2 0 1 8
kpss
ÖABT
Önce biz sorduk
50 Soruda
30 SORU
Güncellenmiş Yeni Baskı
MATEMATİK LİSE
ANALİZ
DİFERANSİYEL DENKLEMLER
Fikret Hemek ÖABT Lise Matematik Analiz-Diferansiyel Denklemler
ISBN 978-605-318-911-4 Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.
© Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.
Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.
Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.
Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.
5.Baskı: 2018, Ankara Proje-Yayın: Çağla Bardakçıoğlu Dizgi-Grafik Tasarım: Ünal Tuncel Kapak Tasarımı: Gürsel Avcı Baskı: Vadi Grup Basım A.Ş.
İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105 Yenimahalle/ANKARA (0312 394 55 91) Yayıncı Sertifika No: 14749 Matbaa Sertifika No: 26687
İletişim
Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA
Yayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51
Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60
Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08
Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38
Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60
İnternet: www.pegem.net
E-ileti: pegem@pegem.net
ÖN SÖZ
Sevgili Öğretmen Adayları,
ÖABT LİSE MATEMATİK ÖĞRETMENLİĞİ konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. "Lise Matematik Öğretmenliği 1. Kitap" adlı yayınımız Analiz ve Diferansiyel Denklemler bölümünü kapsamaktadır ve Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Lise Matematik Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır.
Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT'de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir.
Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla da önemli konulara dikkat çekilmiştir.
Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitaba ilişkin sorularınızı pegem@pegem.net adresine e-posta yoluyla ya da 0507 316 60 66 numarasına WhatsApp üzerinden iletmeniz yeterli olacaktır. Sorunuz en kısa sürede yazarlarımız tarafından cevaplandırılacaktır.
Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...
Başarılar...
MATEMATİK ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER
MATEMATİK ÖABT, 50 sorudan oluşmakta ve Matematik Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Analiz, Cebir, Geometri, Uygulamalı Matematik) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.
Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Matematik Öğretmenlik Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Numarası
Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40
a. Analiz b. Cebir c. Geometri
d. Uygulamalı Matematik
% 24
% 16
% 16
% 24
Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50
Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2014-2015–2016-2017 MATEMATİK ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.
İÇİNDEKİLER
ÖN SÖZ ... III
1. KISIM ÖZEL TANIMLI FONKSİYONLAR
PARÇALI TANIMLI FONKSİYONLAR ... 5
MUTLAK DEĞER FONKSİYONU ... 6
MUTLAK DEĞERLİ EŞİTSİZLİKLER VE DENKLEMLER ... 8
SİGNUM (İŞARET) FONKSİYONU ... 10
İŞARET FONKSİYONUNUN GRAFİĞİ ... 12
TAM DEĞER VE TAM DEĞER FONKSİYONU ... 13
TAM DEĞER FONKSİYONUNUN ÖZELLİKLERİ ... 13
TAM DEĞER FONKSİYONUNUN GRAFİKLERİ ... 16
FONKSİYONLARIN EN GENİŞ TANIM KÜMESİ ... 18
LİMİT
LİMİT ... 27SAĞ – SOL LİMİT... 27
GENİŞLETİLMİŞ REEL SAYILAR KÜMESİ ... 29
LİMİT İLE İLGİLİ TEOREMLER ... 30
ÖZEL TANIMLI FONKSİYONLARIN LİMİTİ ... 32
MUTLAK DEĞER FONKSİYONUNUN LİMİTİ ... 33
SİGNUM FONKSİYONUNUN LİMİTİ ... 35
TAM DEĞER FONKSİYONLARININ LİMİTİ ... 36
BELİRSİZ DURUMLAR 0/0 BELİRSİZLİĞİ ... 37
TRİGONOMETRİK 0/0 BELİRSİZLİĞİ ... 38
∞/∞ BELİRSİZLİĞİ ... 41
∞–∞ BELİRSİZLİĞİ ... 42
0 · ∞ BELİRSİZLİĞİ ... 44
ÜSLÜ, ÜSTEL BELİRSİZLİKLERİN ∞/∞ FORMU ... 45
SÜREKLİLİK ... 46
SÜREKLİLİK TEOREMLERİ ... 47
SÜREKSİZLİK ÇEŞİTLERİ... 47
Kaldırılabilir Süreksizlik ... 47
Sıçrama Süreksizliği ... 47
Sonsuz Süreksizliği ... 48
Balzano Teoremi ... 48
DÜZGÜN SÜREKLİLİK ... 49
TÜREV
TÜREV ... 59SAĞ–SOL TÜREV... 60
LİMİT – SÜREKLİLİK – TÜREV İLİŞKİSİ ... 60
TÜREV ALMA KURALLARI... 61
YÜKSEK MERTEBEDEN TÜREVLER ... 76
ÖZEL TANIMLI FONKSİYONLARIN TÜREVİ ... 79
Parçalı Fonksiyonların Türevi ... 79
MUTLAK DEĞER FONKSİYONUNUN TÜREVİ ... 80
SİGNUM FONKSİYONUNUN TÜREVİ ... 81
TAM DEĞER FONKSİYONUNUN TÜREVİ ... 81
vi
TÜREVİN UYGULAMALARI... 91
L'Hospital Kuralı ... 91
ÜSTEL BELİRSİZLİKLER... 94
1∞, 00, ∞0 Belirsizlikleri ... 94
TÜREVİN FİZİKSEL YORUMU ... 96
POLİNOM – TÜREV İLİŞKİSİ... 97
DİFERANSİYEL UYGULAMALARI ... 97
MAKSİMUM – MİNİMUM PROBLEMLERİ ... 98
Maksimum – Minimum Problemlerinde Kullanılabilecek Kısayollar ... 101
TÜREVİN GEOMETRİK YORUMU ... 105
Teğet – Eğim – Türev İlişkisi ... 105
ARTAN – AZALAN FONKSİYONLAR ... 110
YEREL EKSTREMUM DEĞERLER ... 113
Mutlak Maksimum ve Mutlak Minimum Noktası ... 114
TÜREV – EKSTREMUM İLİŞKİSİ ... 114
Grafikte Maksimum ve Minimum Nokta Yorumu ... 116
TÜREVLENEBİLİR BİR FONKSİYONUN EĞRİLİK YÖNÜ ... 119
ASİMPTOT KAVRAMI ... 124
Düşey Asimptot ... 124
FONKSİYONUN GRAFİKLERİ ... 127
TÜREVLE İLGİLİ TEOREMLER ... 128
İNTEGRAL
BELİRSİZ İNTEGRAL... 147TEMEL İNTEGRAL ALMA KURALLARI ... 148
İNTEGRAL ALMA YÖNTEMLERİ ... 153
Değişken Değiştirme Yöntemi... 153
ÖZEL DÖNÜŞÜMLER ... 156
a2-x2 İfadesini İçeren İntegraller ... 156
RASYONEL (KESİRLİ) İFADELERİN İNTEGRALİ ... 159
TRİGONOMETRİK FONKSİYONLARIN İNTEGRALİ ... 163
