İçereği Atla
Ünite 6: Eşitsizlikler ve Mutlak Değer (KPSS Lisans) - Detaylı ve İnteraktif

Ünite 6: Eşitsizlikler ve Mutlak Değer

Bölüm 1: Basit Eşitsizlikler

Matematikte iki ifadenin birbirinden büyük, küçük, büyük eşit veya küçük eşit olduğunu belirten ifadelere eşitsizlik denir. Eşitsizlikler <, >, ≤, ≥ sembolleri ile gösterilir.

1.1. Eşitsizliklerin Özellikleri

Temel Kurallar:

  • Bir eşitsizliğin her iki tarafına aynı sayı eklenip çıkarılabilir. Bu işlem eşitsizliğin yönünü değiştirmez.
    a < b ⇒ a + c < b + c
  • Bir eşitsizliğin her iki tarafı pozitif bir sayı ile çarpılır veya bölünürse eşitsizlik yön değiştirmez.
    a < b ve c > 0 ⇒ a·c < b·c
  • Bir eşitsizliğin her iki tarafı negatif bir sayı ile çarpılır veya bölünürse eşitsizlik yön değiştirir.
    a < b ve c < 0 ⇒ a·c > b·c
  • Aynı yönlü eşitsizlikler taraf tarafa toplanabilir, ancak çıkarılamaz.
    a < x < b ve c < y < d ise a+c < x+y < b+d

Örnek: 3x - 2 > 10 eşitsizliğini çözelim.

3x > 10 + 2

3x > 12

x > 4

Çözüm Kümesi (ÇK) = (4, ∞)

Bölüm 2: Mutlak Değer

Bir gerçek sayının, sayı doğrusu üzerindeki başlangıç noktasına (sıfıra) olan uzaklığına o sayının mutlak değeri denir. Bir x sayısının mutlak değeri |x| ile gösterilir. Uzaklık negatif olamayacağı için mutlak değerin sonucu asla negatif olmaz.

2.1. Mutlak Değerin Özellikleri ve Denklemler

Tanım:

|x| = x, eğer x ≥ 0

|x| = -x, eğer x < 0

Temel Özellikler: a ≥ 0 olmak üzere;

  • |x| ≥ 0
  • |x·y| = |x|·|y|
  • |x/y| = |x|/|y| (y ≠ 0)
  • |x| = a ise x = a veya x = -a'dır.

Örnek: |2x - 3| = 7 denklemini çözelim.

1) 2x - 3 = 7 ⇒ 2x = 10 ⇒ x = 5

2) 2x - 3 = -7 ⇒ 2x = -4 ⇒ x = -2

ÇK = {-2, 5}

2.2. Mutlak Değerli Eşitsizlikler

Mutlak Değerli Eşitsizlik Kuralları

a > 0 olmak üzere;

  • |x| < a ise: -a < x < a
  • |x| > a ise: x > a veya x < -a

Örnek: |x - 4| ≤ 3 eşitsizliğini çözelim.

Kurala göre, -3 ≤ x - 4 ≤ 3 yazabiliriz.

Eşitsizliğin her tarafına 4 ekleyelim:

-3 + 4 ≤ x - 4 + 4 ≤ 3 + 4

1 ≤ x ≤ 7

ÇK = [1, 7]

Örnek Sorular

Örnek 1 (Eşitsizlik - Kolay)

2x - 5 ≤ 7 eşitsizliğini sağlayan en büyük tam sayı değeri kaçtır?

ÇÖZÜM

2x - 5 ≤ 7

-5'i karşıya atalım: 2x ≤ 7 + 5

2x ≤ 12

Her iki tarafı 2'ye bölelim: x ≤ 6

Bu koşulu sağlayan en büyük tam sayı 6'dır.

Cevap: C

Örnek 2 (Eşitsizlik - Kolay)

4 - 3x > 13 eşitsizliğinin çözüm aralığı aşağıdakilerden hangisidir?

ÇÖZÜM

4 - 3x > 13

4'ü karşıya atalım: -3x > 13 - 4

-3x > 9

Her iki tarafı -3'e bölelim. Negatif bir sayıya böldüğümüz için eşitsizlik yön değiştirir.

x < 9 / (-3)

x < -3

Cevap: D

Örnek 3 (Mutlak Değer - Kolay)

|x + 4| = 9 denkleminin çözüm kümesi nedir?

