🎓 10. Sınıf
📚 10. Sınıf Matematik
💡 10. Sınıf Matematik: Doğrusal, Karesel, Karekök, Rasyonel Referans Fonksiyonlar ve Bunlardan Türetilen Fonksiyonlarla İfade Edilebilen Denklem ve Eşitsizlikler İçeren Problemlerin Çözümü Çözümlü Örnekler
10. Sınıf Matematik: Doğrusal, Karesel, Karekök, Rasyonel Referans Fonksiyonlar ve Bunlardan Türetilen Fonksiyonlarla İfade Edilebilen Denklem ve Eşitsizlikler İçeren Problemlerin Çözümü Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir telefon operatörü, müşterilerine aylık sabit 50 TL ücret karşılığında ilk 200 dakikayı ücretsiz, sonraki her dakika için ise 0.50 TL ücretlendirme yapmaktadır.
Ay sonunda telefon faturası 80 TL gelen bir müşterinin o ay toplam kaç dakika konuştuğunu bulunuz. 📱
Ay sonunda telefon faturası 80 TL gelen bir müşterinin o ay toplam kaç dakika konuştuğunu bulunuz. 📱
Çözüm:
Bu problemi çözmek için öncelikle müşterinin ek ücret ödediği dakika sayısını bulmamız gerekiyor.
- 👉 Müşterinin ödediği toplam fatura tutarı: \( 80 \) TL
- 👉 Aylık sabit ücret: \( 50 \) TL
- 👉 Ek olarak ödenen tutar: \( 80 - 50 = 30 \) TL
- 👉 Her ek dakika için ödenen ücret: \( 0.50 \) TL
- ✅ Ek konuşulan dakika sayısı: \( \frac{30}{0.50} = 60 \) dakika
- 👉 Ücretsiz konuşulan dakika: \( 200 \) dakika
- 👉 Toplam konuşulan dakika: \( 200 + 60 = 260 \) dakika
Örnek 2:
Bir bahçıvan, alanı 120 metrekare olan dikdörtgen şeklinde bir bahçe tasarlıyor. Bahçenin uzun kenarı, kısa kenarının 2 katından 2 metre fazla olduğuna göre, bahçenin kısa kenarının uzunluğunu bulunuz. 🌿
Çözüm:
Bu problemi çözmek için bir karesel denklem kurmamız gerekmektedir.
- 📌 Bahçenin kısa kenarının uzunluğuna \( x \) metre diyelim.
- 📌 Uzun kenarının uzunluğu, kısa kenarının 2 katından 2 metre fazla olduğu için \( 2x + 2 \) metre olur.
- 📌 Dikdörtgenin alanı, kısa kenar ile uzun kenarın çarpımına eşittir: Alan = Kısa kenar \( \times \) Uzun kenar.
- ✅ \( x + 10 = 0 \implies x = -10 \)
- ✅ \( x - 6 = 0 \implies x = 6 \)
- Kısa kenar: \( 6 \) metre
- Uzun kenar: \( 2(6) + 2 = 12 + 2 = 14 \) metre
- Alan kontrolü: \( 6 \times 14 = 84 \) metrekare. 💡 Hata! Alan 120 metrekare olmalıydı. Çarpanlara ayırmada bir hata yapmışım, düzeltiyorum.
- 📌 Bahçenin kısa kenarının uzunluğuna \( x \) metre diyelim.
- 📌 Uzun kenarının uzunluğu, kısa kenarının 2 katından 2 metre fazla olduğu için \( 2x + 2 \) metre olur.
- 📌 Dikdörtgenin alanı, kısa kenar ile uzun kenarın çarpımına eşittir: Alan = Kısa kenar \( \times \) Uzun kenar.
- 📌 Bahçenin kısa kenarının uzunluğuna \( x \) metre diyelim.
- 📌 Uzun kenarının uzunluğu, kısa kenarından 3 metre fazla olduğu için \( x + 3 \) metre olur.
- 📌 Dikdörtgenin alanı, kısa kenar ile uzun kenarın çarpımına eşittir: Alan = Kısa kenar \( \times \) Uzun kenar.
- ✅ \( x + 8 = 0 \implies x = -8 \)
- ✅ \( x - 5 = 0 \implies x = 5 \)
- Kısa kenar: \( 5 \) metre
- Uzun kenar: \( 5 + 3 = 8 \) metre
- Alan: \( 5 \times 8 = 40 \) metrekare. ✅ Doğru.