İndirgeme Bağıntıları... 165
KISMİ İNTEGRASYON ... 166
BELİRLİ İNTEGRAL ... 172
Reimann Kavramları ... 172
İNTEGRAL HESABIN TEMEL TEOREMLERİ ... 174
Belirli İntegralin Özellikleri ... 174
ÖZEL TANIMLI FONKSİYONLARIN İNTEGRALİ ... 179
İNTEGRALDE ALAN ... 181
İNTEGRALDE HACİM ... 182
Kabuk Yöntemi... 188
Dönel Yüzeyin Alanı... 193
Pappus – Guldin Teoremi... 196
ÇOK DEĞİŞKENLİ FONKSİYONLAR
TANIM VE GÖRÜNTÜ KÜMESİ ... 201Seviye Eğrileri ... 204
Çok Değişkenli Fonksiyonlarda Limit ve Süreklilik ... 204
Süreklilik... 207
Çok Değişkenli Fonksiyonlarda Türev (Kısmi Türev) ... 207
Çok Değişkenli Fonksiyonların 2. Türevi... 209
vii
Zincir Kuralı ... 210
Çok Değişkenli Fonksiyonlarda Teğet Düzlem Denklemi... 211
ÇOK DEĞİŞKENLİ FONKSİYONLARDA MAKSİMUM–MİNİMUM ... 212
Yerel Maksimum ... 212
Yerel Minimum ... 212
Kritik Nokta – Eyer Nokta ... 212
Kritik Nokta İçin 2. Türev Testi ... 213
Maksimum–Minumum Problemleri... 214
ÇOK DEĞİŞKENLİ FONKSİYONLARDA İNTEGRAL ... 216
Çift Katlı İntegral ... 216
Sınır Değiştirme ... 218
Bölge Değiştirme... 219
Dönüşüm Jakobiyeni (Fonksiyonel Determinantı) ... 220
İki Katlı İntegralin Uygulamaları ... 221
Hacim Hesabı ... 224
ORTALAMA DEĞER TEOREMİ ... 226
Kütle Hesabı ... 226
AĞIRLIK MERKEZİ ... 227
ÜÇ KATLI İNTEGRALLER ... 227
KUTUPSAL KOORDİNATLAR
KUTUPSAL KOORDİNATLAR ... 235KARDİYOİD EĞRİSİ... 237
Gül Eğrilerinin Çizimi... 243
DİZİLER – SERİLER
DİZİ ... 253Sonlu Dizi ... 253
Sabit Dizi ... 253
EŞİT DİZİLER ... 254
ALT DİZİ ... 254
DİZİLERDE DÖRT İŞLEM ... 255
DİZİLERDE SINIRLILIK ... 256
DİZİLERDE MONOTONLUK ... 256
ARİTMETİK VE GEOMETRİK DİZİLER ... 257
Aritmetik Dizi ... 257
Geometrik Dizi ... 258
DİZİLERDE LİMİT ... 259
Dizilerde Limit ile İlgili Özellikler ... 261
Dizilerde En Büyük Alt Sınır (Ebas) – En Küçük Üst Sınır (Eküs) Kavramları ... 262
SERİLER ... 263
Geometrik Seri ... 265
Pozitif Terimli Seriler İçin Yakınsaklık Testleri ... 268
Genel Terim Testi ... 268
İntegral Testi... 268
p – Testi... 269
Karşılaştırma Testi ... 269
Karşılaştırma Testinin Limit Formu... 269
Cauchy – Kök Testi ... 270
D'alambert Oran Testi ... 271
Alterne Seriler ... 272
viii
Mutlak Yakınsaklık – Yakınsaklık İlişkisi ... 272
KUVVET SERİLERİ ... 273
Yakınsaklık Yarıçapı ... 273
Yakınsaklık Aralığında Türevlenebilme ve İntegrasyon ... 274
Taylor ve Maclaurin Serileri ... 275
Önemli Maclaurin Seri Açılımları... 276
ÇÖZÜMLÜ TESTLER ... 291
2. KISIM DİFERANSİYEL DENKLEMLER
DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 403Giriş ... 403
Diferansiyel Denklemlerin Çözümü ... 404
Genel ve Özel Çözümler ... 405
Bir Eğri Ailesinin Diferansiyel Denkleminin Oluşturulması ... 407
DEĞİŞKENLERİNE AYRILABİLİR DENKLEMLER
DEĞİŞKENLERİNE AYRILABİLİR DENKLEMLER ... 411DEĞİŞKENLERİNE AYRILABİLİR HÂLE GETİRİLEBİLEN DENKLEMLER ... 413
HOMOJEN DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 414
Homojen Diferansiyel Denklemlerin Çözümü ... 414
HOMOJEN HÂLE DÖNÜŞTÜRÜLEBİLİR DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 415
TAM DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 417
İNTEGRASYON ÇARPANI YARDIMI İLE DİFERANSİYEL DENKLEM ÇÖZÜMÜ ... 419
LİNEER DENKLEMLER ... 421
Lineer Diferansiyel Denklemin Çözüm Yöntemi... 421
BERNOULLİ DENKLEMLERİ ... 423
RİCCATİ DENKLEMİ ... 424
BİRİNCİ MERTEBEDEN n. DERECEDEN DİFERANSİYEL DENKLEMLER
BİRİNCİ MERTEBEDEN n. DERECEDEN DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 431Türeve, x'e veya y'ye Göre Çözülebilen Denklemler ... 431
Türeve Göre Çözülebilen Denklemler ... 431
x'e Göre Çözülebilen Denklemler ... 432
y'ye Göre Çözülebilen Denklemler ... 432
CLAİRAUT DENKLEMİ ... 433
LAGRANGE DENKLEMİ ... 434
İNDİRGENEBİLİR İKİNCİ MERTEBEDEN DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 435
YÜKSEK MERTEBEDEN LİNEER DİFERANSİYEL DENKLEMLER
YÜKSEK MERTEBEDEN LİNEER DİFERANSİYEL DENKLEMLER ... 439Mertebe İndirgeme ... 440
Sabit Katsayılı Denklemler ... 441
Farklı Reel Kökler ... 441
Katlı Reel Kökler ... 442
Kompleks Kök ... 442
Homojen Olmayan (2. Yanlı) Lineer Diferansiyel Denklemler ... 445
Belirsiz Katsayılar Yöntemi ... 445
PARAMETRELERİN DEĞİŞİM YÖNTEMİ ... 449
CAUCHY – EULER DENKLEMİ ... 451
ÇÖZÜMLÜ TESTLER ... 457
1. KISIM
ÖZEL TANIMLI
FONKSİYONLAR
5
PARÇALI TANIMLI FONKSİYONLAR
Bir fonksiyonun tanım kümesi alt kümelere ayrılarak o kümelerde farklı kuralları olan fonksiyonlara parçalı ta- nımlı fonksiyon denir.
( ) ( ), ( ), ( ), f x
f x x a
f x a x b
f x b x
<
1 2 3
1
#
#
= Z [
\ ]]]]]]
]]]]]]
şeklinde yazılabilen f(x) parçalı tanımlı fonksiyondur.
b > a olmak üzere; x = a ve x = b değerlerine f’nin kritik noktaları adı verilir. Parçalı fonksiyonların grafikleri çizilirken alt aralıklara ait kuralların grafikleri çizilir ve sadece o aralıktaki kısımları alınır.
( ) ,
f x x , x
x x
2 3 1
1
<
2 $
- = - -
* - ise f(x)’in grafiğini çizelim.
Çözüm
f(x - 2) fonksiyonunda x → x + 2 için;
( ) ,
( ) , ;
f x x x
x 1 x 1 olup
2 1
<
2 $
= - -
+ -
*
y
x olur.
4
-1 -2 -1
-2
y x 1= - y=^x 2+ h2
1
Uyarı !
, ,
y f x= ^ h+k k20 y f x= ^ hin y
ekseninde k birim pozitif yönde öte- lenmişidir.
, ,
y f x= ^ h-k k20 y f x= ^ hin y
ekseninde k birim negatif yönde öte- lenmişidir.
,
y f x k= ^ + h k20ise y f x= ^ h in x ekseninde k birim sola ötelenmi- şidir.
,
y f x k= ^ + h k10ise y f x= ^ h in x ekseninde k birim sağa ötelenmi- şidir.
,
y= -f x^ h y f x= ^ h x eksenine göre simetriğidir.
