Aşağıdaki fonksiyonlardan hangisi hem tek hem de çift fonksiyon olabilir?
Bu soruda, hem tek hem de çift fonksiyon olma özelliğini aynı anda taşıyabilen bir fonksiyon arıyoruz. Gelin, bu kavramları hatırlayarak ve adım adım ilerleyerek doğru cevabı bulalım.
Bir $f(x)$ fonksiyonunun çift fonksiyon olması için, tanım kümesindeki her $x$ değeri için $f(-x) = f(x)$ eşitliğini sağlaması gerekir. Çift fonksiyonların grafikleri $y$-eksenine göre simetriktir.
Bir $f(x)$ fonksiyonunun tek fonksiyon olması için, tanım kümesindeki her $x$ değeri için $f(-x) = -f(x)$ eşitliğini sağlaması gerekir. Tek fonksiyonların grafikleri orijine göre simetriktir.
Eğer bir fonksiyon hem tek hem de çift ise, yukarıdaki iki tanımı aynı anda sağlamalıdır. Yani:
Çift fonksiyon tanımına göre: $f(-x) = f(x)$
Tek fonksiyon tanımına göre: $f(-x) = -f(x)$
Bu iki eşitliği bir araya getirdiğimizde, $f(x)$ ve $-f(x)$ birbirine eşit olmalıdır:
$f(x) = -f(x)$
Bu denklemi çözmek için $-f(x)$'i sol tarafa atalım:
$f(x) + f(x) = 0$
$2f(x) = 0$
$f(x) = 0$
Bu bize gösteriyor ki, bir fonksiyonun hem tek hem de çift olabilmesi için o fonksiyonun her zaman $0$ değerini alması, yani sıfır fonksiyonu olması gerekir.
A) $f(x) = x^3$:
$f(-x) = (-x)^3 = -x^3$. Bu, $f(-x) = -f(x)$ olduğu anlamına gelir. Dolayısıyla $f(x) = x^3$ bir tek fonksiyondur. Çift değildir.
B) $f(x) = x^2$:
$f(-x) = (-x)^2 = x^2$. Bu, $f(-x) = f(x)$ olduğu anlamına gelir. Dolayısıyla $f(x) = x^2$ bir çift fonksiyondur. Tek değildir.
C) $f(x) = 0$:
Çift fonksiyon mu? $f(-x) = 0$ ve $f(x) = 0$. Yani $f(-x) = f(x)$. Evet, çift fonksiyondur.
Tek fonksiyon mu? $f(-x) = 0$ ve $-f(x) = -0 = 0$. Yani $f(-x) = -f(x)$. Evet, tek fonksiyondur.
Gördüğümüz gibi, $f(x) = 0$ fonksiyonu hem tek hem de çift fonksiyon özelliklerini aynı anda taşır.
D) $f(x) = 1$:
Çift fonksiyon mu? $f(-x) = 1$ ve $f(x) = 1$. Yani $f(-x) = f(x)$. Evet, çift fonksiyondur.
Tek fonksiyon mu? $f(-x) = 1$ ve $-f(x) = -1$. Yani $f(-x) \neq -f(x)$. Hayır, tek fonksiyon değildir.
Bu analizler sonucunda, sadece $f(x) = 0$ fonksiyonunun hem tek hem de çift fonksiyon olduğu görülmektedir.
Cevap C seçeneğidir.