ÇÖZÜM

Mutlak değerli bir ifade pozitif bir sayıya eşitse, içindeki ifade o sayının pozitif veya negatif değerine eşit olabilir.

1) x + 4 = 9 ⇒ x = 5

2) x + 4 = -9 ⇒ x = -13

Çözüm Kümesi = {5, -13}

Cevap: E

Örnek 4 (Mutlak Değer - Kolay)

|-8| + |3 - 5| - |-1| işleminin sonucu kaçtır?

ÇÖZÜM

Her terimin mutlak değerini alalım:

|-8| = 8

|3 - 5| = |-2| = 2

|-1| = 1

İşlemi yapalım: 8 + 2 - 1 = 9

Cevap: C

Örnek 5 (Eşitsizlik - Orta)

-1 < x < 4 olduğuna göre, 3x - 2 ifadesinin alabileceği en büyük ve en küçük tam sayı değerlerinin toplamı kaçtır?

ÇÖZÜM

Verilen eşitsizlikten 3x-2 ifadesini elde etmeye çalışalım.

Önce her tarafı 3 ile çarpalım: 3(-1) < 3x < 3(4) ⇒ -3 < 3x < 12

Şimdi her taraftan 2 çıkaralım: -3 - 2 < 3x - 2 < 12 - 2

-5 < 3x - 2 < 10

Bu aralıktaki en küçük tam sayı -4, en büyük tam sayı 9'dur.

Toplamları: -4 + 9 = 5

Cevap: B

Örnek 6 (Eşitsizlik - Orta)

(x - 5) / (-2) ≥ 3 eşitsizliğini sağlayan en büyük x tam sayısı kaçtır?

ÇÖZÜM

Eşitsizliğin her iki tarafını -2 ile çarpalım. Negatif bir sayı ile çarptığımız için eşitsizlik yön değiştirir.

x - 5 ≤ 3 * (-2)

x - 5 ≤ -6

x ≤ -6 + 5

x ≤ -1

Bu koşulu sağlayan en büyük tam sayı -1'dir.

Cevap: A

Örnek 7 (Mutlak Değerli Eşitsizlik - Orta)

|x - 2| < 5 eşitsizliğini sağlayan kaç farklı tam sayı vardır?

ÇÖZÜM

|x| < a ise -a < x < a kuralını uygulayalım.

-5 < x - 2 < 5

Her tarafa 2 ekleyelim:

-5 + 2 < x < 5 + 2

-3 < x < 7

Bu aralıktaki tam sayılar: -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6'dır.

Toplamda 9 tane tam sayı vardır.

Cevap: C

Örnek 8 (Mutlak Değerli Denklem - Orta)

|3x - 1| = |x + 7| denklemini sağlayan x değerlerinin toplamı kaçtır?

ÇÖZÜM

İki mutlak değerli ifade birbirine eşitse, içleri ya birbirine eşittir ya da birbirinin zıt işaretlisidir.

1) 3x - 1 = x + 7 ⇒ 2x = 8 ⇒ x₁ = 4

2) 3x - 1 = -(x + 7) ⇒ 3x - 1 = -x - 7 ⇒ 4x = -6 ⇒ x₂ = -6/4 = -1.5

x değerlerinin toplamı: 4 + (-1.5) = 2.5

Cevap: B

Örnek 9 (Eşitsizlik Sistemi - Orta)

2x + 1 < 9

x - 3 ≥ -1

eşitsizlik sistemini sağlayan x tam sayılarının toplamı kaçtır?

ÇÖZÜM

Her bir eşitsizliği ayrı ayrı çözelim.

1) 2x + 1 < 9 ⇒ 2x < 8 ⇒ x < 4

2) x - 3 ≥ -1 ⇒ x ≥ -1 + 3 ⇒ x ≥ 2

İki sonucu birleştirelim: 2 ≤ x < 4

Bu aralıktaki tam sayılar 2 ve 3'tür.

Toplamları: 2 + 3 = 5

Cevap: C

Örnek 10 (Mutlak Değerli Eşitsizlik - Orta)

|x + 1| ≥ 3 eşitsizliğinin çözüm kümesi aşağıdakilerden hangisidir?

ÇÖZÜM

|x| > a ise x > a veya x < -a kuralını uygulayalım.