,
y f x= -^ h y f x= ^ hin y eksenine göre simetriğidir.
x y
y=f(x) 3
2 -1
y f x= ^ hin grafiği verilmiştir. Buna göre y= -f x 1^ + h fonksiyonunun grafiğini çizelim.
Çözüm
;
y f x= ^ +1h f x^ hin x ekseninde 1 birim sola ötelenmi-
şidir.
x
x y
y 2
2 -2 2
-2
-2 -1
-1
y=-f(x+1) y=f(x+1)
elde edilir.
Buradan
6
Tek - Çift Fonksiyonlar
f A B| " için x A iken x A! - ! olsun.
• f x^- h=f x^ h eşitliğini sağlayan fonksiyonlara çift fonksiyon adı verilir.
• f x^- h= -f x^ h eşitliğini sağlayan fonksiyonlara tek fonksiyon adı verilir.
Uyarı !
Tek fonksiyonlar orijin noktasına göre simetriktir.
Çift fonksiyonlar y eksenine göre simetriktir.
Hem tek, hem de çift olan sadece
NOT
sıfır fonksiyondur.
İki tek fonksiyonun çarpımı veya bö- lümü çift fonksiyondur.
Bir fonksiyon çift veya tek olmak zo- runda değildir.
f x tan
x
x x
1 2 3
2$
= -
^
^ h
h fonksiyonu için;
tan tan
f x x
x x
x
x x f x
1 2 3 1
2
2 3
$ $ 2$
- =
- -
- -
= -
- = -
^ ^
_ ^
^
^
^
h h
h i h
h
h oldu-
ğundan f x^ h tektir.
g x cos
x x x
1 2
3 4
= $ +
^ h fonksiyonu için;
cos cos
g x x
x x
x
x x g x
1 2 1
3 4
2
3 4
$ $
- =
+ -
- -
= +
=
^ ^
^
^ ^
h h
h
h h oldu-
ğundan g x^ h çifttir.
MUTLAK DEĞER FONKSİYONU
;
;
; f x
f x f x
f x
f x f x
0
0 0
0 2
1
= =
-
^
^
^
^
^
^ h
h
h h
h
h Z
[
\ ]]]]]
]]]]]
şekilde tanımlanan fonksiyonlara mutlak değer fonksiyo- nu adı verilir.
Mutlak değer fonksiyonlarının gra-
NOT
fikleri çizilirken, önce mutlak değer yokmuş gibi fonksiyonun grafiği çizi- lir ve daha sonra x ekseninin altın- da kalan grafiklerin x eksenine göre simetriği alınarak çizim tamamlanır.
f x^ h= 2x-3 fonksiyonunun grafiğini çizelim:
ç .
y 2x 3i in x 0 y 3ve y 0 x olur
2
& & 3
= - = = - = =
x y
y
x y=2x-3
-3
3 2 3
2 3
f x^ h= 2x-3 Bu grafikten
grafiği elde edilir.
7
-4 1
y=f(x)
y=f(x) fonksiyonunun grafiği verilmiştir. Buna göre, y= - ^ hf x grafiğini çizelim.
Çözüm
,
y f x= ^ h&y= f x^ h f x^ hin mutlak değer fonksiyonu olup y= - ^ hf x fonksiyonunun grafiği ise y= ^ hf x in x eksenine göre simetriğidir.
-4
-4
1
1 Buradan
grafiği elde edilir.
y= f x^ h
y= -f x^ h
●
●
●
●
y = x bağıntısının grafiğini çizelim.
Çözüm
.
y = x &y x ve y= = -x tir
y=-x y=x y
x
x y$ =24 bağıntısının grafiğinde koordinatları tam
sayı olan noktaların sayısını bulunuz.
x y$ =24
şeklinde bir grafiği vardır.
Şekilden de görüleceği gibi I. bölgede kaç farklı tamsayılı koordinat varsa bağıntıyı sağlayan noktalar bunun 4 katı kadardır.
24 ün pozitif bölen sayısı; 24 2 3 4 2 8= 3$ & $ = oldu-
ğundan koordinatları tam sayı olan 8 4 32$ = farklı nok-
ta vardır.
2 0 1 8
kpss
ÖABT
Önce biz sorduk
50 Soruda
30 SORU
Güncellenmiş Yeni Baskı
LİSE MATEMATİK
SOYUT CEBİR
LİNEER CEBİR
Komisyon ÖABT Lise Matematik Soyut Cebir - Lineer Cebir Konu Anlatımlı
ISBN: 978-605-318-911-4 Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.
© Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.
Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.
Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.
Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.
5. Baskı: 2018, Ankara Proje-Yayın: Çağla Bardakcıoğlu Dizgi-Grafik Tasarım: Ünal Tuncel Kapak Tasarımı: Gürsel Avcı Baskı: Vadi Grup Basım A.Ş.
İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105 Yenimahalle/ANKARA (0312 394 55 91) Yayıncı Sertifika No: 14749 Matbaa Sertifika No: 26687
İletişim
Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA
Yayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51
Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60
Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08
Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38
Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60
İnternet: www.pegem.net
E-ileti: pegem@pegem.net
ÖN SÖZ
Sevgili Öğretmen Adayları,
ÖABT LİSE MATEMATİK ÖĞRETMENLİĞİ konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. "Lise Matematik Öğretmenliği Soyut Cebir - Lineer Cebir 2. Kitap" adlı yayınımız Soyut Cebir - Lineer Cebir bölümünü kapsamaktadır ve Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Lise Matematik Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlan- mıştır.
Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanya- zın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT'de gerekse gelecekteki meslek haya- tınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir.
Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve de- taylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çö- zümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla da önemli konulara dikkat çekil- miştir.
Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitaba ilişkin soru- larınızı pegem@pegem.net adresine e-posta yoluyla ya da 0507 316 60 66 numa- rasına WhatsApp üzerinden iletmeniz yeterli olacaktır. Sorunuz en kısa sürede yazarlarımız tarafından cevaplandırılacaktır.
Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...
Başarılar...
MATEMATİK ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER
MATEMATİK ÖABT, 50 sorudan oluşmakta ve Matematik Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Analiz, Cebir, Geometri, Uygulamalı Matematik) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.
Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Matematik Öğretmenlik Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Numarası
Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40
a. Analiz b. Cebir c. Geometri
d. Uygulamalı Matematik
% 28
% 18
% 18
% 16
Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50
Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2014-2015-2016-2017 MATEMATİK ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklik- leri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.