Örnek 3:
Bir bilim insanı, bir deneyde bir maddenin sıcaklığını (Celsius cinsinden) ve zamana (saat cinsinden) bağlı değişimini incelemektedir. Sıcaklık değişimi \( T(t) = 5 + \sqrt{t+4} \) fonksiyonu ile modellenmektedir. Maddenin sıcaklığının 10 Celsius olduğu anı bulunuz. 🌡️
Çözüm:
Maddenin sıcaklığının \( T(t) = 10 \) olduğu anı bulmak için verilen denklemi çözmemiz gerekiyor:
\[ 5 + \sqrt{t+4} = 10 \]
Öncelikle karekök ifadeyi yalnız bırakalım:
- 👉 \( \sqrt{t+4} = 10 - 5 \)
- 👉 \( \sqrt{t+4} = 5 \)
Örnek 4:
Ayşe bir işi tek başına \( x \) saatte, Fatma ise aynı işi tek başına \( x+3 \) saatte bitirebilmektedir. İkisi birlikte bu işi 2 saatte bitirebildiklerine göre, Ayşe bu işi tek başına kaç saatte bitirir? 👩🔧
Çözüm:
Bu bir işçi problemi olup rasyonel denklemlerle çözülür.
- 📌 Ayşe'nin bir saatte yaptığı iş miktarı: \( \frac{1}{x} \)
- 📌 Fatma'nın bir saatte yaptığı iş miktarı: \( \frac{1}{x+3} \)
- 📌 İkisinin birlikte bir saatte yaptığı iş miktarı: \( \frac{1}{2} \)
- ✅ \( x - 3 = 0 \implies x = 3 \)
- ✅ \( x + 2 = 0 \implies x = -2 \)
Örnek 5:
Bir şirketin aylık kar miktarı (bin TL cinsinden), üretilen ürün miktarına (adet cinsinden \( x \)) bağlı olarak \( K(x) = -x^2 + 10x - 21 \) fonksiyonu ile modellenmektedir. Şirketin kar elde etmesi için (yani kar miktarının pozitif olması için) üretilen ürün miktarı hangi aralıkta olmalıdır? 📈
Çözüm:
Şirketin kar elde etmesi için kar miktarının pozitif olması gerekir, yani \( K(x) > 0 \) olmalıdır.
\[ -x^2 + 10x - 21 > 0 \]
Eşitsizliği çözmek için öncelikle karesel ifadenin köklerini bulalım. İşlemi kolaylaştırmak için eşitsizliğin her iki tarafını \( -1 \) ile çarpalım (eşitsizlik yön değiştirir):
\[ x^2 - 10x + 21 < 0 \]
Şimdi \( x^2 - 10x + 21 = 0 \) denkleminin köklerini bulalım. Çarpımları \( 21 \) ve toplamları \( -10 \) olan iki sayı \( -7 \) ve \( -3 \) 'tür.
\[ (x - 3)(x - 7) = 0 \]
Kökler:
- ✅ \( x - 3 = 0 \implies x_1 = 3 \)
- ✅ \( x - 7 = 0 \implies x_2 = 7 \)
x | -∞ 3 7 +∞ ------------------------------------ x-3 | - 0 + + x-7 | - - 0 + ------------------------------------ (x-3)(x-7)| + 0 - 0 +Bizim aradığımız durum \( x^2 - 10x + 21 < 0 \) olduğu aralıktır. Tabloya göre bu aralık \( (3, 7) \) 'dir. Üretilen ürün miktarı negatif olamayacağı için \( x > 0 \) koşuluna zaten uymaktadır. Buna göre, şirketin kar elde etmesi için üretilen ürün miktarının 3 ile 7 adet arasında olması gerekir. (3 ve 7 dahil değil, çünkü bu noktalarda kar sıfırdır.) ✅
Örnek 6:
Bir yolcu gemisi, bir limandan ayrıldıktan sonra belirli bir süre sonra tekrar limana dönüyor. Gemi limandan uzaklaşırken ortalama hızı \( V \) km/saat, limana dönerken ortalama hızı ise \( V-10 \) km/saat'tir. Geminin limandan uzaklaşma süresi, limana dönme süresinden 1 saat daha azdır. Eğer liman ile en uzak nokta arasındaki mesafe 120 km ise, geminin limandan uzaklaşırkenki hızını bulunuz. 🚢
Çözüm:
Bu problemi çözmek için hız, zaman ve mesafe arasındaki ilişkiyi (\( Yol = Hız \times Zaman \)) ve rasyonel denklemleri kullanacağız.
