AYT Matematik · Limit ve Süreklilik
Sonsuzda Limit ve Asimptotlar
Bir fonksiyonun çok büyürken (ya da çok küçülürken) nasıl davrandığını ve hangi noktalarda sınırsızca büyüyüp küçüldüğünü incelemek, asimptotları bulmanın anahtarıdır. Bu konu, sonsuzdaki limitleri derece karşılaştırması ile, düşey ve yatay asimptotları ise tek taraflı limitlerle hızlıca çözmeyi öğretir. AYT'de rasyonel fonksiyon limitleri ve asimptot soruları bu yöntemlerle saniyeler içinde biter.
1. Sonsuzda Limit: Temel Sonuç
sınırsızca büyürken () ya da küçülürken () fonksiyonun değerini incelemek istiyoruz. Tüm hesabın temelinde şu sonuç yatar:
Genel olarak pozitif bir tam sayı ise olur. Pay sabit, payda sınırsızca büyüyorsa oran sıfıra gider.
2. Rasyonel Fonksiyonda — Derece Kuralı
iken pay ve payda ayrı ayrı sonsuza gidiyorsa belirsizliği oluşur. Rasyonel fonksiyonda bu belirsizlik derece karşılaştırması ile çözülür. Pay derecesi , payda derecesi olsun:
| Durum | |
|---|---|
| (pay derecesi küçük) | |
| (dereceler eşit) | baş katsayıların oranı |
| (pay derecesi büyük) |
Neden? Pay ve paydayı en büyük dereceli terime böleriz; geri kalan tüm terimler biçiminde olduğundan sıfıra gider. Örneğin:
Pratik kural: rasyonel limitte yalnızca en yüksek dereceli terimlere bak. Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır; pay küçükse , pay büyükse 'dur.
3. Sonsuz Limit ve Düşey Asimptot
ise fonksiyon doğrusuna yaklaşırken sınırsızca büyür/küçülür; bu durumda doğrusu düşey asimptottur.
Rasyonel fonksiyonda düşey asimptot adayları paydayı sıfır yapan değerleridir. Ancak bir değer aynı zamanda payı da sıfır yapıyorsa önce sadeleştirme yapılmalıdır; sadeleştirme sonrası hâlâ paydayı sıfır yapan değerler düşey asimptottur.
Düşey asimptotta limit mu mu olduğunu anlamak için ve için paydanın işareti ayrı ayrı incelenir.
4. Yatay Asimptot
veya ise (burada sonlu bir sayı) doğrusu yatay asimptottur. Rasyonel fonksiyonda yatay asimptot doğrudan derece kuralından okunur:
- ise (sıfır doğrusu),
- ise ,
- ise yatay asimptot yoktur.
limitini hesaplayınız.
- Pay derecesi , payda derecesi . Belirsizlik .
- Pay derecesi paydadan küçük ().
- Derece kuralına göre limit 'dır.
limitini hesaplayınız.
Pay ve payda derecelerini karşılaştır; pay derecesi büyükse limit sonlu olamaz.
- Pay derecesi , payda derecesi . Belirsizlik .
- Pay derecesi paydadan büyük (), yani baş terim gibi davranır.
- iken olduğundan limit 'dur.
fonksiyonunun düşey ve yatay asimptotlarını bulunuz.
- Düşey asimptot: Paydayı sıfır yap: . Bu değer payı sıfır yapmaz (), o hâlde düşey asimptottur.
- Yatay asimptot: Pay ve payda dereceleri eşit ().
- Baş katsayıların oranı: pay baş katsayı , payda baş katsayı , oran .
- O hâlde yatay asimptottur.
ve limitlerini bulunuz.
Pay pozitif sabit; sonucun işaretini paydanın yakınındaki işareti belirler.
- Sağdan (): , 'den büyük olduğundan küçük pozitif sayıdır. Pay pozitif olduğundan oran 'a gider.
- Soldan (): , 'den küçük olduğundan küçük negatif sayıdır. Pozitif pay bölü negatif küçük sayı 'a gider.
- Sol ve sağ limitler farklı işaretlidir; düşey asimptottur.
limitini hesaplayınız.
iken olduğundan alınır. Kök içini parantezine al.
- Kök içini düzenle: .
- için , dolayısıyla alınır.
- İfadeyi yaz: .
- iken , böylece ifade 'e gider.
fonksiyonunun noktasında düşey asimptotu var mıdır?
Paydayı sıfır yapan değer payı da sıfır yapıyorsa önce sadeleştir.
- hem paydayı () hem payı () sıfır yapar; doğrudan asimptot diyemeyiz.
- Payı çarpanlara ayır: .
- Sadeleştir: (burada ).
- Sadeleşmiş ifadenin paydası kalmadığından düşey asimptot değildir; orada yalnızca tanımsız (delik) bir nokta vardır ve .
Çözümlü Sorular
limitini hesaplayınız.
-
Pay ve payda dereceleri eşittir (); belirsizlik .
-
Derece kuralına göre limit baş katsayıların oranıdır: .
limitini hesaplayınız.
