Verilen fonksiyon:
Amaç: Bileşkenin tanım kümesindeki her değer için aşağıdaki eşitliğin sağlanması.
f</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>=x
1) Önce bileşkeyi cebirsel olarak hesaplayalım.
f</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>=af</mo><mi>x</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-1f</mo><mi>x</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-a
2) Yerine koyma yapalım.
f</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>=a</mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo></mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo></mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo>-1</mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo></mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo></mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo>-a
3) Pay ve paydayı ortak paydada toplayalım.
f</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>=a</mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>x-a</mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>-a</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>x-a
4) Büyük kesirde alt taraftaki aynı ifadeler sadeleşir.
f</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>=a</mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>-a</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>
5) Payı açalım ve düzenleyelim.
a</mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>=a^2x-a-x+a=(a^2-1)x
6) Paydayı açalım ve düzenleyelim.
</mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo></mo><mi>a</mi><mi>x</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>-a</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>=ax-1-ax+a^2=a^2-1
7) Böylece:
f</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo></mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>=(a^2-1)xa^2-1
8) Bu ifadenin her uygun x için x olabilmesi için paydanın sıfır olmaması gerekir.
a^2-1≠0⇔a≠1∧a≠-1
9) Tanım kümesi kontrolü (bileşke tanımlı mı?):
Önce f için:
x≠a
Bileşke için ayrıca f(x) değerinin de a olmaması gerekir. Bunun olup olmadığını çözelim:
f</mo><mi>x</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>=a⇔ax-1x-a=a⇔ax-1=a</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>a</mi><mo></mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>a</mi><mo>⇔a^2=1
Yani a değeri aşağıdaki iki değerden farklıysa, f(x)=a hiç gerçekleşmez ve bileşkenin tanım kümesi boş olmaz.
a≠1∧a≠-1
10) Sonuç: Doğru seçenek A’dır.
a∈R∧a≠1∧a≠-1