- 📌 Liman ile en uzak nokta arası mesafe: \( 120 \) km
- 📌 Limandan uzaklaşırken hız: \( V \) km/saat
- 📌 Limana dönerken hız: \( V-10 \) km/saat
- 👉 Limandan uzaklaşma süresi (\( t_1 \)): \( \frac{120}{V} \) saat
- 👉 Limana dönme süresi (\( t_2 \)): \( \frac{120}{V-10} \) saat
- ✅ \( V - 40 = 0 \implies V = 40 \)
- ✅ \( V + 30 = 0 \implies V = -30 \)
Örnek 7:
Bir mühendis, bir köprünün destek kemerini karesel bir fonksiyonla modellemek istiyor. Kemerin zemine değdiği noktalar (köprü ayakları) arasındaki yatay uzaklık 120 metredir. Kemerin en yüksek noktası (tepe noktası), zeminden 36 metre yüksektedir ve tam olarak iki ayağın ortasındadır. Kemerin şeklini veren fonksiyonu bulunuz. (Kemerin sol ayağını başlangıç noktası olarak alınız, yani \( x=0 \) noktasında kemer zemine değmektedir.) 🌉
Çözüm:
Bu problemi çözmek için karesel fonksiyonların özelliklerini kullanacağız. Bir karesel fonksiyonun genel formu \( f(x) = ax^2 + bx + c \) veya kökleri bilindiğinde \( f(x) = a(x-x_1)(x-x_2) \) şeklindedir. Tepe noktası bilindiğinde ise \( f(x) = a(x-r)^2 + k \) şeklindedir.
- 📌 Kemerin zemine değdiği noktalar (kökler): Sol ayak \( x_1 = 0 \), sağ ayak \( x_2 = 120 \).
- 📌 Tepe noktasının \( x \) koordinatı (simetri ekseni): Köklerin tam ortasıdır. \( r = \frac{0+120}{2} = 60 \).
- 📌 Tepe noktasının \( y \) koordinatı (maksimum yükseklik): \( k = 36 \).
Örnek 8:
Bir otoparkın ücret tarifesi şu şekildedir:
İlk 1 saat için 15 TL sabit ücret alınır.
Sonraki her yarım saat veya daha azı için 5 TL ek ücret alınır.
Eğer bir araç sahibi otoparkta \( t \) saat kalırsa ve ödediği ücret 30 TL'den az olursa, bu araç sahibi otoparkta yaklaşık olarak en fazla kaç saat kalmış olabilir? (Tam sayı olarak ifade ediniz.) 🅿️
İlk 1 saat için 15 TL sabit ücret alınır.
Sonraki her yarım saat veya daha azı için 5 TL ek ücret alınır.
Eğer bir araç sahibi otoparkta \( t \) saat kalırsa ve ödediği ücret 30 TL'den az olursa, bu araç sahibi otoparkta yaklaşık olarak en fazla kaç saat kalmış olabilir? (Tam sayı olarak ifade ediniz.) 🅿️
Çözüm:
Bu problemi doğrusal ve rasyonel eşitsizlik mantığıyla çözebiliriz, ancak tarifeyi dikkatlice anlamak önemlidir.
- 📌 İlk 1 saat: 15 TL
- 📌 Sonraki her yarım saat için: 5 TL
- 📌 Ödenen ücret \( < 30 \) TL
- 👉 Eğer araç sahibi 1 saate kadar kalmışsa, ücret 15 TL olur. \( 15 < 30 \), bu durumda \( t \le 1 \) saattir.
- 👉 Eğer araç sahibi 1 saatten fazla kalmışsa, ilk 1 saat için 15 TL öder. Geri kalan ücret \( 30 - 15 = 15 \) TL'den az olmalıdır.
- Ek ücret: \( 15 \) TL'den az.
- Her yarım saat için: \( 5 \) TL.
- Ek kalınabilecek yarım saat sayısı: \( \frac{15}{5} = 3 \) yarım saatten az.