İÇİNDEKİLER
SOYUT CEBİR
1. Sayılar ve Özellikleri ...3
1.1. Rakam ...3
1.2. Sayma Sayıları ...3
1.3. Doğal Sayılar ...3
1.4. Tam Sayılar ... ...3
1.5. Aralarında Asallık ...3
1.6. Rasyonel Sayılar ...3
1.7. İrrasyonel Sayılar ...3
1.8. Reel Sayılar ...3
1.9. Tek ve Çift Sayılar ...3
1.10. Ardışık Sayılar ...4
1.11. Negatif ve Pozitif Sayılar ile İlgili Özellikler ...4
1.12. Tam Sayılarda Bölünebilme ...4
1.13. En Büyük Ortak Bölen ...6
1.14. En Küçük Ortak Kat ...7
2. Lineer Diophant Denklemleri ve Pozitif Bölenler ...8
3. Euler {-Fonksiyonu ...11
{-Fonksiyonunun Bazı Özellikleri ...11
4. Kongrüanslar ...13
Tam Sayılar ve Modüler Aritmetik ...13
5. Lineer Kongrüanslar ve Lineer Diophant Denklemleri ...17
İki veya Daha Fazla Değişkenli Lineer Kongrüanslar ...18
6. İkinci Dereceden Kalanlar...19
İkinci Dereceden Kongüranslar ...19
7. Gruplar ...28
7.1. Tek İşlemli Cebirsel Yapı Türleri ...28
7.2. Mertebe ...30
8. Alt Gruplar ...31
8.1. Normal Alt Gruplar ...33
9. Simetrik (Permütasyon) ve Alterne Gruplar ...34
10. Gruplarda Homomorfizm ve İzomorfizm ...35
10.1. Homomorfizma ...35
10.2. İzomorfizma...35
11. Bölüm Grupları ...38
12. Devirli Gruplar ...39
12.1. Devirli Grupların Alt Grupları ...40
12.2. Üreteç Sayısı ...41
13. Çarpım Grupları ...41
İzomorf olmayan Abelyan Gruplar ...42
vi
14. Halka, Cisim ve Tamlık Bölgesi ...42
14.1. Alt Halka ...44
14.2. Sıfır Bölenler ve Tamlık Bölgesi ...44
14.3. Bölüm Halkası ...45
14.4. İdeal ...45
14.5. Nilpotent Eleman ...45
15. Polinom Halkası ...45
16. Cisim ...46
16.1. Cebirsel Sayı ...46
16.2. Transandant Sayı ...46
16.3. Sayılabilir Küme ...46
Çözümlü Test 1 ...47
Çözümler ...49
Çözümlü Test 2 ...51
Çözümler ...53
Çözümlü Test 3 ...55
Çözümler ...57
Çözümlü Test 4 ...59
Çözümler ...61
LİNEER CEBİR 1. Vektör Uzayları ...66
1.1. Tanım ve Aksiyomlar ...66
2. Alt Vektör Uzayı ...68
2.1 Lineer Bağımlılık ve Lineer Bağımsızlık ...72
3. İç Çarpım Uzayları ...74
3.1. İç Çarpım ...74
3.2. Norm ...76
4. Ortonormal Baz ...82
5. Direkt Toplam Uzayı...86
6. İç Çarpım Uzaylarının Alt Uzayları ...87
7. Lineer Dönüşümler ...89
8. Matrisler ve Matris Uzayları ...96
8.1. Matris Toplamı ...97
8.2. Skaler ile Matris Çarpımı ...97
8.3. Matris Çarpımı ...97
8.4. Bir Matrisin Transpozu ...99
8.5. Kare Matrisler ...100
8.6. Bir Matrisin Tersi ...100
9. Elemanter Operasyonlar (Basit İşlemler) ...110
10. Determinantlar ...111
10.1 Sarrus Kuralı ...112
10.2 Minör ve Kofaktör ...114
vii
11. Alterne ve Çok Lineer Fonksiyonlar ...121 11.1 n-Lineer Fonksiyonlar ...121 12. Bir Lineer Dönüşümün Determinantı ve İzi ...121 Determinantlarda Alan ve Hacim Hesabı...122 13. Matrislerin Polinomu ...123 13.1. Karakteristik Değerler ve Karakteristik Vektörler ...123 13.2. Karakteristik Uzay ...125 13.3. Karakteristik Polinom ve Karakteristik Denklem ...125 Çözümlü Test 1 ...128 Çözümler ...131 Çözümlü Test 2 ...133 Çözümler ...135 Çözümlü Test 3 ...137 Çözümler ...140 Çözümlü Test 4 ...142 Çözümler ...144 Çözümlü Test 5 ...146 Çözümler ...148
SOYUT CEBİR
3
SOYUT CEBİR 1. Sayılar ve Özellikleri
1.1 Rakam
Sayıları yazmaya yarayan sembollere rakam denir.
Kullandığımız onluk sistemdeki rakamların kümesi {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} dur.
Rakamlarla oluşturulan ifadelere sayı denir.
1.2 Sayma Sayıları
{1, 2, 3, 4, ...} kümesi sayma sayıları kümesidir.
1.3 Doğal Sayılar
N = {0, 1, 2, 3, ...} kümesidir. N+ pozitif doğal sayılar kü- mesini ifade eder.
1.4 Tam Sayılar
Z = {..., –2, –1, 0, 1, 2, 3, ...} kümesidir.
Tam sayılar kümesi üç ana bölümden oluşur. Negatif tam sayılar (Z–), pozitif tam sayılar (Z+) ve {0} kümesidir.
Ayrıca Z = Z– ∪ {0} ∪ Z+ dır.
1.5 Aralarında Asallık
p ve q sıfırdan farklı iki pozitif tam sayı olsun. p ve q sayı- larını ortak olarak bölen en büyük pozitif tam sayı 1 ise p ve q aralarında asaldır denir.
1.6 Rasyonel Sayılar
Q = {p/q: p ve q aralarında asal, q ≠ 0} kümesidir.
1.7 İrrasyonel Sayılar
I = Q´ sembolleriyle gösterilir yukarıda tanımlanan p/q tipinde yazılamayan sayılardan oluşur. Yani rasyonel ol- mayan reel sayılara irrasyonel sayı denir.
1.8 Reel Sayılar
Rasyonel ve irrasyonel sayıların birleşim kümesidir. R ile gösterilir. R = Q ∪ Q´ dür.
x, y, z ∈ Z olmak üzere, x . y = 12, y . z = 4 ve x . z = 3
eşitliklerini sağlayan x, y, z sayılarının en büyük top- lamı en küçük toplamından kaç fazladır?
A) 12 B) 14 C) 16 D) 18 E) 20
.
. . .
y z x y
zx x z bulunur
124 & 3& 3
= = =
Bu ifade x . z = 3 eşitliğinde yerine yazılırsa 3z2 = 3 ⇒ z = "1 bulunur.
z = 1 için x = 3 ve y = 4 olup x + y + z = 8
z = –1 için x = –3 ve y = –4 olup x + y + z = –8 bulunur.
8 – (–8) = 16'dır. Doğru seçenek C olarak elde edilir.
a, b, c ∈ N olmak üzere
3a + 6b – c = 24 eşitliğini sağlayan a, b ve c değerle- ri için a + b + c toplamının en küçük değeri kaçtır?
A) 2 B) 4 C) 6 D) 8 E) 10
Katsayısı büyük olana büyük değer verilir.
Sayılar aynı olabileceğinden a = 0 = c seçilirse b = 4 bulunur.
a + b + c = 4 olur.
a ve b doğal sayılardır.
56 . a = b3
eşitliğini sağlayan en küçük b değeri kaçtır?
Önce sayı asal çarpanlarına ayrılır.
56 = 23.7
56.a = 23.7.a = b3 tür.
Buradan a = 72 seçilirse b = 2.7 = 14 bulunur.
1.9 Tek ve Çift Sayılar
2 ile kalansız bölünebilen tam sayılara çift tam sayı, 2 ile tam bölünemeyen tam sayılara tek tam sayı denir. Çift sayılar 2n, tek tam sayılar 2n – 1 ile gösterilir (n ∈ Z).
1.9.1 Tek ve Çift Tam Sayılar İle İlgili Özellikler
1) T " T = Ç 5) Ç . Ç = Ç
2) Ç " Ç = Ç 6) T . T = T
3) T " Ç = T 7) n ∈ N olmak üzere Tn = T
4) T . Ç = Ç 8) n ∈ N+ olmak üzere Çn = Ç'dir.
Tek ve çift sayılarda bölme işlemine ait kural tanımlana- maz. Örneğin 40 çift sayıdır.
, T,
402 4040
6040
=Ç = sayısı ne tek ne de çifttir.
4
1.10 Ardışık Sayılar
n ∈ Z olmak üzere n, n + 1, n + 2, ... sayılarına ardışık tam sayılar denir.
Kural:
n ∈ Z+ için
... .
n n n
1 2 2
+ + + = ` +1j
dir.
n ∈ Z olmak üzere 2n – 1, 2n + 1, 2n + 3, ... sayılarına ardışık tek sayılar denir.
