Bileşke Fonksiyon

\( f \) ve \( g \) fonksiyonlarını \( f \)'nin girdi değerlerini \( g \)'nin çıktı değerleri ile eşleyerek tek bir fonksiyonda birleştiren fonksiyona bileşke fonksiyon denir ve \( g \circ f \) şeklinde gösterilir.

Bileşke fonksiyon
Bileşke fonksiyon

\( f \) fonksiyonunun tanım kümesindeki bir elemanın \( g \circ f \) bileşke fonksiyonuna göre görüntüsü, elemanın \( f \) fonksiyonuna göre görüntüsünün tekrar \( g \) fonksiyonuna göre alınan görüntüsüdür.

Bileşke fonksiyonda bir elemanın görüntüsü
Bileşke fonksiyonda bir elemanın görüntüsü

Buna göre bileşke fonksiyonu aşağıdaki şekilde tanımlanabilir.

Dikkat edilirse bileşke fonksiyonlarda fonksiyonların yazılış sırası işlem sırasının tersidir. \( g \circ f \) bileşke fonksiyonunda \( x \) değerinin önce \( f \) fonksiyonuna göre görüntüsü bulunur, daha sonra elde edilen \( f(x) \) değerinin \( g \) fonksiyonuna göre görüntüsü bulunur.

\( (g \circ f)(x) = g(f(x)) \) bileşke fonksiyonunda \( f \) fonksiyonuna "içteki fonksiyon", \( g \) fonksiyonuna "dıştaki fonksiyon" da denir.

Fonksiyon - Makine Benzetmesi

Daha önce yaptığımız fonksiyon - makine benzetmesini bileşke fonksiyona aşağıdaki şekildeki gibi uyarlayabiliriz.

İki fonksiyon arasında bileşke işlemi
İki fonksiyon arasında bileşke işlemi

Bu benzetmeyi kullanarak \( f \) fonksiyonunu bir çamaşır makinesi, \( g \) fonksiyonunu da bir kurutma makinesi olarak tanımlarsak \( g \circ f \) bileşke fonksiyonunu yıkama ve kurutma fonksiyonlarını birleştiren tek bir makine olarak düşünebiliriz.

Bileşke Fonksiyonun Bulunması

Tanımları küme liste yöntemi ile verilmiş \( f \) ve \( g \) fonksiyonları arasındaki \( g \circ f \) bileşke fonksiyonu, \( f \)'nin tanım kümesindeki her elemanın \( f \)'ye göre görüntülerinin tekrar \( g \)'ye göre görüntüleri alınarak bulunur.

Tanımları birer formül olarak verilmiş \( f \) ve \( g \) fonksiyonları arasındaki \( g \circ f \) bileşke fonksiyonu aşağıdaki yöntemle bulunur.

  • \( (g \circ f)(x) \) fonksiyonu \( g(f(x)) \) şeklinde yazılır.
  • \( f(x) \) yerine temsil ettiği fonksiyon tanımı yazılır.
  • \( g(x) \) fonksiyonunda her \( x \) yerine \( f(x) \) tanımı yazılır.
SORU 1:

\( f(x) = 5x \)

\( g(x) = x^2 + 2\sqrt{x} - 2^x \)

olduğuna göre, \( (g \circ f)(x) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 2:

\( f(x) = 4x \)

\( g(x) = x^2 \)

\( h(x) = \sqrt{3x} \)

fonksiyonları arasındaki tüm ikili bileşke fonksiyonlarını bulunuz.

Çözümü Göster
SORU 3:

\( f(x) = \dfrac{1}{2}\ln(x + 2) + 1 \)

\( g(x) = e^{2(x - 1)} - 2 \)

olduğuna göre, \( (f \circ g)(x) \) bileşke fonksiyonunun en sade biçimini bulunuz.

Çözümü Göster

Bileşke Fonksiyonun Tanım ve Görüntü Kümesi

Tanım kümesi \( A \) olan bir \( f \) fonksiyonu ile tanım kümesi \( B \) olan bir \( g \) fonksiyonu arasında \( g \circ f \) bileşke fonksiyonu tanımlayalım.

Bir \( x \) değerinin \( g \circ f \) bileşke fonksiyonunun tanım kümesinin elemanı olabilmesi için değer aşağıdaki iki koşulu sağlamalıdır.

