? Okuma Hesaplanıyor... Okuma: %0
0

Türevin Tanımı, Sağ ve Sol Türev (Türev 2.Ders)

Resim
1. Dersin kazanımları
Bu dersin sonunda öğrencilerimiz:
- Limit kullanarak bir fonksiyonun türevini hesaplayabilecek.
- Sağdan ve soldan türevin farkını açıklayabilecek.
- Bir fonksiyonun hangi noktalarda türevlenebilir olmadığını belirleyebilecek.
- Süreklilik ile türevlenebilirlik arasındaki ilişkiyi kavrayabilecek.
- Parçalı fonksiyonlarda türevlenebilirlik koşullarını uygulayabilecek.


2. Derse başlamadan önce kendini yokla
Birinci dersimizden hatırlayalım:
\(f(x)=x^2\) fonksiyonunun \(x=2\) ile \(x=4\) arasındaki ortalama değişim hızı:
\[
\frac{f(4)-f(2)}{4-2}
=\frac{16-4}{2}=6
\]

Mira avatarı
Mira
Peki aralığı daraltıp yalnızca \(x=2\) noktasındaki değişim hızını bulmak istersek?
Hasan avatarı
Hasan
İşte bunu gerçekleştirmek için limit kavramını kullanacağız.

3. Türevin matematiksel tanımı
Bir \(f\) fonksiyonu \(x=a\) noktasının çevresinde tanımlı olsun.
BİLGİ
Türevin limit tanımı
\[
\boxed{f'(a)=\lim_{h\to0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}}
\]

Limit sonlu bir gerçek sayı olarak varsa fonksiyon o noktada türevlenebilirdir.

Burada \(a\) türevi aradığımız noktayı, \(h\) ise bu noktadan uzaklığımızı temsil eder.

Fark oranı iki nokta arasındaki sekant doğrusunun eğimidir. \(h\) sıfıra yaklaşırken bu eğimin limiti, türev varsa, teğet doğrusunun eğimini verir.

Çözümlü örnek 1
\(f(x)=x^2\) fonksiyonunun \(x=2\) noktasındaki türevini tanımdan bulalım.

Çözüm:
Adım 1 – Fonksiyonun değerini bulalım.
\[
f(2)=2^2=4
\]

Adım 2 – Fonksiyonda \(x=2+h\) yazalım.
\[
f(2+h)=(2+h)^2=4+4h+h^2
\]

Adım 3 – Fark oranını oluşturalım.
\[
\frac{f(2+h)-f(2)}h
=\frac{4h+h^2}{h}=4+h
\]

Adım 4 – Limit alalım.
\[
f'(2)=\lim_{h\to0}(4+h)=\boxed4
\]

Bu sonucun nasıl oluştuğunu sayısal olarak da görelim:
\(h\)Fark oranı \(4+h\)
15
0,14,1
0,014,01
−0,13,9
−0,013,99

Her iki yönden de 4'e yaklaşıyoruz.

Hasan avatarı
Hasan
Öğretmen notu: Öğrencilerin burada anlaması gereken nokta, \(h\)'yi doğrudan sıfır yapmak değil, \(h\) sıfıra yaklaşırken oranın hangi değere yaklaştığını incelemektir.

4. Sağdan ve soldan türev
Bir fonksiyonun bir noktadaki türevini araştırırken o noktaya hem sağdan hem de soldan yaklaşmamız gerekir.

 Soldan türev 
\[
f'_-(a)=\lim_{h\to0^-}\frac{f(a+h)-f(a)}h
\]
 Negatif h  değerleriyle yaklaşılır.
 Sağdan türev 
\[
f'_+(a)=\lim_{h\to0^+}\frac{f(a+h)-f(a)}h
\]
 Pozitif h  değerleriyle yaklaşılır.

Bir iç noktada türevin bulunması için iki tek taraflı türevin de sonlu olması ve birbirine eşit olması gerekir.

\[
\boxed{f'_-(a)=f'_+(a)=f'(a)}
\]

Çözümlü örnek 2 – Mutlak değer fonksiyonu
\[
f(x)=|x|
\]

Bu fonksiyonun \(x=0\) noktasındaki türevini araştıralım.