Kural:
n ∈ Z+ için
1 + 3 + 5 + ... + 2n – 1 = n2 dir.
n ∈ Z olmak üzere 2n, 2n + 2, 2n + 4, ... sayılarına ardışık çift sayılar denir.
Kural:
n ∈ Z+ için
2 + 4 + ... + 2n = n(n + 1) dir.
Kural:
Ardışık terimleri arasındaki artış miktarı eşit olan dizide
Terim Sayısı = Son Terim – İlk Terim + 1
Artış miktarı ve
Terim Toplamı = Terim Sayısı . (Son terim + İlk terim)
2 dir.
1.11 Negatif ve Pozitif Sayılar İle İlgili Özellikler
1) (–) . (–) = (+) 5) (–) / (–) = (+)
2) (–) . (+) = (–) 6) (–) / (+) = (–)
3) (+) . (+) = (+) 7) (+) / (+) = (+)
4) (+) . (–) = (–) 8) (+) / (–) = (–)
9) n ∈ N olmak üzere (–)2n = (+) dır.
10) n ∈ N olmak üzere (–)2n–1 = (–) dir.
11) n ∈ N olmak üzere (+)n = (+) dır.
1.12 Tam Sayılarda Bölünebilme
m, n, r ∈ Z olmak üzere m . n = r olsun. Bu durumda m ve n'ye r'nin bölenleri (çarpanları) r'ye de m ve n'nin bir katı denir. m, r'nin bir böleni ise bu durum m | r ile, aksi takdirde
m
)
r ile gösterilir.1.12.1 2 ile bölünebilme: Çift tam sayılar 2 ile tam bö- lünür.
1.12.2 3 ile bölünebilme: Verilen sayının rakamları top- lamı 3 veya 3'ün katı ise sayı 3 ile tam bölünür.
1.12.3 4 ile bölünebilme: Verilen sayının son iki basa- mağı (birler ve onlar basamağı) 4 ile tam bölünebiliyor ise verilen sayı 4 ile tam bölünür.
1.12.4 5 ile bölünebilme: Verilen sayının birler basama- ğı 0 veya 5 ise sayı 5 ile tam bölünür.
1.12.5 7 ile bölünebilme: Verilen sayının rakamları al- tına sağdan sola doğru sırasıyla 3, 2, 1 sayıları yazılır.
Bu rakamlar altlarına yazdığımız sayılar ile çarpılır. Daha sonra sağdan sola üçerli gruplar hâlinde alınıp bu gruplar (+), (–) ile çarpılıp toplanır. Sonuç 7 veya 7'nin katı ise verilen sayı 7 ile tam bölünür.
1.12.6 8 ile bölünebilme: Verilen sayının son üç basa- mağı (birler, onlar ve yüzler basamağı) 8 ile bölünebiliyor ise sayı 8'e tam bölünür.
1.12.7 9 ile bölünebilme: Verilen sayının rakamları top- lamı 9 veya 9'un katı ise sayı 9 ile tam bölünür.
1.12.8 10 ile bölünebilme: Verilen sayının birler basa- mağı 0 ise verilen sayı 10 ile tam bölünür.
1.12.9 11 ile bölünebilme: Verilen sayı sağdan sola doğru sırası ile (+), (–) ile çarpılıp toplanır. Sonuç 11 veya 11'in katı ise verilen sayı 11 ile tam bölünür.
Verilen bağıntılarda sayı istenilen sayıya
NOT
tam bölünmüyorsa kalan kolaylıkla bulunur. Örneğin 256 sayısının 5 ile bölümünden kalan 6'nın 5 ile bölümünden kalana eşit ve 1'dir.
Hangi n doğal sayıları için (n + 1)|(n2 + 1) dir.
n2 – 1 = (n – 1)(n + 1) olduğundan ∀ n ∈ N için
(n + 1)|(n2 – 1) dir.
(n + 1)|(n2 + 1) ve (n + 1)|(n2 – 1) olduğundan
n + 1|[(n2 + 1) – (n2 – 1)] ⇒ n + 1|2 olur.
n ∈ N olduğundan ve n + 1 ≤ 2 olması gerektiğinden n = 0, 1 elde edilir.
Kural:
[1, x] aralığında n ile bölünebilen doğal sayıların sayısı nx
& 0 dir.
Kural:
a ∈ Z ve m, n ∈ N olsun.
n < m için a
a 2 1
2 1 n
m +
−
dir.
Kural:
n ≥ 2 olmak üzere n ve k iki doğal sayı olsun.
n – 1|nk – 1 dir.
5
Kural:
n bir doğal sayı ve k bir tek sayı olsun.
(1 + 2 + ... + n)|(1k + 2k + ... + nk) dır.
Kural:
a, b ∈ Z olsun. a sayısı b ile bölündüğünde kalan r ise 2a – 1 sayısı 2b – 1 ile bölündüğünde kalan 2r – 1'dir.
{1, 2, ..., 600} dizisinde 13 ile bölünebilen kaç tane doğal sayı vardır?
60013 =46
' 1 adettir.
1000'den küçük kaç doğal sayı 17 ile bölünür?
[1, 1000] kümesinde
100017 =58
) 3 ve 0 ∈ N için 17|0 olup toplam 58 + 1 = 59
adet sayı 17 ile tam bölünür.
N = 1 . 2 + 2 . 3 + ... + n(n + 1) sayısının 41 ile bölüne- bilmesi için n en az kaç olmalıdır?
N = 1 . 2 + 2 . 3 + ... + n(n + 1) = (12 + 1) + (22 + 2) + ... + (n2 + n) = (12 + 22 + ... + n2) + (1 + 2 + ... + n)
.
n n n n n
n n 6n
1 2 1
2 1
3
1 2
= + +
+ +
= + +
` ` `
` `
j j j
j j
sayısının 41 ile bölünebilmesi için n(n + 1) (n + 2) çar- panlarından en az biri 41'e bölünmelidir.
n + 2 = 41 ⇒ n = 39 olmalıdır.
Teorem:
m, n ve r tam sayı olmak üzere, i) ∀m ∈ Z iken al0 dır.
ii) ∀m ∈ Z için ±1lm ve ±mlm dir.
iii) ml±1 ⇔ m = "1 dir.
iv) mln ise ±ml±n dir.
v) mln ve nlr ise mlr dir.
vi) mln ve nlm ise m = ±n dir.
vii) c ≠ 0 olmak üzere cmlcn ise mln dir.
viii) m1 n1vem2 n2isem m1. 2 n n1 2. dir.
ix) mln ve mlr ise mln+r dir.
Çıkmış Sorular
k m gösterimi k sayısının m sayısını tam bölündüğü- nü ifade eder.
Buna göre a, b ve c tam sayıları için, I. c a b$ ise c a ve c b 'dir.
II. a b c$ ise a c ve b c 'dir.
III. a b ve b c ise a c 'dir.
yargılarından hangileri daima doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III
D) II ve III E) Yalnız III
c sayısı a⋅b yi bölüyor ise c a ve c b doğru olmayabilir,
6 2 3$ tür ama 6 2 ve 6 3 yanlıştır. II ve III. öncül doğrudur.
Cevap D
Tanım:
(Asal Sayı) : n > 1 tam sayısının kendisinden ve birden başka pozitif böleni yoksa n'ye asal (= prime) sayı denir.
Tanım:
(Bileşik Sayı): Asal olmayan sayılara bileşik (= combi- ned) sayı denir.
Tanım:
Aralarındaki fark iki olan asal sayılara ikiz asallar denir.
Teorem:
Her bileşik sayının en az bir asal çarpanı vardır.