  • \( A \) kümesinin elemanı olmalıdır (\( x \in A \)).
  • \( f \) fonksiyonuna göre görüntüsü \( g \) fonksiyonunun tanım kümesinin elemanı olmalıdır (\( f(x) \in B \)).
Bileşke fonksiyonun tanım ve görüntü kümesi
Bileşke fonksiyonun tanım ve görüntü kümesi

Yukarıdaki şekildeki \( A \) kümesinin yeşil ile işaretlenmiş üç elemanı \( g \circ f \) fonksiyonunun tanım kümesini oluştururlar. \( B \) kümesinde kırmızı ile işaretli eleman birinci koşulu, \( A \) kümesinde kırmızı ile işaretli eleman da ikinci koşulu sağlamadığı için \( g \circ f \) fonksiyonunun tanım kümesine dahil olmazlar.

Buna göre \( g \circ f \) fonksiyonunun tanım kümesi her zaman \( f \) fonksiyonunun tanım kümesine eşittir ya da onun bir alt kümesidir.

Bir bileşke fonksiyonun tanım kümesini bulduktan sonra görüntü kümesi tanım ve görüntü kümesi bölümünde "Görüntü Kümesinin Bulunması" başlığı altında bahsettiğimiz yöntemlerle bulunabilir.

Tanım kümesine benzer şekilde, \( g \circ f \) fonksiyonunun görüntü kümesi her zaman \( g \) fonksiyonunun görüntü kümesine eşittir ya da onun bir alt kümesidir.

Bileşke Fonksiyonun Grafiği

Bir bileşke fonksiyonun grafiği de bileşke fonksiyon tanımına uygun şekilde bileşeni olan fonksiyonların görüntülerinin bileşkesini verir.

Üç Fonksiyonun Bileşkesi

Üç fonksiyon arasında bileşke işlemi aşağıdaki şekilde tanımlanabilir.

İki fonksiyonlu durumda olduğu gibi, bileşke fonksiyonlarda fonksiyonların yazılış sırası işlem sırasının tersidir. Dolayısıyla \( h \circ g \circ f \) şeklindeki bir bileşke fonksiyonda işlem sırası \( f \to g \to h \) şeklinde olur.

Fonksiyon - makine benzetmesini üç fonksiyonun bileşke fonksiyonuna aşağıdaki şekilde uyarlayabiliriz.

Üç fonksiyon arasında bileşke işlemi
Üç fonksiyon arasında bileşke işlemi
SORU 4:

\( f(x) = x + 2 \)

\( g(x) = 3x + 1 \)

\( h(x) = x^2 - 1 \) olduğuna göre,

\( (f \circ g \circ h)(x) = 12 \) eşitliğini sağlayan \( x \) doğal sayısı kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 5:

\( f(x) \) pozitif eğimli doğrusal bir fonksiyondur.

\( (f \circ f \circ f \circ f)(x) = 16x + 75 \) olduğuna göre, \( f(1) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 6:

\( f(x) = 2x^2 \)

\( g(x) = 4^x \)

olduğuna göre, \( (f \circ f \circ f \circ f \circ g \circ g)(-1) \) ifadesinin eşiti nedir?

Çözümü Göster

Parçalı Fonksiyonların Bileşkesi

\( m \) aralıktan oluşan bir parçalı fonksiyonla \( n \) aralıktan oluşan bir parçalı fonksiyonun bileşkesi \( m \cdot n \)'ye kadar aralıktan oluşabilir. Parçalı fonksiyonların bileşkesini bulurken bu aralıkların her birinin geçerli birer aralık olup olmadığı kontrol edilmelidir.

Parçalı fonksiyonun belirli bir aralığının geçerliliğini yukarıda bileşke fonksiyonların tanım kümesini bulma bölümünde kullandığımız iki koşul ile kontrol edebiliriz.

Bir örnek üzerinden parçalı fonksiyonların bileşke fonksiyonunu nasıl bulabileceğimizi gösterelim.

Bileşke Fonksiyon İşlem Özellikleri

Bazı durumlarda aynı sonucu verebilse de, genel kural olarak bileşke işleminin değişme özelliği yoktur. Makine benzetmesini kullanırsak çamaşırları önce yıkayıp sonra kurutmak ile önce kurutup sonra yıkamak farklı sonuçlar verecektir.

Bileşke fonksiyon işleminin birleşme özelliği vardır. Buna göre bir bileşke işleminin yazılışında fonksiyonların sırasını değiştirmeden parantezlerin yerini değiştirerek işlemler herhangi bir sırada gerçekleştirilebilir.

Birleşme özelliğini makine benzetmesine uyarlarsak üç makine sıraları aynı kalmak koşuluyla herhangi bir şekilde ikili ya da üçlü birleştirilebilir.