- 2 yarım saat = \( 2 \times 0.5 = 1 \) saat.
- İlk 1 saat + Ek 1 saat \( = 2 \) saat.
Örnek 9:
Bir şirketin yeni geliştirdiği bir ürünün satış fiyatı (TL cinsinden \( P \)), üretilen ürün sayısına (bin adet cinsinden \( x \)) bağlı olarak \( P(x) = 100 - x \) fonksiyonu ile belirlenmektedir. Bu ürünün birim maliyeti ise \( M(x) = 20 + \frac{100}{x} \) fonksiyonu ile ifade edilmektedir. Şirketin bu üründen kar elde etmesi için (yani satış fiyatının birim maliyetten yüksek olması için) üretilen ürün sayısı hangi aralıkta olmalıdır? (Üretilen ürün sayısı \( x \) bin adet olduğu için \( x>0 \) kabul edilecektir.) 💸
Çözüm:
Şirketin kar elde etmesi için satış fiyatının birim maliyetten yüksek olması gerekir, yani \( P(x) > M(x) \) olmalıdır.
\[ 100 - x > 20 + \frac{100}{x} \]
Eşitsizliğin tüm terimlerini bir tarafa toplayalım:
\[ 100 - x - 20 - \frac{100}{x} > 0 \]
\[ 80 - x - \frac{100}{x} > 0 \]
Şimdi tüm terimleri paydası \( x \) olacak şekilde genişletelim:
\[ \frac{80x}{x} - \frac{x^2}{x} - \frac{100}{x} > 0 \]
\[ \frac{80x - x^2 - 100}{x} > 0 \]
Pay kısmını düzenleyelim ve \( -1 \) ile çarpalım (eşitsizlik yön değiştirir):
\[ \frac{-(x^2 - 80x + 100)}{x} > 0 \]
\[ \frac{x^2 - 80x + 100}{x} < 0 \]
Şimdi pay ve paydadaki ifadelerin köklerini bulalım ve işaret tablosu oluşturalım.
Paydanın kökleri: \( x^2 - 80x + 100 = 0 \)
Bu denklemi çarpanlara ayırmak zor olduğu için diskriminant (\( \Delta \)) kullanarak kökleri bulalım:
\( \Delta = b^2 - 4ac = (-80)^2 - 4(1)(100) = 6400 - 400 = 6000 \)
Kökler: \( x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a} \)
\( x_1 = \frac{80 - \sqrt{6000}}{2} = \frac{80 - 10\sqrt{60}}{2} = 40 - 5\sqrt{60} = 40 - 10\sqrt{15} \)
\( x_2 = \frac{80 + \sqrt{6000}}{2} = \frac{80 + 10\sqrt{60}}{2} = 40 + 5\sqrt{60} = 40 + 10\sqrt{15} \)
Yaklaşık değerler: \( \sqrt{15} \approx 3.87 \)
\( x_1 \approx 40 - 10(3.87) = 40 - 38.7 = 1.3 \)
\( x_2 \approx 40 + 10(3.87) = 40 + 38.7 = 78.7 \)
Paydanın kökü: \( x = 0 \)
İşaret tablosunu oluşturalım. \( x>0 \) koşulunu unutmayalım.
x | (0) x1(≈1.3) x2(≈78.7) +∞ ------------------------------------------------------ x^2-80x+100 | + 0 - 0 + x | + + + + ------------------------------------------------------ (x^2-80x+100)/x | + 0 - 0 +Bizim aradığımız durum \( \frac{x^2 - 80x + 100}{x} < 0 \) olduğu aralıktır. Tabloya göre bu aralık \( (x_1, x_2) \) 'dir. \( x_1 = 40 - 10\sqrt{15} \) ve \( x_2 = 40 + 10\sqrt{15} \) Şirketin kar elde etmesi için üretilen ürün sayısı bin adet cinsinden \( (40 - 10\sqrt{15}, 40 + 10\sqrt{15}) \) aralığında olmalıdır. Yaklaşık olarak (1.3 bin adet, 78.7 bin adet) aralığında. ✅
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/10-sinif-matematik-dogrusal-karesel-karekok-rasyonel-referans-fonksiyonlar-ve-bunlardan-turetilen-fonksiyonlarla-ifade-edilebilen-denklem-ve-esitsizlikler-iceren-problemlerin-cozumu/sorular