1) x + 1 ≥ 3 ⇒ x ≥ 2

2) x + 1 ≤ -3 ⇒ x ≤ -4

Çözüm kümelerini birleştirirsek: x, -4'e eşit veya küçük ya da 2'ye eşit veya büyüktür.

Bu aralık (-∞, -4] ∪ [2, ∞) şeklinde ifade edilir.

Cevap: A

Örnek 11 (Mutlak Değer - Zor)

x < 0 olmak üzere, |x| + |-2x| - |5x| ifadesinin eşiti nedir?

ÇÖZÜM

x < 0 (x negatif) olduğu için mutlak değer dışına işaret değiştirerek çıkarlar.

|x| = -x

-2x ifadesi (negatif * negatif) pozitif olur. |-2x| = -2x

5x ifadesi (pozitif * negatif) negatif olur. |5x| = -(5x) = -5x

İfadeyi yeniden yazalım: (-x) + (-2x) - (-5x)

-x - 2x + 5x = 2x

Cevap: C

Örnek 12 (Eşitsizlik - Zor)

a ve b tam sayılardır.
-4 < a < 3
-2 < b < 5
olduğuna göre, 2a - 3b ifadesinin alabileceği en büyük değer kaçtır?

ÇÖZÜM

Soruda a ve b'nin tam sayı olduğu belirtilmiş. Bu durumda aralık çözümü yapmak yerine doğrudan değer seçebiliriz.

2a - 3b ifadesinin en büyük olması için, a'nın en büyük, b'nin ise en küçük değerini alması gerekir.

-4 < a < 3 aralığında a'nın en büyük tam sayı değeri 2'dir.

-2 < b < 5 aralığında b'nin en küçük tam sayı değeri -1'dir.

Değerleri yerine yazalım: 2(2) - 3(-1) = 4 + 3 = 7

Cevap: B

Örnek 13 (Eşitsizlik - Zor)

a ve b gerçel sayılardır.
-4 < a < 3
-2 < b < 5
olduğuna göre, 2a - 3b ifadesinin alabileceği en büyük tam sayı değeri kaçtır?

ÇÖZÜM

Soruda a ve b'nin gerçel sayı olduğu belirtilmiş. Bu durumda aralıkları düzenlemeliyiz.

İlk eşitsizliği 2 ile çarpalım: -8 < 2a < 6

İkinci eşitsizliği -3 ile çarpalım (eşitsizlik yön değiştirir):
(-3)(-2) > -3b > (-3)(5) ⇒ 6 > -3b > -15

Daha düzgün yazalım: -15 < -3b < 6

Şimdi iki eşitsizliği taraf tarafa toplayalım:
-8 < 2a < 6
-15 < -3b < 6
--------------------
-23 < 2a - 3b < 12

Bu aralıktaki en büyük tam sayı değeri 11'dir.

Cevap: C

Örnek 14 (Mutlak Değer - Zor)

|x - 3| + |12 - 4x| = 15 denklemini sağlayan x değerlerinin toplamı kaçtır?

ÇÖZÜM

İkinci mutlak değerli ifadeyi düzenleyebiliriz: |12 - 4x| = |4(3 - x)| = |4|·|3 - x| = 4|3 - x|.

Ayrıca |3 - x| = |-(x-3)| = |x-3|'tür.

Denklem şu hale gelir: |x - 3| + 4|x - 3| = 15

5|x - 3| = 15 ⇒ |x - 3| = 3

1) x - 3 = 3 ⇒ x₁ = 6

2) x - 3 = -3 ⇒ x₂ = 0

x değerlerinin toplamı: 6 + 0 = 6.

Cevap: D

Örnek 15 (Mutlak Değerli Eşitsizlik - Zor)

2 < |x - 1| < 5 eşitsizliğini sağlayan tam sayıların toplamı kaçtır?

ÇÖZÜM

Bu tür eşitsizlikleri iki durumda inceleriz:

1) İçerisi pozitif ise: 2 < x - 1 < 5. Her tarafa 1 ekleyelim: 3 < x < 6. Buradan tam sayılar: 4, 5.

2) İçerisi negatif ise: 2 < -(x - 1) < 5 ⇒ 2 < -x + 1 < 5. Her taraftan 1 çıkaralım: 1 < -x < 4. Her tarafı -1 ile çarpalım (yön değişir): -1 > x > -4. Buradan tam sayılar: -2, -3.

