FONKSİYONLAR

0
261
Fonksiyonlar KPSS Matematik konu anlatımı

KPSS Fonksiyonlar konu anlatımı kapsamında fonksiyon kavramı ve gösterimi, tanım/değer/görüntü kümeleri, fonksiyon grafikleri ve düşey doğru testi, fonksiyon işlemleri, bileşke ve ters fonksiyon, parçalı ve özel tanımlı fonksiyonlar ile fonksiyon türleri işlenecektir.
KPSS Matematik konularının tamamına KPSS konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.

FONKSİYON KAVRAMI VE GÖSTERİMİ

Her Tanım Elemanına Tek Bir Görüntü Atama

A ve B boş olmayan iki küme olmak üzere, A’nın her elemanını B’nin yalnız bir elemanıyla eşleyen bağıntıya A’dan B’ye fonksiyon denir. f:A→B gösterimi “A’dan B’ye f fonksiyonu” biçiminde okunur. y=f(x) eşitliğinde x bağımsız değişken, y ise x’e bağlı olarak belirlenen bağımlı değişkendir.

Bir fonksiyon sıralı ikililerle, eşleme şemasıyla, cebirsel kuralla veya grafikle gösterilebilir. Örneğin f(x)=2x+1 kuralı, seçilen her x değerine yalnız bir sonuç verir.

TANIM, DEĞER VE GÖRÜNTÜ KÜMELERİ

Girdileri, Olası Çıktıları ve Gerçekleşen Çıktıları Ayırma

f:A→B fonksiyonunda A tanım kümesi, B değer kümesidir. A’daki elemanların f altındaki gerçek görüntülerinin oluşturduğu küme ise görüntü kümesidir ve f(A) ile gösterilir. Görüntü kümesi her zaman değer kümesinin alt kümesidir; ikisinin eşit olması zorunlu değildir.

Fonksiyonlarda tanım değer ve görüntü kümeleri eşleme şeması

Kavram Anlamı Şemadaki karşılığı
Tanım kümesi Fonksiyona giren bütün x değerleri A={1,2,3}
Değer kümesi Çıktıların seçilebileceği küme B={a,b,c}
Görüntü kümesi Gerçekte ulaşılan çıktılar f(A)={a,b}
Örnek - 1
f={(1,4),(2,4),(3,5)} bağıntısı için tanım ve görüntü kümeleri sırasıyla hangisidir?

A) {1,2} ve {4,5}
B) {1,2,3} ve {4,5}
C) {1,2,3} ve {1,2,3}
D) {4,5} ve {1,2,3}
E) {4} ve {5}
Sıralı ikililerin birinci bileşenleri tanım kümesini, kullanılan ikinci bileşenleri görüntü kümesini verir. Buna göre tanım kümesi {1,2,3}, görüntü kümesi {4,5} olur.

Cevap: B

FONKSİYON OLMA KOŞULLARI

Tanım Kümesinde Açıkta veya Çift Görüntülü Eleman Bırakmama

Bir bağıntının fonksiyon olabilmesi için tanım kümesindeki her elemanın bir görüntüsü bulunmalı ve hiçbir tanım elemanı birden fazla görüntüye gönderilmemelidir. Buna karşılık farklı tanım elemanları aynı görüntüye gidebilir; değer kümesinde kullanılmayan eleman kalabilir.

Dikkat
Fonksiyon olma koşulu görüntüler üzerinde değil, tanım kümesindeki elemanlar üzerinde denetlenir. Bir çıktıya birden fazla ok gelmesi fonksiyonu bozmaz; bir girdiden iki farklı ok çıkması bozar.

Örnek - 2
A={1,2,3} ve B={a,b} olduğuna göre aşağıdaki bağıntılardan hangisi A’dan B’ye bir fonksiyondur?

A) {(1,a),(2,b)}
B) {(1,a),(1,b),(2,a),(3,b)}
C) {(1,a),(2,a),(3,b)}
D) {(1,a),(2,b),(3,a),(3,b)}
E) {(1,a),(2,b),(4,a)}
C seçeneğinde A’nın 1, 2 ve 3 elemanlarının her biri tam bir görüntüye sahiptir. Aynı görüntünün birden fazla kez kullanılması mümkündür.

Cevap: C

FONKSİYON DEĞERİ HESAPLAMA

Verilen Girdiyi Kuraldaki Değişkenin Yerine Yazma

Bir fonksiyonun belirli bir noktadaki değerini bulmak için kuraldaki x yerine istenen girdi yazılır. f(x+1) isteniyorsa kuraldaki her x yerine (x+1) yazılır. Örneğin f(x)=x2+1 için f(−2)=(−2)2+1=5 olur; parantez içindeki −2 fonksiyonun girdisinin tamamıdır. İşlem önceliğinde −22, −(22) olarak değerlendirilir.

Örnek - 3
f(x)=x²−3x+2 olduğuna göre f(−1)+f(3) kaçtır?

