Üstel Fonksiyonların Grafiği
Üstel fonksiyonların grafiği taban değerinin \( (0, 1) \) aralığında olma ya da 1'den büyük olma durumuna göre farklılık gösterir.
Taban Birden Büyükse
Tabanın birden büyük olduğu durumda (\( a \gt 1 \)) üstel fonksiyonların grafiği aşağıdaki şekilde oluşur.
\( a \gt 1 \) için üstel fonksiyonların grafikleri ile ilgili önemli bazı noktalar aşağıdaki gibidir:
- Grafik tüm tanım aralığında artandır.
- Grafik \( x \) eksenine yaklaşır ama kesmez, dolayısıyla \( x \) ekseni grafiğin bir yatay asimptotudur.
- Grafik \( y \) eksenini her zaman \( (0, 1) \) noktasında keser ( \( a^0 = 1 \)).
- \( x \)'in negatif olduğu II. bölgede daha büyük tabanlı fonksiyonların grafiği daha küçük tabanlı fonksiyonların grafiğinin altında kalır.
- \( x \)'in pozitif olduğu I. bölgede daha büyük tabanlı fonksiyonların grafiği daha küçük tabanlı fonksiyonların grafiğinin üstünde kalır.
- Fonksiyon birebirdir.
- Fonksiyon \( \mathbb{R} \to \mathbb{R^+} \) için örtendir.
Taban Sıfır ve Bir Aralığındaysa
Tabanın sıfır ve bir aralığında olduğu durumda (\( 0 \lt a \lt 1 \)) üstel fonksiyonların grafiği aşağıdaki şekilde oluşur.
\( 0 \lt a \lt 1 \) için üstel fonksiyonların grafikleri ile ilgili önemli bazı noktalar aşağıdaki gibidir:
- Grafik tüm tanım aralığında azalandır.
- Grafik \( x \) eksenine yaklaşır ama kesmez, dolayısıyla \( x \) ekseni grafiğin bir yatay asimptotudur.
- Grafik \( y \) eksenini her zaman \( (0, 1) \) noktasında keser ( \( a^0 = 1 \)).
- \( x \)'in negatif olduğu II. bölgede daha büyük tabanlı fonksiyonların grafiği daha küçük tabanlı fonksiyonların grafiğinin altında kalır.
- \( x \)'in pozitif olduğu I. bölgede daha büyük tabanlı fonksiyonların grafiği daha küçük tabanlı fonksiyonların grafiğinin üstünde kalır.
- Fonksiyon birebirdir.
- Fonksiyon \( \mathbb{R} \to \mathbb{R^+} \) için örtendir.
Üstel Fonksiyon Grafiklerinde Simetri
Çarpmaya göre birbirinin tersi olan tabanlara ait üstel fonksiyon grafikleri \( y \) eksenine göre simetriktir.
Bu simetrinin sebebi, çarpmaya göre birbirinin tersi olan tabanların çift fonksiyon olma koşulunu sağlıyor olmasıdır.
\( f(x) = 2^x \)
\( h(x) = (\frac{1}{2})^x \) olmak üzere,
\( h(-x) = (\frac{1}{2})^{-x} = 2^x = f(x) \)
SORU 1:
\( f: \mathbb{R} \to \mathbb{R^+} \)
\( f(x) = 3^{1 - x} \) fonksiyonunun grafiğini çiziniz.
Çözümü Göster
\( f(x) = 3^{1 - x} = 3^1 \cdot 3^{-x} = 3 \cdot (\frac{1}{3})^{x} \)
Üstel fonksiyonunun tabanı \( (0, 1) \) aralığında olduğu için fonksiyon grafiği azalandır.
Grafiğin \( y \) eksenini kestiği noktayı \( x = 0 \) vererek bulabiliriz.
\( f(0) = 3 \cdot (\frac{1}{3})^{0} = 3 \)
Ek bir nokta olarak grafiği \( x = 1 \) apsisli noktadaki ordinat değerini bulalım.
\( f(1) = 3 \cdot (\frac{1}{3})^{1} = 1 \)
Buna göre üstel fonksiyonun grafiği aşağıdaki gibi olur.