Teorem (Euclid):
Asal sayıların sayısı sonsuzdur.
2 0 1 8
kpss
ÖABT
Önce biz sorduk
50 Soruda
30 SORU
Güncellenmiş Yeni Baskı
LİSE MATEMATİK
GEOMETRİ
İSTATİSTİK ve OLASILIK
Komisyon ÖABT Lise Matematik Geometri - İstatistik ve Olasılık Konu Anlatımlı
ISBN: 978-605-318-911-4 Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.
© Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.
Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.
Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.
Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.
5. Baskı: 2018, Ankara Proje-Yayın: Çağla Bardakcıoğlu Dizgi-Grafik Tasarım: Kezban Yanık Kapak Tasarımı: Pegem Akademi Baskı: Vadi Grup Basım A.Ş.
İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105 Yenimahalle/ANKARA (0312 394 55 91) Yayıncı Sertifika No: 14749 Matbaa Sertifika No: 26687
İletişim
Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA
Yayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51
Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60
Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08
Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38
Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60
İnternet: www.pegem.net
E-ileti: pegem@pegem.net
ÖN SÖZ
Sevgili Öğretmen Adayları,
ÖABT LİSE MATEMATİK ÖĞRETMENLİĞİ konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. "Lise Matematik Öğretmenliği Geometri-İstatistik ve Ola- sılık 3. Kitap" adlı yayınımız Geometri - İstatistik ve Olasılık bölümünü kapsamak- tadır ve Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Lise Matematik Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır.
Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanya- zın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT'de gerekse gelecekteki meslek haya- tınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir.
Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve de- taylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çö- zümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla da önemli konulara dikkat çekil- miştir.
Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitaba ilişkin soru- larınızı pegem@pegem.net adresine e-posta yoluyla ya da 0507 316 60 66 numa- rasına WhatsApp üzerinden iletmeniz yeterli olacaktır. Sorunuz en kısa sürede yazarlarımız tarafından cevaplandırılacaktır.
Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...
Başarılar...
MATEMATİK ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER
MATEMATİK ÖABT, 50 sorudan oluşmakta ve Matematik Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Analiz, Cebir, Geometri, Uygulamalı Matematik) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.
Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Matematik Öğretmenlik Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Numarası
Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40
a. Analiz b. Cebir c. Geometri
d. Uygulamalı Matematik
% 28
% 18
% 18
% 16
Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50
Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2014-2015-2016-2017 MATEMATİK ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklik- leri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.
İÇİNDEKİLER
1. BÖLÜM
UZAYDA VEKTÖRLER
UZAYDA VEKTÖRLER ...5 İki Vektörün Paralelliği...6 Vektörlerin Lineer Bileşimi ...6 Lineer Bağımlılık – Lineer Bağımsızlık ...6 Standart Birim Vektörleri ...6 Vektörlerin İç (Skaler) Çarpımı ...6 İki Vektör Arasındaki Açı...7 Dik İzdüşüm Vektörü ...7 Vektörel (Çapraz) Çarpım ...8 Paralelkenarın Alanı ...9 Paralelyüzün Hacmi ...10 Çözümlü Test ...13 Çözümler ...15
UZAYDA DOĞRU ve DÜZLEM DENKLEMİ
UZAYDA DOĞRU VE DÜZLEM DENKLEMİ ...17 İki Noktası Belli Olan Doğru Denklemi ...19 Düzlem ...20 Çözümlü Sorular - I ...22 Bir Noktanın Düzleme Uzaklığı ...25 Çözümlü Sorular - II ...25 Uzayda İki Doğrunun Birbirlerine Göre Durumları ve Kesişme Noktasının Bulunması ...28 Bir Noktanın Bir Doğruya Olan Uzaklığı ...29 Çözümlü Sorular ...30 İki Düzlemin Birbirlerine Göre Konumu ve İki Düzlem Arasındaki Açı ...34 Bir Düzlem ile Bir Doğru Arasındaki Açı ...34 İki Düzlemin Açıortay Düzlemi ...34 Çözümlü Sorular ...34 Bir Doğrudan Geçen Düzlem Demeti ...36 Uzayda Simetri ...37 Çözümlü Sorular ...38 Çözümlü Test - 1 ...43 Çözümler ...45 Çözümlü Test - 2 ...47 Çözümler ...49
vi
YÜZEYLER
E3 DE YÜZEY ...55 KÜRE ...55 Küre Olma Koşulları ...56 Kürenin Parametrik Denklemi ...57 Kürenin Teğet Düzlemi ...57 SİLİNDİR ...57 KONİ ...59 Bazı Kuadratik Yüzeyler ...63 Çözümlü Sorular ...63 Silindirin İsimlendirilmesi ...64 Dönel Yüzeyler ...66 SİLİNDİRİK KOORDİNATLAR ...68 KÜRESEL KOORDİNATLAR ...68 Çözümlü Test ...69 Çözümler ...71
KONİKLER
TANIM ...75 Genel Konik Denkleminde x.y– li Terimi Yok Etme ...75
ELİPS - HİPERBOL - PARABOL
ELİPS ...79 Elipsin Denklemi ...79 Elipsin Teğet ve Normal Denklemleri...80 Elipsin Parametrik Denklemi...81 HİPERBOL ...83 Hiperbolün Denklemi ...83 PARABOL ...86 Parabolün Denklemi ...86 Çözümlü Test ...89 Çözümler ...91
Karma Test - 1 ...93 Çözümler ...95 Karma Test - 2 ...97 Çözümler ...99
vii 2. BÖLÜM
İSTATİSTİK VE OLASILIK
TEMEL KAVRAMLAR ...105 Sayısal Bilgi, Veri, Ölçüm ...105 Değişken ve Türleri ...105 Fonksiyon ...105 Evren ve Örneklem...107 İstatistik ve Parametre...107 Çözümlü Test ...108 Çözümler ...110
VERİNİN DÜZENLENMESİ VE MERKEZE EĞİLME ÖLÇÜLERİ
VERİNİN DÜZENLENMESİ ...113 Grafik Çizme ...113 Merkeze Eğilme (Yığılma) Ölçüleri ...114 Mod (Tepedeğer) ...114 Medyan (Ortanca) ...114 Aritmetik Ortalama ...115 Mod, Medyan ve Ortalamanın Karşılaştırılması ...116 Ağırlıklı Ortalama ...117 DEĞİŞME (DAĞILMA) ÖLÇÜLERİ ...118 Ranj (Açıklık) ...118 Mutlak Kayma ...118 Varyans ve Standart Kayma ...118 Bağıl Değişkenlik Katsayısı ...120 STANDARTLAŞTIRMA (z ve T PUANLARI) ...120 z Puanı ...120 T Puanı ...120 Çözümlü Test ...122 Çözümler ...125
viii
OLASILIK
TEMEL KAVRAMLAR ...129 Olasılık ...130 Birleşik Olayların Olasılığı ...131 Ayrık İki Olayın Birleşiminin Olasılığı ...131 Olaylar Arasındaki Bağıntılar ...132 Bağımsız Olaylar ...133 TESADÜFÎ DEĞİŞKEN, OLASILIK FONKSİYONU VE BEKLENEN DEĞER ...136 Tesadüfî Değişkenin Beklenen Değeri ...142 Varyansın Hesabı ...145 Momentler ...148 Çözümlü Test ...157 Çözümler ...160
OLASILIK DAĞILIMLARI
OLASILIK ...165 Binom Olasılık Dağılımı ...165 Poisson Olasılık Dağılımı...167 Hipergometrik Olasılık Dağılımı ...168 Normal Olasılık Dağılımı ...175 Standart Normal Olasılık Dağılımı ...176 Çözümlü Test ...178 Çözümler ...181 Çözümlü Deneme - 1 ...184 Çözümler ...187 Çözümlü Deneme - 2 ...190 Çözümler ...193
1. BÖLÜM
UZAYDA VEKTÖRLER
5
UZAYDA VEKTÖRLER
R3 = {(x, y, z) : x, y, z ∈ R} kümesine 3 boyutlu vektör uza- yı denir. Vektörlerin başlangıç noktası orijin olmak üzere, R3 ün her noktasına bir vektör karşılık gelir.
z
y P(a, b, c) 0
x
, , a b c
OP = ` j ise a, b, c sayılarına OP yer vektörünün
bileşenleri denir. P noktasının orijine olan uzaklığına, OP vektörünün normu (uzunluğu) denir ve OP ile gös- terilir.
