Logaritmik Fonksiyonlar ve Nitel Özellikleri 11. Sınıf Matematik
🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla
Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!
1. Logaritmik Referans Fonksiyonun Tanımı ve Şartları
$a \in \mathbb{R}^+ – \{1\}$ olmak üzere, üstel referans fonksiyonun tersi olan
biçiminde tanımlanan fonksiyona logaritmik referans fonksiyon denir.
-
Tanımlı Olma Şartları: Bir $\log_g(x) h(x)$ ifadesinin tanımlı olabilmesi için üç kural aynı anda sağlanmalıdır:
-
$h(x) > 0$ (Logaritması alınan sayı kesinlikle pozitif olmalıdır)
-
$g(x) > 0$ (Taban kesinlikle pozitif olmalıdır)
-
$g(x) \ne 1$ (Taban $1$‘e eşit olamaz)
-
-
Özel Tabanlar:
-
Onluk (Bayağı) Logaritma: Tabanı $10$ olan logaritmadır, $\log_{10} x = \log x$ şeklinde yazılır.
-
Doğal Logaritma: Tabanı Euler sayısı ($e \approx 2{,}7182$) olan logaritmadır, $\log_e x = \ln x$ şeklinde yazılır.
-
2. Referans Fonksiyonun Nitel Özellikleri
$f(x) = \log_a x$ fonksiyonu için:
-
Tanım Kümesi: $\mathbb{R}^+ = (0, \infty)$ dur.
-
Görüntü Kümesi: $\mathbb{R}$ (Tüm gerçek sayılar kümesidir).
-
$x$ Eksenini Kestiği Nokta (Sıfırı): $\log_a 1 = 0$ olduğundan grafik daima $(1, 0)$ noktasından geçer; yani fonksiyonun sıfırı $x = 1$‘dir.
-
$y$ Eksenini Kesme Durumu: $x > 0$ olmak zorunda olduğundan grafik $y$ eksenini kesmez ($x = 0$ doğrusu düşey asimptottur).
-
Bire Birlik ve Örtenlik: $f: \mathbb{R}^+ \to \mathbb{R}$ tanımlı iken bire bir ve örtendir.
-
Teklik / Çiftlik: Ne tek ne de çift fonksiyondur.
-
Maksimum ve Minimum Noktası: Görüntü kümesi $\mathbb{R}$ olduğundan en büyük veya en küçük değeri yoktur.
-
Artanlık ve Azalanlık Durumu:
-
$a > 1$ ise: Fonksiyon artandır. $(0, 1)$ aralığında negatif ($-$), $(1, \infty)$ aralığında pozitif ($+$) değerler alır.
-
$0 < a < 1$ ise: Fonksiyon azalandır. $(0, 1)$ aralığında pozitif ($+$), $(1, \infty)$ aralığında negatif ($-$) değerler alır.
-
3. Logaritmanın Temel İşlem Özellikleri
$\forall a, b, c \in \mathbb{R}^+ – \{1\}$ ve $x, y \in \mathbb{R}^+$ için:
-
$\log_a a = 1$ ve $\log_a 1 = 0$
-
Çarpımın Logaritması: $\log_a (x \cdot y) = \log_a x + \log_a y$
-
Bölümün Logaritması: $\log_a \left(\frac{x}{y}\right) = \log_a x – \log_a y$
-
Kuvvet Kuralı: $\log_{a^m} (x^n) = \frac{n}{m} \cdot \log_a x$
-
Taban Değiştirme Kuralı: $\log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a} = \frac{\log b}{\log a} = \frac{\ln b}{\ln a}$
-
Taban ile İfadenin Yer Değiştirmesi: $\log_a b = \frac{1}{\log_b a}$
-
Üstel Logaritma Sadeleşmesi: $a^{\log_a b} = b$ ve $a^{\log_b c} = c^{\log_b a}$
4. Türetilmiş Logaritmik Fonksiyonlar
biçimindeki dönüşümlerde:
-
Tanım Kümesi: $mx + r > 0$ eşitsizliğinin çözümüdür. ($m > 0$ ise $\left(-\frac{r}{m}, \infty\right)$ aralığıdır).
-
$x = -\frac{r}{m}$ doğrusu grafiğin düşey asimptotudur.
