Question

Difficulty: MediumBelirli İntegral ve Özellikleri
Sürekli bir f ⁣:RRf \colon \mathbb{R} \to \mathbb{R} fonksiyonu için
24f(x)dx=18\int_{-2}^{4} f(x) \, dx = 18
13f(2x2)dx=8\int_{1}^{3} f(2x-2) \, dx = 8
eşitlikleri veriliyor.
Buna göre,
20f(x)dx\int_{-2}^{0} f(x) \, dx
integralinin değeri kaçtır?

Answer: 2

Answer

İstenen belirli integralin değeri 2 olarak bulunur.
Değişken değiştirme yöntemiyle integral sınırları güncellenerek 04f(x)dx=16\int_{0}^{4} f(x) \, dx = 16 değeri elde edilir. Ardından toplam aralık [2,4][ -2, 4 ] parçalanarak [2,0][ -2, 0 ] aralığındaki integral değeri 2 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
13f(2x2)dx=8\int_{1}^{3} f(2x-2) \, dx = 8 integralinde u=2x2u = 2x-2 dönüşümü uygulayalım.
04f(u)du=16\int_{0}^{4} f(u) \, du = 16 elde edilir.
u=2x2u = 2x-2 ise her iki tarafın diferansiyeli alındığında du=2dxdu = 2 \, dx yani dx=du2dx = \frac{du}{2} olur. Sınırlar güncellendiğinde; alt sınır için x=1    u=0x = 1 \implies u = 0, üst sınır için x=3    u=4x = 3 \implies u = 4 bulunur. Buradan integral 04f(u)du2=8    04f(u)du=16\int_{0}^{4} f(u) \frac{du}{2} = 8 \implies \int_{0}^{4} f(u) \, du = 16 şeklinde yazılır. Belirli integralde değişken ismi sonucu değiştirmeyeceği için bu ifade 04f(x)dx=16\int_{0}^{4} f(x) \, dx = 16 demektir.
2
Birinci denklemdeki 24f(x)dx\int_{-2}^{4} f(x) \, dx integraline sınır parçalama özelliğini uygulayalım.
24f(x)dx=20f(x)dx+04f(x)dx\int_{-2}^{4} f(x) \, dx = \int_{-2}^{0} f(x) \, dx + \int_{0}^{4} f(x) \, dx eşitliği elde edilir.
Belirli integralde integral sınırları [a,b][a, b] aralığındaki bir cc noktasına göre parçalanabilir. Burada [2,4][-2, 4] aralığı 00 noktası kullanılarak parçalanmıştır.
3
Elde edilen değerleri denklemde yerine yazarak sonuca ulaşalım.
20f(x)dx=2\int_{-2}^{0} f(x) \, dx = 2 bulunur.
24f(x)dx=18\int_{-2}^{4} f(x) \, dx = 18 ve 04f(x)dx=16\int_{0}^{4} f(x) \, dx = 16 değerleri denklemde yerine yazıldığında, 18=20f(x)dx+16    20f(x)dx=218 = \int_{-2}^{0} f(x) \, dx + 16 \implies \int_{-2}^{0} f(x) \, dx = 2 elde edilir.

Key Concept

Belirli integralde değişken değiştirme yöntemi uygulanırken sınırların doğru biçimde güncellenmesi ve belirli integralin aralık bölme özelliği.
Rate this question