, , .
a b c a b c dir
OP=` j& OP = P = 2+ 2+ 2
AB vektörüne eş, başlangıç noktası orijin olan OP vek- törüne, AB vektörünün yer vektörü denir.
A(x1, y1, z1) ve B(x2, y2, z2) ise;
, ,
x x y y z z
x x y y z z
OP AB
AB
2 1 2 1 2 1
2 1 2
2 1 2
2 1 2
= − − −
= = − + − + −
`
` ` `
j
j j j
Normu 1 olan vektöre birim vektör denir.
z
0 y
x
A(x1, y1,z1) B(x2, y2,z2)
P(x2 – x1, y2 – y1, z2 – z1)
Çıkmış Sorular
Uzayda A(1, 2, 3), B(2, -1, -4) ve C(m, 2, -1) noktaları veriliyor.
AB AC= olduğuna göre m kaçtır?
A) -27 B) -29 C) 14 D) 29 E) 27
, , m , ,
AB=`1 3 7− − j AC=` −1 0 4− j
.
.
d r m
m
m olur
AB AC AB AC 0
1 1 3 0 7 4 0
27 0 27
ı
& $
$
= =
− + − + − − =
+ =
= −
` j ` j ` j` j
Cevap A
Örnek
A(1, –1, 1) ve B(2, a, –3) noktaları veriliyor.
AB = 26 br olduğuna göre a sayısının alabileceği
değerleri bulunuz.
,a ,
a a a
a a veya a
AB
AB
1 1 4
26 1 1 4 26
1 17 26
1 9
1 3 2 4
2 2 2
2 2
&
&
&
& &
= + −
= + + + − =
+ + =
+ =
+ = = =−
`
`
`
` `
j
j j
j j
Çıkmış Sorular
Dik koordinat düzleminde verilen u ve v vektör- leri için u v 8$ = , u v+ + −u v =16 olduğuna göre
u v+ değeri kaçtır?
A) 8 B) 9 C) 10 D) 12 E) 13
.
u v u v u v
u v u v u v
u v u v u v olur
2 2 4
2 2
2 2
2 2
2
& 2
$ $
$ $
$ $
+ = + +
− = + +
=
+ − −
Buna göre;
u v u v u v u v 4 8
16
$ $
+ + − + − − =
` j` j
1444444444 4444444442 3
u v u v
u v u v
u v
2 16
+ − − =
+ + + + = +
+ =9olur.
Cevap B
6
İki Vektörün Paralelliği
, , 0, ,
a bdR k3 ! a!0 b!0 olmak üzere,
. //
a=k b+a b dir.
, , , ,
a=`x y z ve b1 1 1j =`x y z olmak zere2 2 2j ü //
a b x
x y y
z z
2 1
2 1
2
+ = = 1 dir.
Örnek
A(2, 4, 2) ve B(6, 2, 4) noktaları ile
, ,
v=`x y x− +2 1y j vektörü veriliyor.
// v
AB olduğuna göre, (x, y) ikilisini bulunuz.
Çözüm
2
, ,
, ,
//
, , .
v
v
x y
x y
x y x y
x y x y
x y olur
AB
AB
2 1
4 2 2
2 1
4 2
2 21
1 1
&
&
− =
+ = −
= −
= − +
− =
−
+ =
= −
`
`
` `
j
j
j j
4
Vektörlerin Lineer Bileşimi , , ,...,
, , ,..., R ve k k k k R
V V V1 2 3 Vnd 3 1 2 3 nd
olmak üzere,
. . .
. ...
u=k1V1+k2 2V +k3 3V + +kn nV vektörüne, , , ,...,
V V V1 2 3 Vn vektörlerinin lineer bileşimi denir.
Lineer Bağımlılık – Lineer Bağımsızlık
, , ,...
IR de V V V3 1 2 3 Vn vektörleri verilsin.
. . .
. c c ... c
c V1 1+ 2 2V + 3 3V + + n nV =0 denklemi yalnız
c1 = c2 = c3 ... = cn = 0 için sağlanırsa bu vektörlere lineer bağımsız; c1 = c2 = c3 ... = cn = 0 değerlerinden en az biri sıfırdan farklı olacak şekilde sağlanırsa bu vektörlere lineer bağımlıdır denir.
Uyarı
, ,...
V=&V V1 2 Vn0, IR3 uzayının bir alt kü- mesi olmak üzere detbV V1, ,...2 Vnl=A olsun.
I. A = 0 ⇔ V kümesi lineer bağımlı, II. A ≠ 0 ⇔ V kümesi lineer bağımsızdır denir.
Standart Birim Vektörleri z
0 y
x
e3=`0,0,1j
e1=`1,0,0j
e2=`0,1,0j
R3 vektör uzayında üzerinde bulunduğu eksen ile pozitif
yönlü birim vektörlere, standart birim vektörler denir.
, ,
, ,
, ,
e i
e j
e k
1 0 0
0 1 0
0 0 1
1 2 3
=
= =
= =
= `
`
` j
j
j
Vektörlerin İç (Skaler) Çarpımı
Her ,A B!R3 için;
, , , ,
x y z ve x y z
A=` 1 1 1j B=` 2 2 2j olmak üzere,
, x x y y z z
A B$ =<A B>= 1$ 2+ 1$ 2+ 1$ 2
şeklinde tanımlanan işleme, "R3 de Öklid iç çarpım işle- mi" denir.
Özellikleri
1. A = A A A$ , 2=A A$
2. A B B A$ = $ (değişme özelliği)
3. A B C$` + j=A B A C$ + $ (çarpmanın toplama üzeri-
ne dağılma özelliği)
7
Örnek
, ,a ve a, ,
A=`3 −2j B=` 2 10j vektörleri veriliyor.
A B 5$ = olduğuna göre a sayısının kaç olacağını bu-
lunuz.
Çözüm .
.
a a
a a A B 5
3 2 2 10 5
5 25
5
=
+ − =
=
=
İki Vektör Arasındaki Açı
, R
A B! 3 verilsin. veA B vektörleri arasındaki açının
ölçüsü a olmak üzere, cos
A B A B$ = $ $ a olur.
A=B ise a = 90° için cosa = 0 olduğundan
.
A=B+A B 0= olur.
Örnek
, , ve , ,
A= −` 1 2 3j B=`1 1 2− j vektörleri arasındaki
açının cosinüsünü bulunuz.
Çözüm
. . .
. .
. cos
cos cos
A B A B
1 2 6 1 2 3 1 1 2
14 63
2 213
2 2 2 2 2 2
i
i i
=
− − + = − + + + − +
= =
` j ` j
Örnek
, , ve , ,
A=`1 1 2j B=` 3 1− − 3 1 4− j vektörleri ara-
sındaki açının cosinüsünü bulunuz.
Çözüm . .
.