Tüm tam sayıları toplayalım: 4 + 5 + (-2) + (-3) = 9 - 5 = 4.

Cevap: C

Örnek 16 (Eşitsizlik - Zor)

x bir gerçel sayı olmak üzere, -3 ≤ x < 2 ise ifadesinin alabileceği kaç farklı tam sayı değeri vardır?

ÇÖZÜM

Karesi alınan bir ifadenin aralığını bulurken, aralıkta 0'ın olup olmadığına dikkat edilir. Eğer aralık 0'ı içeriyorsa, alt sınır 0 olur.

-3 ≤ x < 2 aralığı 0'ı içerir. Bu nedenle 'nin alabileceği en küçük değer 0² = 0'dır. Yani x² ≥ 0.

Üst sınırı bulmak için sınırdaki sayıların karelerine bakarız: (-3)² = 9 ve 2² = 4. Büyük olanı (9) alırız. x=-3 olabildiği için de 9 olabilir.

Aralığı birleştirirsek: 0 ≤ x² ≤ 9

Bu aralıktaki tam sayılar: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Toplam 10 tanedir.

Cevap: E

Örnek 17 (Mutlak Değerli Denklem - Zor)

|x - 5| = 2x - 7 denkleminin çözüm kümesi nedir?

ÇÖZÜM

Mutlak değerin sonucu negatif olamayacağı için, 2x - 7 ≥ 0 yani x ≥ 3.5 olmalıdır. Bu bizim kontrol şartımızdır.

Şimdi denklemi çözelim:

1) x - 5 = 2x - 7 ⇒ -x = -2 ⇒ x = 2.

2) x - 5 = -(2x - 7) ⇒ x - 5 = -2x + 7 ⇒ 3x = 12 ⇒ x = 4.

Bulduğumuz kökleri kontrol şartımızla (x ≥ 3.5) karşılaştıralım. x=2 bu şartı sağlamaz (yalancı kök). x=4 bu şartı sağlar.

Tek çözüm x=4'tür.

Cevap: A

Örnek 18 (Sıralama - Orta)

a = -2/3, b = -3/4, c = -5/6 sayılarının doğru sıralanışı hangisidir?

ÇÖZÜM

Negatif rasyonel sayıları sıralarken önce pozitifmiş gibi sıralayıp sonra sıralamayı ters çevirmek kolaylık sağlar.

Paydaları eşitleyelim (12'de):
2/3 = 8/12
3/4 = 9/12
5/6 = 10/12

Pozitif sıralama: 8/12 < 9/12 < 10/12 yani 2/3 < 3/4 < 5/6.

Sayılar negatif olduğu için bu sıralama ters döner:

-2/3 > -3/4 > -5/6

Yani a > b > c veya c < b < a.

Cevap: C

Örnek 19 (Mutlak Değerli Eşitsizlik - Zor)

|x - 2| + |x + 3| ifadesinin alabileceği en küçük değer kaçtır?

ÇÖZÜM

Bu ifadenin en küçük değeri, mutlak değerlerin içini sıfır yapan kritik noktalar arasındaki uzaklıktır.

Kritik noktalar: x - 2 = 0 ⇒ x = 2 ve x + 3 = 0 ⇒ x = -3.

Bu iki nokta arasındaki uzaklık, ifadenin alabileceği en küçük değeri verir.

Uzaklık = |2 - (-3)| = |2 + 3| = 5.

Alternatif olarak kritik noktalardan birini (x=2 veya x=-3) denklemde yerine koyarak da aynı sonuca ulaşılır. Örneğin x=2 için: |2 - 2| + |2 + 3| = 0 + 5 = 5.

Cevap: D

Örnek 20 (Eşitsizlik - Zor)

1/7 < x < 1/3 olduğuna göre, 1/x ifadesinin alabileceği tam sayı değerleri toplamı kaçtır?

ÇÖZÜM

Eşitsizlikteki tüm terimler aynı işaretli (pozitif) olduğu için, terimlerin çarpmaya göre tersini aldığımızda eşitsizlik yön değiştirir.

1 / (1/7) > 1/x > 1 / (1/3)

7 > 1/x > 3

Daha düzgün yazarsak: 3 < 1/x < 7

Bu aralıktaki tam sayı değerleri 4, 5, 6'dır.

Toplamları: 4 + 5 + 6 = 15.

Cevap: C