Çözüm:
Soldan yaklaşalım. \(h\) negatif olduğunda \(|h|=-h\) olur.
\[
f'_-(0)=\lim_{h\to0^-}\frac{|h|}{h}
=\lim_{h\to0^-}\frac{-h}{h}=-1
\]

Sağdan yaklaşalım. \(h\) pozitif olduğunda \(|h|=h\) olur.
\[
f'_+(0)=\lim_{h\to0^+}\frac{|h|}{h}
=\lim_{h\to0^+}\frac{h}{h}=1
\]

\[
-1\ne1
\]

O hâlde:
\[
\boxed{f'(0)\text{ yoktur.}}
\]

Fonksiyonun \(x=0\) noktasında sürekli olması bu sonucu değiştirmez. Bu örnek, sürekliliğin türevlenebilirlik için yeterli olmadığını gösterir.


5. Süreklilik ve türevlenebilirlik ilişkisi
Bu bölümde öğrencilerimizin özellikle bir mantık hatasından uzak durmasını istiyoruz.

Hasan avatarı
Hasan
 Türevlenebilir ⇒ Sürekli 
Bir fonksiyon bir noktada türevlenebiliyorsa o noktada mutlaka süreklidir.
Yola avatarı
Yola
 Sürekli ⇏ Türevlenebilir 
Bir fonksiyonun sürekli olması, o noktada mutlaka türevli olduğu anlamına gelmez.

Bu ilişkiyi matematiksel olarak gösterelim
Bir fonksiyon \(a\) noktasında türevlenebiliyor olsun.
\(x\ne a\) için:
\[
f(x)-f(a)=
\frac{f(x)-f(a)}{x-a}(x-a)
\]

Her iki tarafın \(x\to a\) limitini alalım:
\[
\lim_{x\to a}[f(x)-f(a)]
=f'(a)\cdot0=0
\]

Buradan:
\[
\lim_{x\to a}f(x)=f(a)
\]

Bu da fonksiyonun \(a\) noktasında sürekli olduğunu gösterir.

Mira'nın Notu
Sonuç: Türevlenebilirlik, sürekliliği gerektirir. Fakat sürekli bir grafikte köşe, sivri uç veya sonsuz eğime yol açan bir durum bulunabilir. Bu noktalarda sonlu türev mevcut olmayabilir.


6. Parçalı fonksiyonlarda türevlenebilirlik
Çözümlü örnek 3
Aşağıdaki fonksiyonun \(x=1\) noktasında türevlenebilir olması için \(m\) ve \(n\) değerlerini bulalım.
\[
f(x)=
\begin{cases}
mx+n,&x<1\\
x^2+1,&x\ge1
\end{cases}
\]
Çözüm:
Adım 1 – Önce sürekliliği sağlayalım.

Sağdaki parçaya göre:
\[
f(1)=1^2+1=2
\]

Soldan limitin de 2 olması gerekir:
\[
m+n=2
\]

Adım 2 – Sağdan ve soldan türevleri eşitleyelim.

Soldaki doğrusal parçanın türevi \(m\), sağdaki \(x^2+1\) parçasının \(x=1\) noktasındaki türevi 2'dir.
\[
m=2
\]

Adım 3 – Diğer bilinmeyeni bulalım.
\[
2+n=2\implies n=0
\]

\[
\boxed{m=2,\quad n=0}
\]

Bu değerler için hem süreklilik hem türevlenebilirlik sağlanır.


7. Günlük hayattan örnekler
1. Hareketli aracın anlık hızı

Bir aracın konumu \(s(t)=t^2+2t\) metre olsun.
\[
s'(t)=2t+2
\]

Üçüncü saniyede \(s'(3)=8\) m/s olur.

2. Sıcaklığın değişme hızı

Sıcaklık \(T(t)=20+3t+0{,}5t^2\) °C olsun. Zaman dakika cinsindedir.
\[
T'(t)=3+t
\]

İkinci dakikada sıcaklık artış hızı 5 °C/dakikadır.

3. Bitkinin büyüme hızı

Bir bitkinin boyu \(H(t)=10+4t-t^2\) cm ile modellensin. Zaman gün cinsindendir.
\[
H'(t)=4-2t
\]

Birinci günde büyüme hızı 2 cm/gündür.