-
$g(x)$ in görüntü kümesi daima $\mathbb{R}$ dir.
II. BİLGİ VE KAVRAMA ODAKLI ÇÖZÜMLÜ TEST SORULARI
Soru 1
fonksiyonunun en geniş tanım kümesi aşağıdakilerden hangisidir?
A) $(-\infty, 6)$
B) $(6, \infty)$
C) $(0, 6)$
D) $[6, \infty)$
E) $\mathbb{R} – \{6\}$
Çözüm 1
Logaritma fonksiyonunun tanımlı olabilmesi için logaritması alınan ifadenin sıfırdan büyük olması gerekir:
Dolayısıyla fonksiyonun en geniş tanım kümesi $(-\infty, 6)$ açık aralığıdır.
Doğru Seçenek: A
Soru 2
fonksiyonunu tanımlı yapan kaç farklı $x$ tam sayısı vardır?
A) 2
B) 3
C) 4
D) 5
E) 6
Çözüm 2
Logaritma tanım kuralları üç aşamada incelenir:
-
Logaritması alınan ifade pozitif olmalıdır:
$$7 – x > 0 \implies x < 7$$ -
Taban pozitif olmalıdır:
$$x – 2 > 0 \implies x > 2$$ -
Taban $1$‘e eşit olamaz:
$$x – 2 \ne 1 \implies x \ne 3$$Bu şartlar birleştirildiğinde:
$$2 < x < 7 \quad \text{ve} \quad x \ne 3$$Aralıktaki tam sayılar: $4, 5, 6$ dır.
Fonksiyonu tanımlı yapan 3 farklı tam sayı değeri vardır.
Doğru Seçenek: B
Soru 3
Gerçek sayılar kümesinde tanımlı
fonksiyonunun sıfırı kaçtır?
A) $\frac{49}{16}$
B) $\frac{17}{4}$
C) $\frac{19}{2}$
D) 19
E) 35
Çözüm 3
Fonksiyonun sıfırı, $f(x) = 0$ denklemini sağlayan $x$ değeridir:
Logaritma üstel biçime dönüştürülür:
bulunur.
Doğru Seçenek: A
Soru 4
işleminin sonucu kaçtır?
A) 2
B) $\frac{5}{2}$
C) 3
D) $\frac{7}{2}$
E) 4
Çözüm 4
-
Logaritma farkı kuralı uygulanır ($\log_a x – \log_a y = \log_a(x/y)$):
$$\log_2 24 – \log_2 3 = \log_2\left(\frac{24}{3}\right) = \log_2 8$$$$\log_2 8 = \log_2 (2^3) = 3 \cdot \log_2 2 = 3$$ -
İkinci terim kuvvet kuralıyla düzenlenir ($\sqrt{5} = 5^{1/2}$):
$$\log_5 \sqrt{5} = \log_5 (5^{1/2}) = \frac{1}{2} \cdot \log_5 5 = \frac{1}{2}$$ -
İki değer toplanır:
$$3 + \frac{1}{2} = \frac{7}{2}$$Doğru Seçenek: D
Soru 5
fonksiyonu ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Tanım kümesi $(0, \infty)$ dur.
B) Daima azalan bir fonksiyondur.
C) Grafiği $(1, 0)$ noktasından geçer.
D) $(0, 1)$ aralığında negatif değerler alır.
E) Bire bir fonksiyondur.
Çözüm 5
-
$f(x) = \log_a x$ fonksiyonunda taban $a = \frac{1}{3}$ olup $0 < a < 1$ aralığındadır.
-
Taban $0$ ile $1$ arasında olduğunda fonksiyon azalandır.
-
Azalan bir logaritmik fonksiyonda:
-
$x \in (0, 1)$ iken fonksiyon değerleri pozitiftir ($+$). (Örneğin $x = \frac{1}{9}$ için $\log_{1/3}(1/9) = 2 > 0$).
-
$x \in (1, \infty)$ iken fonksiyon değerleri negatiftir ($-$).
-
Dolayısıyla D seçeneğinde yer alan “$(0, 1)$ aralığında negatif değerler alır” ifadesi yanlıştır.
Doğru Seçenek: D