Bileşke işleminin birleşme özelliği
Bileşke işleminin birleşme özelliği

Bileşke işleminin etkisiz elemanı \( f(x) = x \) birim fonksiyonudur ve \( I \) ile gösterilir. Yukarıda kullandığımız çamaşır/kurutma makinesi benzetmesine çamaşırlara hiçbir işlem uygulamayan ve çamaşırların girdiği şekliyle çıktığı bir makine daha eklediğimizi varsayalım (\( h(x) = I = x \)). Çamaşırları böyle bir makineye çamaşır ya da kurutma makinesinden önce ya da sonra atmamızın işlem sonucuna bir etkisi olmayacaktır.

Bileşke Fonksiyonların Örten ve Birebir Olma Durumları

Aşağıda \( f: A \to B \) ve \( g: B \to C \) fonksiyonları ve bileşkelerinin birebir ve örten olma durumları arasındaki ilişkileri inceleyeceğiz.

\( f \) ve \( g \) fonksiyonları birebir ise \( g \circ f \) bileşke fonksiyonu da birebirdir.

\( f \) ve \( g \) fonksiyonları örten ise \( g \circ f \) bileşke fonksiyonu da örtendir.

\( g \circ f \) bileşke fonksiyonu birebir ise \( f \) fonksiyonu da birebirdir.

\( g \circ f \) bileşke fonksiyonu birebir ise \( g \) fonksiyonu birebir olabilir ya da olmayabilir. Aşağıda \( g \circ f \) birebir iken \( g \)'nin birebir olmadığı duruma bir örnek verilmiştir.

Bileşkesi birebir ve örten olan iki fonksiyon
Bileşkesi birebir ve örten olan iki fonksiyon

\( g \circ f \) bileşke fonksiyonu örten ise \( g \) fonksiyonu da örtendir.

\( g \circ f \) bileşke fonksiyonu örten ise \( f \) fonksiyonu örten olabilir ya da olmayabilir. Yukarıdaki şekil \( g \circ f \) örten iken \( f \) fonksiyonunun örten olmadığı duruma da bir örnektir.

SORU 7:

\( f: \{ (1, a), (2, b), (3, c), (4, d) \} \)

\( g: \{ (a, 3), (b, 5), (c, 7), (d, 9) \} \) olduğuna göre,

\( (g \circ f)(4) + (g \circ f \circ g)(a) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 8:

\( f(x) = \dfrac{7x + 6}{4x - 3} \)

\( g(x) = 13(2x + 1) \) olduğuna göre,

\( \sqrt{g(f(f(2)))} \) ifadesinin değeri kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 9:

\( f(x) = 3x + 1 \) ve \( g(x) = x^2 - 3 \) olduğuna göre, \( (f \circ g)(3) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 10:

\( f(x) = 4x + 5 \) ve \( (f \circ g)(2) = 17 \) olduğuna göre, \( g(2) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 11:

\( f \) bir polinom fonksiyonudur.

\( (f \circ f)(x) = 9x + 4 \) olduğuna göre,

\( f(2) \)'nin alabileceği değerler toplamı kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 12:

\( f \) bir polinom fonksiyonudur.

\( (f \circ f)(x) = 9x - 8 \) olduğuna göre,

\( f \) fonksiyonunun sabit teriminin alabileceği değerler çarpımı kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 13:

\( (g \circ f)(x) = 3f^2(x) - f(x) + 5 \) olduğuna göre, \( g(4) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 14:

\( f \) ve \( g \) fonksiyonları pozitif reel sayılarda tanımlıdır.

\( (f \circ g)(x) = f(x) \cdot g(x) \) ve \( f(x) = 3x - 1 \) olduğuna göre, \( g(2) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 15:

\( f(x) = 2x - 5 \)

\( (f \circ g)(x) = 3g(x) + 2x - 2 \)

olduğuna göre, \( g(2) \) değeri kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 16:

\( (f \circ g)(x) = 5x - 6 \) ve \( f(x) = \dfrac{x + 1}{3} \) olduğuna göre, \( g(x) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 17:

\( f(x) = x^3 + 6 \)

\( f(x + 4) = g(x - 2) \)

olduğuna göre, \( (f \circ g)(-7) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 18:

\( f(x) = 2x - 1 \) ve \( g(x) = ax + b \) olarak veriliyor.

\( (f \circ g)(x) = (g \circ f)(x) \) olduğuna göre, \( g(1) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 19:

\( a \in \mathbb{R}, a \ne 0 \) olmak üzere,

\( f(x) = x^2 - a \)

\( g(x) = a(x - 2) \)

\( (f \circ g)(-1) = (g \circ f)(2) \) olduğuna göre, \( a \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 20:

\( f(x) = x^2 + 4 \)

\( g(x) = 3x + 2 \)

\( (f \circ g)(x) = 3(g \circ f)(x) - 2 \)

eşitliğini sağlayan \( x \) değeri kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 21:

\( f(x) = 2x - 2 \)

\( g(x) = 3x + 1 \) olduğuna göre,

\( (f \circ g)(a) = (\underbrace{f \circ f \circ \ldots \circ f}_\text{25 tane})(2) \) eşitliğini sağlayan \( a \) değeri nedir?