( ) ( ) ( )
. .
cos
cos
cos
olur A B
A B
A B A B
3 1 3 1 8 6
1 1 2 16
3 1 3 1 4
4 2 3 4 2 3 16 24 2 6
6 2 66
21
2 2 2
2 2 2
i
i
i
=
= − − − + =
= + + =
= − + − − +
= − + + +
= =
=
=
` j ` j
Örnek
ile
A B vektörleri arasındaki açının ölçüsü 45°,
ve
A =2 2 B =3 olduğuna göre,
. 3 2
A B+ A− B
` j` j iç çarpımının sonucunu bulunuz.
Çözüm
. . . .
. . .
. . . .
. cos
olur
A B A B A A A B A B B B
A A B B
3 2 3 3 2 2
3 2
3 8 2 2 3 45 2 9
24 6 18 12
°
2 2
+ − = + − −
= + −
= + −
= + −
=
` j` j
Dik İzdüşüm Vektörü
0 u H
A
B
, , , , ,
x y z x y z
A=` 1 1 1j B=` 2 2 2j vektörleri verilsin.
A vektörünün B vektörü üzerindeki dik izdüşüm vektörü u
OH = olsun. ileA B arasındaki açı a olmak üzere;
. .
cos . dir cos u
A B
A
A
a= B a= yazılırsa
.
. .
u u
A A B
A
B A B
B &
= = dik izdüşüm vektörünün
uzunluğudur.
.
u u
B
= B olacağından
. .
u= A B BB2 dik izdüşüm vektörünü verir.
2 0 1 8
kpss
ÖABT
Önce biz sorduk
50 Soruda
30 SORU
Güncellenmiş Yeni Baskı
LİSE MATEMATİK
ALAN EĞİTİMİ
Komisyon ÖABT Lise Matematik Alan Eğitimi Konu Anlatımlı
ISBN 978-605-318-911-4 Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.
© Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.
Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.
Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.
Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.
5. Baskı: 2018, Ankara Proje-Yayın: Çağla Bardakcıoğlu Dizgi-Grafik Tasarım: Ünal Tuncel Kapak Tasarımı: Gürsel Avcı Baskı: Vadi Grup Basım A.Ş.
İvedik Organize Sanayi 28. Cadde Yenimahalle/ANKARA Tel : 0312 394 55 91 Yayıncı Sertifika No: 14749 Matbaa Sertifika No: 26687
İletişim
Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA
Yayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51
Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60
Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08
Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38
Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60
İnternet: www.pegem.net
E-ileti: pegem@pegem.net
ÖN SÖZ
Sevgili Öğretmen Adayları,
ÖABT LİSE MATEMATİK ÖĞRETMENLİĞİ konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. "Lise Matematik Öğretmenliği Alan Eğitimi 4. Kitap" adlı yayınımız Alan Eğitimi bölümünü kapsamaktadır ve Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Lise Matematik Öğretmenliği Alan Eğitimi Testi kapsamındaki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır.
Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT'de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir.
Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla da önemli konulara dikkat çekilmiştir.
Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve önerilerinizi pegem@pegem.net adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz.
Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...
Başarılar...
MATEMATİK ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER
MATEMATİK ÖABT, 50 sorudan oluşmakta ve Matematik Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Analiz, Cebir, Geometri, Uygulamalı Matematik) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.
Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Matematik Öğretmenliği Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Numarası
1) Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40
a) Analiz b) Cebir c) Geometri
d) Uygulamalı Matematik
% 24
% 16
% 16
% 24
2) Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50
Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2013-2014-2015-2016-2017 ÖABT MATEMATİK ÖABT Sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.
İÇİNDEKİLER
1. BÖLÜM: MATEMATİK NEDİR?
Matematik Nedir?...3
Mutlakçılar ...3
Yarı Deneyselciler ...4
Teorik-Uygulamalı Matematik ...4
Klasik-Modern Matematik ...4
Akademik-Okul Matematiği...4
Çözümlü Test ...7
Çözümler ...9
2. BÖLÜM: MATEMATİĞİ ÖĞRENME VE ÖĞRETME
Matematiği Öğrenme ve Öğretme ...13Bilişsel Öğrenme Alanı ...13
Duyuşsal Öğrenme Alanı...13
Devinişsel Öğrenme Alanı ...13
Davranışçı Yaklaşım ...13
Klasik Koşullanma ...13
Edimsel Koşullanma ...14
Bütünlükçü (Gestaltçı) Yaklaşım ...14
Fonksiyonalist Yaklaşım ...14
Bilişsel Gelişmeci Yaklaşım ...14
Yapılandırmacı Yaklaşım ...14
Buluş Yoluyla Öğrenme ...15
Okulda Öğrenme (Tam Öğrenme) ...16
Bilgi-İşlem Yaklaşımı ...16
Anlamlı Öğrenme (Sunuş Yoluyla Öğretim) ...16
Gerçekçi Matematik Eğitimi ...16
Çoklu Zekâ Kuramı ...17
Öğrenme Stilleri ...17
Matematik Öğretimi Yöntemleri ...17
Düz Anlatım Yöntemi ...17
Tanımlar Yardımıyla Öğretim ...17
Buluş Yoluyla Öğretim ...17
Analizle Öğretim ...18
Senaryo ile Öğretim ...18
Gösterip Yaptırma Yöntemiyle Öğretim ...18
Kurallar Yardımıyla Öğretim ...18
Deneysel Etkinliklerle Öğretim...18
Oyunlarla Öğretim ...18
Çözümlü Test ...19
Çözümler ...21
3. BÖLÜM: MATEMATİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI
Ortaöğretim Matematik Dersi Öğretim Programı ...252006 Programın Özellikleri ...25
4+4+4 Eğitim Sistemi...25
Öğretim Programının Genel Amaçları ...26
Öğretim Programının Öğrenme-Öğretme Yaklaşımı ...27
Öğretim Programının Ölçme ve Değerlendirme Yaklaşımı ...27
vi
Öğretim Programında Yeterlilik ve Beceriler ...28
Öğretim Programında Değerler Eğitimi ...29
Öğretim Programının Uygulanmasında Dikkat Edilecek Hususlar ...29
Öğretim Programının Yapısı ...29
Çözümlü Test ...35
Çözümler ...37
4. BÖLÜM: PROBLEM ÇÖZME
Problem Çözme ...41Problem Nedir?...41
Problem Çözme ...41
Problemi Anlama ...41
Çözüm İçin Plan Yapma ...41
Planın Uygulanması ...41
Değerlendirme ...41
Problem Çözme Öğretimi ...43
Sistematik Liste Yapma ...43
Tahmin ve Kontrol ...43
Diyagram Çizme ...43
Bağıntı Bulma ...44
Değişken Kullanma...44
Benzer Problemlerin Çözümünden Yararlanma ...44
Geriye Doğru Çalışma ...44
Eleme ...44
Tablo Yapma ...44
Muhakeme etme ...44
Problem Kurma...45
Matematiksel İfadeye Uygun Problem Kurma ...45
Şekil veya Tabloya Uygun Problem Kurma ...45
Cevabı Zihinde Tutarak Problem Kurma ...46
Matematik Eğitiminde Problem Çözme ...46
Problem Çözme İçin Öğretim ...46
Problem Çözmeye İlişkin Öğretim ...46
Problem Çözme ile Öğretim ...46
Çözümlü Test ...47
Çözümler ...49
5. BÖLÜM: MANTIK ÖĞRETİMİ
Mantık Öğretimi ...53Temel Kavramların Öğretimi ...53
Önerme Kavramı ...53
Önermenin Olumsuzu (Değili) ...54
Bileşik Önermeler ...54
Veya Bağlacı (∨) (Dahili Birleşim) ...55
Ve Bağlacı (∧) ...55
Koşullu Önerme (⇒) ...55
İki Yönlü Koşullu Önerme (⇔) ...55
Bileşik Önermelerin Özellikleri ...56
Tek Kuvvet Özelliği ...56
Değişme Özelliği...56
Birleşme Özelliği ...56