-
Pay ve payda dereceleri eşittir (); belirsizlik .
-
Pay baş katsayısı , payda baş katsayısı .
-
Limit baş katsayıların oranıdır: .
fonksiyonunun düşey asimptotlarını bulunuz.
-
Paydayı çarpanlara ayır: .
-
Paydayı sıfır yapan değerler ve 'dir.
-
Bu değerler payı () sıfır yapmaz: ve .
-
Sadeleşme olmadığından her iki değer de düşey asimptottur.
limitini hesaplayınız.
-
belirsizliği var; eşleniği ile çarpıp böl: .
-
.
-
Pay ve paydayı 'e böl; payda olur.
-
iken , payda 'ye gider, ifade olur.
limitini hesaplayınız.
-
Pay ve paydayı ile sadeleştirmek için her terimi 'e böl.
-
Pay: , payda: .
-
iken ve .
-
İfade 'e gider.
fonksiyonu için ve limitlerini bulunuz.
-
iken pay pozitif sabite yaklaşır; sonucun işaretini payda belirler.
-
Sağdan (): küçük pozitif sayıdır, pozitif pay bölü pozitif küçük sayı 'a gider.
-
Soldan (): küçük negatif sayıdır, pozitif pay bölü negatif küçük sayı 'a gider.
fonksiyonunun düşey ve yatay asimptotlarını bulunuz.
-
Paydayı çarpanlara ayır: .
-
Pay ve paydadaki ortak çarpanını sadeleştir: (burada ).
-
Düşey asimptot: Sadeleşmiş paydayı sıfır yapan ; payı sıfır yapmaz (), düşey asimptottur. ise sadeleştiği için asimptot değil, deliktir.
-
Yatay asimptot: Sadeleşmiş ifadede dereceler eşit (), baş katsayı oranı , yani .
Sınav Tarzı Sorular
Aşağıdaki sorular, ÖSYM'nin AYT'de sorduğu çok kavramlı, dolaylı (5 şıklı) soru tarzına örnek olarak özgün biçimde hazırlanmıştır.
Çözümlü Sorular
Her soruyu önce kendin dene; takıldığında Çözüme Bak.
- Pay ve payda dereceleri eşit () olduğundan yatay asimptot baş katsayıların oranıdır.
- Baş katsayıların oranı: .
- Yatay asimptot olduğundan .
- İstenen: .
- Paydayı çarpanlara ayır: .
- Pay ve paydadaki ortak çarpanını sadeleştir: (burada ). Dolayısıyla asimptot değil, deliktir.
- **Düşey asimptot:** Sadeleşmiş paydayı sıfır yapan tek düşey asimptottur; apsisi .
- **Yatay asimptot:** Başlangıçta pay derecesi , payda derecesi , yani olduğundan yatay asimptot ; ordinatı .
- İstenen toplam: .
- için belirsizliği var; eşleniği ile çarpıp böl.
- .
- Pay ve paydayı 'e böl (): .
- için dereceler eşit (); baş katsayıların oranı .
- İstenen: .
- Payda ; düşey asimptot adayları ve .
- 'te delik olması için pay da 'te sıfırlanmalı: .
- için pay . Sadeleştir: (burada ).
- **Düşey asimptot:** Sadeleşmiş paydayı sıfır yapan (payı sıfır yapmaz); apsisi .
- **Yatay asimptot:** Başlangıçta dereceler eşit (), baş katsayı oranı , yani ; ordinatı .
- İstenen toplam: .
- Kök içini düzenle: .
- için , dolayısıyla .
- İfade: . Pay ve paydayı 'e böl: .
- iken ve : .
- : pay ve paydayı 'e böl. Pay , payda .
- iken ve : .
- : iken . Doğrudan yerine yaz: .
- İstenen: .
- Dikkat: 'da yön olduğundan oldu; yön olsaydı bu terim 'a giderdi. Üstel limitlerde yönü daima kontrol et.
Sık Yapılan Hatalar
- Derece kuralını ters uygulamak: Pay derecesi büyükse () limit 'dur, değil; pay derecesi küçükse () limit 'dır, değil.
- Yatay asimptotu sabit terimlerin oranı sanmak. Dereceler eşitken yatay asimptot baş katsayıların oranıdır (örneğin için ), sabit terimlerin değil.
- Düşey asimptotta sol/sağ işareti incelemeden demek. Limit bir yönden , diğerinden olabilir; her zaman ve ayrı bakılır.
- Payı VE paydayı birlikte sıfır yapan noktayı doğrudan düşey asimptot sanmak. Önce sadeleştir; sadeleştikten sonra paydayı sıfır yapmıyorsa orası asimptot değil, deliktir.
Sınav İpucu
biçiminde rasyonel bir limit gördüğünde refleksin derece karşılaştırması olsun: dereceleri yaz, eşitse baş katsayıların oranını al, pay küçükse , pay büyükse de. Asimptot sorusunda ise düşey için paydanın köklerini (sadeleştirdikten sonra), yatay için limitini kullan. Bu iki refleks, konunun neredeyse tüm sorularını çözer.