A) 4
B) 6
C) 8
D) 10
E) 12
f(−1)=1+3+2=6 ve f(3)=9−9+2=2 olur. Toplam 6+2=8‘dir.

Cevap: C

PARÇALI VE ÖZEL TANIMLI FONKSİYONLAR

Girdinin Bulunduğu Aralığa Uygun Kuralı Seçme

Parçalı fonksiyonlarda farklı aralıklar için farklı kurallar kullanılır. Önce verilen x değerinin hangi koşulu sağladığı belirlenir, ardından yalnız o satırdaki işlem yapılır. Mutlak değer, işaret ve tam değer fonksiyonları da parçalı düşünmeyle yorumlanabilir.

Fonksiyon Temel özellik Örnek
Mutlak değer Sonucu negatif olmayan uzaklık olarak verir. |−4|=4
İşaret fonksiyonu Negatifte −1, sıfırda 0, pozitifte 1 değerini alır. sgn(7)=1
Tam değer Sayıdan büyük olmayan en büyük tam sayıyı verir. ⌊3,8⌋=3
Örnek - 4
f(x)=x+2 (x<0 için) ve f(x)=x² (x≥0 için) olduğuna göre f(−3)+f(2) kaçtır?

A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
−3 negatif olduğu için ilk kuraldan f(−3)=−1; 2 negatif olmadığı için ikinci kuraldan f(2)=4 bulunur. Toplam 3’tür.

Cevap: C

FONKSİYONLARDA İŞLEMLER

Toplama, Çıkarma, Çarpma ve Bölmeyi Aynı Girdide Uygulama

f ve g fonksiyonları için (f+g)(x)=f(x)+g(x), (f−g)(x)=f(x)−g(x) ve (f*g)(x)=f(x)*g(x) biçiminde işlem yapılır. Bölme işleminde ayrıca paydanın sıfır olmaması gerekir: (f/g)(x)=f(x)g(x) ve g(x)≠0.

Örnek - 5
f(x)=x+1 ve g(x)=x²−1 olduğuna göre (f+g)(2) kaçtır?

A) 4
B) 5
C) 6
D) 7
E) 8
f(2)=3 ve g(2)=3 olduğundan (f+g)(2)=3+3=6 bulunur.

Cevap: C

FONKSİYON GRAFİĞİ VE DÜŞEY DOĞRU TESTİ

Her x Değerinin Grafikte Yalnız Bir y Değerine Karşılık Geldiğini Denetleme

Bir grafiğin fonksiyon belirtip belirtmediği düşey doğru testiyle anlaşılır. Grafiğe çizilen herhangi bir düşey doğru grafiği birden fazla noktada kesiyorsa aynı x değeri için birden fazla y değeri vardır ve grafik fonksiyon değildir. Bir fonksiyon grafiğinin x eksenindeki izdüşümü tanım kümesini, y eksenindeki izdüşümü görüntü kümesini verir.

Grafikten f(a) değerini bulmak için x=a düşey doğrusu üzerinde grafiğe gidilir; kesişim noktasının y koordinatı f(a) değeridir. f⁻¹(b) ters görüntüsü, y=b yatay doğrusu f grafiğini kestiğinde kesişimin x koordinatıdır. Her yatay doğru grafiği en fazla bir kez kesiyorsa f bire birdir ve ters görüntüler tek olur; ters fonksiyonun grafiği f grafiğinin y=x doğrusuna göre yansımasıdır. Görselde f(x)=x+1 için A(1,2) noktası f(1)=2 okumasını, ters grafikteki A′(2,1) noktası f⁻¹(2)=1 okumasını gösterir.

Fonksiyon grafiğinde f(1)=2 ve ters grafikte f⁻¹(2)=1 değer okumalarını gösteren iki panelli koordinat grafiği

Örnek - 6
x²+y²=9 bağıntısı, gerçek sayılarda y’yi x’in bir fonksiyonu olarak belirtir mi?

A) Evet, çünkü grafik kapalıdır.
B) Evet, çünkü yarıçap sabittir.
C) Evet, çünkü her y için bir x vardır.
D) Hayır, çünkü bazı x değerleri iki farklı y değeri verir.
E) Hayır, çünkü grafik x eksenini kesmez.
x=0 için y=3 ve y=−3 olmak üzere iki farklı sonuç vardır. Düşey doğru çemberi iki noktada kestiğinden y, x’in fonksiyonu değildir.

Cevap: D

FONKSİYON ÇEŞİTLERİ

Bire Bir, Örten, İçine, Birim ve Sabit Fonksiyonları Tanıma

Farklı tanım elemanlarının görüntüleri de farklıysa fonksiyon bire birdir. Görüntü kümesi değer kümesine eşitse örten, eşit değilse içine fonksiyondur. Hem bire bir hem örten olan fonksiyonlara bire bir ve örten ya da bijektif fonksiyon denir.