Çözümü Göster
SORU 22:

\( f(x) = 5^{x - 2} \) ve \( f(3a - 1) = f(1 - a) \) olduğuna göre \( a \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 23:

\( f(x) = x^2 - 10x \)

\( g(x) = e^x + 5 \) fonksiyonları veriliyor.

\( g(2x) - (f \circ g)(x) = k \)

olduğuna göre, \( k \) değeri kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 24:

\( f(x^2 + 2x - 1) = 4x^2 + 8x + 1 \) olduğuna göre, \( f(-3) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 25:

\( f(\dfrac{3x + 1}{2x - 3}) = \dfrac{2x - 3}{3x + 1} + 2 \) olduğuna göre, \( f(\frac{1}{14}) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 26:

\( f(x) + f(2x + 1) = x^2 \) olduğuna göre, \( f(1) + f(15) \) kaça eşittir?

Çözümü Göster
SORU 27:

\( g(x) = x + 1 \)

\( f(g(x)) = \dfrac{x^3}{3} + x^2 + x \)

olduğuna göre, \( f(x) \) fonksiyonunu bulunuz.

Çözümü Göster
SORU 28:

\( f(x) = 3x + 7 \)

\( (g \circ f)(x) = 9x^2 - 27x + 88 \)

olduğuna göre, \( g(x) \) fonksiyonunu bulunuz.

Çözümü Göster
SORU 29:

\( a \) ve \( b \) farklı sayılar olmak üzere,

\( f(x) = ax + b, \quad g(x) = bx + a \)

\( (f \circ g)(x) - (g \circ f)(x) = a - b \) olduğuna göre \( a + b \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 30:

\( f(x) = 4x^2 + 6x + 1 \)

\( (f \circ g)(x) = 4x^4 + 16x^3 + 14x^2 - 4x - 1 \)

\( g(x) = x^2 + bx + c \)

olduğuna göre, \( b + c \) toplamı kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 31:

\( f(x + 1) = 4x - 2 \)

\( g(x + a) = 6x + 3 \)

\( (f \circ g)(3) = 54 \) olduğuna göre, \( a \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 32:

\( \mathbb{Q} \) rasyonel sayılar kümesi olmak üzere,

\( f(x)= \begin{cases} 3x - 2 & x \in \mathbb{Q} \\ x^2 - 1 & x \notin \mathbb{Q} \end{cases} \)

Buna göre \( (f \circ f)(\frac{\sqrt{3}}{3}) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 33:

\( (f \circ g)(x) = f(x) \cdot g(x) \)

\( f(x) = 2x + 3 \)

olduğuna göre, \( g(2) \) kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 34:
Soru

Yukarıda \( y = f(x + 2) \) fonksiyonunun grafiği verilmiştir.

Buna göre \( \dfrac{f(0) + f^{-1}(-1)}{f(2)} \) ifadesinin değeri kaçtır?

Çözümü Göster
SORU 35:

\( A = \{1, 2, 3, 4\} \)

\( f: A \to A \) olmak üzere,

\( (f \circ f)(x) = x \) koşulunu sağlayan kaç fonksiyon yazılabilir?

Çözümü Göster
SORU 36:

\( f: \mathbb{Z^+} \to \mathbb{Z^+} \) olmak üzere,

\( f \) girdi değerinin rakamları toplamını veren bir fonksiyondur.

Örnek: \( f(75) = 7 + 5 = 12 \)

\( (ab) \) iki basamaklı bir sayı olmak üzere,

\( (f \circ f)(ab) = 4 \) eşitliğini sağlayan kaç \( (ab) \) sayısı vardır?

Çözümü Göster
SORU 37:

\( f(x) = \sin{x} \)

\( g(x) = x^2 \)

Aşağıdaki her seçenekteki \( h \) fonksiyonunu elde etmek için, \( f \) ve \( g \) fonksiyonlarını kullanan bileşke fonksiyon ne olmalıdır?

(a) \( h(x) = \sin{x^2} \)

(b) \( h(x) = \sin{x^4} \)

(c) \( h(x) = \sin(\sin^2{x}) \)

(d) \( h(x) = \sin^4{x^2} \)

Çözümü Göster

« Önceki
Periyodik Fonksiyon
Sonraki »
Ters Fonksiyon


Faydalı buldunuz mu?   Evet   Hayır