Bu örnekler, türevin farklı alanlardaki kullanımını göstermek için hazırlanmış kuramsal modellerdir. Kullanılan ikinci dereceden fonksiyonların türevleri limit tanımından elde edilebilir.


8. Mini test
Yola ile Öğren
Türev 2.Ders (1)
Yola, ders rehberi
Yola: Hazırsan birlikte düşünelim! Bir cevap seç, takılırsan ipucu iste.
❔ Soru 9✦ Birlikte çözelim

\(f(x)=x^2\) fonksiyonunun x=2 noktasındaki türevi kaçtır?

Cevap seçenekleri

Yola ile Öğren
Türev 2.Ders (2)
Yola, ders rehberi
Yola: Hazırsan birlikte düşünelim! Bir cevap seç, takılırsan ipucu iste.
❔ Soru 10✦ Birlikte çözelim

\(f(x)=|x|\) fonksiyonunun \(x=0\) noktasındaki soldan türevi kaçtır?

Cevap seçenekleri

Yola ile Öğren
Türev 2.Ders (3)
Yola, ders rehberi
Yola: Hazırsan birlikte düşünelim! Bir cevap seç, takılırsan ipucu iste.
❔ Soru 11✦ Birlikte çözelim

\(f(x)=|x|\) fonksiyonu x=0 noktasında türevlenebilir mi?

Cevap seçenekleri

Yola ile Öğren
Türev 2.Ders (4)
Yola, ders rehberi
Yola: Hazırsan birlikte düşünelim! Bir cevap seç, takılırsan ipucu iste.
❔ Soru 12✦ Birlikte çözelim

Türevlenebilirlik ve süreklilik hakkında hangisi kesinlikle doğrudur?

Cevap seçenekleri



9. Öğretmen notu – Pedagojik değerlendirme
Bu derste işlem hızından çok kavramsal kavrayışı ölçüyoruz.

Öğrenciler özellikle şu ayrımı doğru yapabilmeli: Bir fonksiyonun bir noktada sürekli olması, o noktada türevli olduğu anlamına gelmez.
Hasan avatarı
Hasan
Mini sınavda en çok zorlanılan sorular sağ-sol türev ve parçalı fonksiyon sorularıysa, üçüncü derse geçmeden önce bu iki başlıkla ilgili ek alıştırmalar yapılması yararlı olacaktır.

Konuyu Dinle
Hazır. Konuyu dinlemek için Oynat'a basın.

Yazarımız Hasan hakkında: Adım Hasan, ama bir dönem MyBB kullananlar beni Yondaime nicki ile tanırdı. 2009 da başladı web maceram, MyBB, Wordpress, Matematik, Adalet, Bilgisayar Programcılığı, derken şimdide burada bir şeyler yapmaya çalışıyorum :)

user avatar


 

Yazıya herhangi bir yorum yapılmadı

[-]
Hızlı Cevap
Güvenlik Kodu:
Lütfen, resmin üzerindeki harf ve rakamlardan oluşan Güvenlik Kodunu, aşağıdaki metin kutusuna giriniz.
Güvenlik Kodu:
(Büyük/Küçük harf duyarsız)


 
Reklam
Reklam


Kategoriler


Yasal Uyarı
Bu internet sitesi içeriğinde yer alan tüm yazılar Gidenler.Me’ye ait olup, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunu ve 5237 sayılı Türk Ceza Kanunu kapsamında korunmaktadır. Bu hakları ihlal eden kişiler, 5846 sayılı Fikir ve Sanat eserleri Kanunu ve 5237 sayılı Türk Ceza Kanununda yer alan hukuki ve cezai yaptırımlara tabi olurlar. Gidenler.Me, ilgili yasal işlem başlatma hakkına sahiptir. Gidenler.Me Blog'da yer alan tüm yazılar/makaleler bilgi edinme amacı ile sınırlı olup Gidenler.Me'den izin alınmaksızın değiştirilemez, çoğaltılamaz, yayımlanamaz, dağıtılamaz, umuma iletilemez, başka bir lisana çevrilemez.


Türkçe Çeviri: MyBB, Yazılım: MyBB, © 2002-2026 MyBB Group.
GM v3.0.0.9 Beta theme designed for MyBB