Fonksiyon türü Ayırt edici özellik Tipik kural
Birim fonksiyon Her elemanı kendisine götürür. f(x)=x
Sabit fonksiyon Bütün girdileri aynı sayıya götürür. f(x)=c
Sıfır fonksiyonu Sabit fonksiyonun c=0 özel durumudur. f(x)=0
Doğrusal fonksiyon Grafiği bir doğrudur. f(x)=ax+b

Bir grafiğin bire bir olup olmadığı yatay doğru testiyle incelenir. Her yatay doğru grafiği en fazla bir noktada kesiyorsa fonksiyon bire birdir. Sonlu kümelerde bire bir bir fonksiyon için tanım kümesinin eleman sayısı görüntü kümesinin eleman sayısına eşittir.

Örnek - 7
f:{1,2,3}→{a,b,c} fonksiyonu 1→b, 2→c, 3→a biçiminde tanımlanıyor. f için hangisi doğrudur?

A) Sabittir.
B) İçinedir fakat bire bir değildir.
C) Bire birdir fakat örten değildir.
D) Hem bire bir hem örtendir.
E) Fonksiyon değildir.
Farklı girdiler farklı çıktılara gitmiş, ayrıca değer kümesindeki a, b ve c’nin tamamı kullanılmıştır. Bu nedenle fonksiyon hem bire bir hem örtendir.

Cevap: D

TEK VE ÇİFT FONKSİYONLAR

f(−x) Değerini f(x) ile Karşılaştırma

Tanım kümesi sıfıra göre simetrik olan bir fonksiyonda f(−x)=f(x) ise fonksiyon çift, f(−x)=−f(x) ise tektir. Çift fonksiyonların grafikleri y eksenine, tek fonksiyonların grafikleri orijine göre simetriktir. Her fonksiyon tek veya çift olmak zorunda değildir.

Örnek - 8
f(x)=x³−4x fonksiyonu için hangisi doğrudur?

A) Çifttir.
B) Tektir.
C) Sabittir.
D) Birim fonksiyondur.
E) Ne tek ne çifttir.
f(−x)=−x³+4x=−(x³−4x)=−f(x) olduğundan fonksiyon tektir.

Cevap: B

TERS FONKSİYON

Girdi ve Çıktının Rollerini Değiştirme

Bir fonksiyonun yaptığı eşlemeyi geriye çeviren fonksiyona ters fonksiyon denir ve f⁻¹ ile gösterilir. Ters fonksiyonun fonksiyon olabilmesi için f’nin bire bir ve örten olması gerekir. Cebirsel olarak y=f(x) yazılır, x ile y yer değiştirilir ve yeni y yalnız bırakılır.

f⁻¹(f(x))=x ve f(f⁻¹(x))=x bağıntıları geçerlidir. f ile tersinin grafikleri y=x doğrusuna göre simetriktir. f⁻¹(x) gösterimi 1f(x) anlamına gelmez.

Dikkat
Ters fonksiyon bulunurken yalnızca x’i yalnız bırakmak yeterli değildir; önce x ve y’nin rolleri değiştirilmelidir. Ayrıca fonksiyonun tanım kümesi, tersinin değer kümesi; fonksiyonun görüntü kümesi ise tersinin tanım kümesi olur.

Örnek - 9
f(x)=3x−5 olduğuna göre f⁻¹(10) kaçtır?

A) 3
B) 4
C) 5
D) 6
E) 7
y=3x−5 eşitliğinde x ve y yer değiştirildiğinde x=3y−5 olur. Buradan f⁻¹(x)=x+53; dolayısıyla f⁻¹(10)=5 bulunur.

Cevap: C

BİLEŞKE FONKSİYON

Bir Fonksiyonun Çıktısını Diğerine Girdi Yapma

g fonksiyonunun çıktısı f fonksiyonuna girdi oluyorsa oluşan fonksiyon (f∘g)(x)=f(g(x)) biçiminde gösterilir. İşleme içteki fonksiyondan başlanır. Genel olarak f∘g ile g∘f eşit değildir; bu nedenle sıra korunmalıdır.

Bileşkenin tanımlı olması için g’nin görüntüleri f’nin tanım kümesinde bulunmalıdır. Uygun fonksiyonlarda (f∘g)⁻¹=g⁻¹∘f⁻¹ olur; ters alınırken işlem sırası değişir.

Örnek - 10
f(x)=2x+1 ve g(x)=x² olduğuna göre (f∘g)(3) kaçtır?

A) 13
B) 16
C) 18
D) 19
E) 25
Önce içteki g uygulanır: g(3)=9. Ardından f(9)=2*9+1=19 bulunur.

Cevap: D

Örnek - 11
Grafiği verilen f fonksiyonu için f(2)+f⁻¹(7) kaçtır?
f fonksiyonunun (0,1), (1,3), A(2,5) ve B(3,7) noktalarından geçen ve B noktasında biten grafiği

A) 7
B) 8
C) 9
D) 10
E) 11
A(2,5) noktasından f(2)=5 okunur. B(3,7) noktasında f(3)=7 olduğundan ters görüntü f⁻¹(7)=3 olur. Toplam 5+3=8 bulunur.

Cevap: B

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz