm 5 ile çarpılır: −15 < 2x − 1 ≤ 10. Üç bölüme 1 eklenince −14 < 2x ≤ 11; pozitif 2’ye bölününce −7 < x ≤ 112 bulunur.

Cevap: C

TAM SAYI DEĞERLERİNİ BULMA VE SAYMA

Sınırların Dâhil Olmasına Göre Terim Sayısı

Çözüm aralığı bulunduktan sonra değişkenin tam sayı olduğu söyleniyorsa açık uçlardaki tam sayılar alınmaz, kapalı uçlardakiler alınır. İki uç da tam sayı olduğunda sayma kuralları şöyledir:

Eşitsizlik Tam Sayı Adedi Koşul
a < x < b b − a − 1 İki uç da dışarıda
a ≤ x < b veya a < x ≤ b b − a Yalnız bir uç içeride
a ≤ x ≤ b b − a + 1 İki uç da içeride

Bir sınır tam sayı değilse, eşitsizliğin koşulunu sağlayan ilk ve son tam sayılar uçlardan belirlenir. Örneğin −2,4 < x ≤ 3,1 koşulunda alt sınırdan büyük en küçük tam sayı −2, üst sınırdan küçük en büyük tam sayı 3’ tür. Bu aralıktaki tam sayılar {−2, −1, 0, 1, 2, 3} olduğundan sayı adedi 6’dır.

Örnek - 6
−4 < x ≤ 6 koşulunu sağlayan kaç farklı tam sayı vardır?

A) 9B) 10C) 11D) 12E) 13

−4 alınmaz, 6 alınır. Tam sayılar −3’ten 6’ya kadardır. Bir uç açık, diğeri kapalı olduğundan sayı adedi 6 − (−4) = 10 olur.

Cevap: B

İKİ DEĞİŞKENLİ İFADELERDE DEĞER ARALIĞI

Toplam ve Farkın En Küçük–En Büyük Değeri

Bağımsız x ve y değişkenlerinin sınırları verildiğinde doğrusal bir ifadenin en küçük ve en büyük değeri katsayıların işaretine göre bulunur. ax + by ifadesinde pozitif katsayıya bağlı değişken büyüdükçe ifade büyür; negatif katsayıya bağlı değişken büyüdükçe ifade küçülür.

Örneğin −2 ≤ x < 4 ve 1 < y ≤ 5 iken 2x − y ifadesinin en küçük değeri için x en küçük, y en büyük seçilir. En büyük değer için x en büyük, y en küçük seçilir. Uçların açık ya da kapalı olması, bulunan sınırın çözüm aralığına dâhil olup olmadığını belirler.

Örnek - 7
−2 ≤ x < 4 ve 1 < y ≤ 5 olduğuna göre 2x − y ifadesinin en geniş değer aralığı hangisidir?

A) (−9, 7)B) [−9, 7)C) (−9, 7]D) [−9, 7]E) [−8, 6)

Alt sınır, x = −2 ve y = 5 için 2(−2) − 5 = −9 olur ve iki uç da kullanılabildiği için −9 dâhildir. Üst sınır x → 4 ve y → 1 iken 7’ye yaklaşır; iki sınır da açık olduğu için 7 alınamaz. Sonuç [−9, 7) olur.

Cevap: B

TERS ALMA, ÇARPMA VE BÖLMEDE İŞARET KONTROLÜ

Sıfırı İçermeyen Aralıklarda Ters Sıralama

Aynı işaretli ve sıfırdan farklı iki sayının çarpma işlemine göre tersi alınırken sıralama tersine döner. 0 < a < b ise 1b < 1a olur. Negatif iki sayıda da tersler karşılaştırılırken uçların sırası değiştirilir.

Aralık sıfırı içeriyorsa sıfırın çarpma işlemine göre tersi tanımsızdır; ters alma işleminde x = 0 tanım dışıdır. Aralık sıfırın iki tarafına uzanıyorsa negatif ve pozitif parçalar ayrı aralıklar oluşturur. Sıfırdan uzak her parçada bir sayının çarpma işlemine göre tersi büyüdükçe azalır; dolayısıyla uçların sıralaması tersine döner. Çarpımda bir çarpanın işareti, öteki çarpandaki artışın sonucu artırıp azaltacağını belirler. Bu nedenle çarpım aralıklarının alt ve üst sınırları değişkenlerin işaretlerine ve olası uç çarpımlarına bağlıdır.

Dikkat
Paydasında bilinmeyen bulunan bir eşitsizlikte paydanın işareti bilinmeden iki taraf payda ile çarpılmaz. Payda sıfır olamaz; pozitif ve negatif olabileceği durumlar ayrı değerlendirilir.

Örnek - 8
2 < a < 5 olduğuna göre 1a için doğru aralık hangisidir?

A) 12 < 1a < 15B) 2 < 1a < 5C) 15 < 1a < 12D) 0 < 1a < 15E) 1a > 1

Pozitif sayılarda büyük sayının tersi daha küçüktür. Uçların sırası değiştirilerek 15 < 1a < 12 yazılır.

Cevap: C

EŞİTSİZLİKLERDE KUVVET ALMA

Tek ve Çift Kuvvetlerin Sıralamaya Etkisi

Tek kuvvetler gerçel sayılar üzerinde artan davranır; a < b ise a³ < b³ olur. Çift kuvvetlerde ise işaret kaybolduğu için aralığın sıfırın hangi tarafında bulunduğu kontrol edilir.

  • 0 ≤ a < b ise a² < b².
  • a < b ≤ 0 ise a² > b².
  • Aralık sıfırı içeriyorsa karesinin en küçük değeri 0’dır; en büyük değer için mutlak değeri büyük olan uç incelenir.
Örnek - 9
−3 ≤ x < 2 olduğuna göre x² ifadesinin değer aralığı hangisidir?

A) (0, 9)B) [0, 4)C) (0, 9]D) [0, 9]E) [4, 9]

Aralık sıfırı içerdiği için en küçük kare 0’dır. Mutlak değeri en büyük uç −3’tür ve bu uç aralığa dâhildir; karesi 9 olur. Bu nedenle sonuç [0, 9] aralığıdır.

Cevap: D

PROBLEMLERDE EŞİTSİZLİK KURMA

Sözel Koşulu Matematiksel İfadeye Dönüştürme

“En az” ifadesi ≥, “en çok” ifadesi ≤, “daha fazla” >, “daha az” < sembolüne karşılık gelir. Günlük ücret, indirim, yaş, kapasite ve bütçe sorularında önce nicelikler aynı birime dönüştürülür; ardından koşul eşitsizlik olarak yazılır.

Sonucun problem bağlamına uygunluğu ayrıca kontrol edilir. Saat, kişi veya ürün sayısı isteniyorsa negatif değerler elenir; değişkenin tam sayı olması gerekiyorsa gerçel çözüm aralığındaki uygun tam sayılar seçilir.

Örnek - 10
Bir iş yerinde günlük ücret için iki seçenek vardır: Birinci seçenek çalışılan her saat için 24 TL, ikinci seçenek günün tamamı için 144 TL ödemektedir. Birinci seçeneğin daha fazla kazandırması için çalışma süresi h kaç saat olmalıdır?

A) h < 5B) h < 6C) h > 6D) h ≥ 6E) h ≤ 6

Birinci ücret 24h, ikinci ücret 144 TL’dir. Birinci seçenek daha fazla olacağı için 24h > 144 yazılır. Pozitif 24’e bölündüğünde h > 6 bulunur.

Cevap: C

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz