Question

Difficulty: MediumDeğişken Değiştirme Yöntemi
Sürekli bir ff fonksiyonu için
∫13x⋅f(x2+1) dx=40\int_{1}^{3} x \cdot f(x^2 + 1) \, dx = 40
eşitliği veriliyor.
Buna göre,
∫23f(8x−14) dx\int_{2}^{3} f(8x - 14) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
  1. A
    5
  2. 10Answer
  3. C
    20
  4. D
    40
  5. E
    80

Answer

İntegralin doğru değeri 10'dur.
Değişken değiştirme yöntemi adımları doğru uygulandığında, birinci integralden ∫210f(x) dx=80\int_{2}^{10} f(x) \, dx = 80 elde edilir. İkinci integralde yapılan dönüşüm ve sınır güncellemesiyle aranan değer 18∫210f(t) dt\frac{1}{8} \int_{2}^{10} f(t) \, dt olarak bulunur. Bu değer ise 10 olur.

Step-by-Step Solution

1
Birinci integralde değişken değiştirme dönüşümü tanımlanır.
u=x2+1  ⟹  du=2x dx  ⟹  x dx=du2u = x^2 + 1 \implies du = 2x \, dx \implies x \, dx = \frac{du}{2} elde edilir.
İntegral içindeki x⋅f(x2+1)x \cdot f(x^2 + 1) ifadesini sadeleştirmek ve değişkeni değiştirmek amacıyla bu dönüşüm yapılır.
2
Birinci integralin sınırları yeni değişkene göre güncellenir.
x=1  ⟹  u=12+1=2x = 1 \implies u = 1^2 + 1 = 2 ve x=3  ⟹  u=32+1=10x = 3 \implies u = 3^2 + 1 = 10 olur.
Belirli integralde değişken değiştirildiğinde integral sınırlarının da yeni değişkene göre güncellenmesi zorunludur.
3
Birinci integral yeni değişken cinsinden yazılarak değeri hesaplanır.
∫210f(u)⋅du2=40  ⟹  ∫210f(u) du=80\int_{2}^{10} f(u) \cdot \frac{du}{2} = 40 \implies \int_{2}^{10} f(u) \, du = 80 bulunur.
İkinci integralde kullanılabilecek ∫210f(x) dx\int_{2}^{10} f(x) \, dx integralinin değerini elde etmek için bu işlem gerçekleştirilir.
4
İkinci integralde uygun değişken değiştirme dönüşümü tanımlanır.
t=8x−14  ⟹  dt=8 dx  ⟹  dx=dt8t = 8x - 14 \implies dt = 8 \, dx \implies dx = \frac{dt}{8} elde edilir.
İkinci integrali bilinen integral biçimine dönüştürmek amacıyla bu dönüşüm uygulanır.
5
İkinci integralin sınırları yeni değişkene göre güncellenir.
x=2  ⟹  t=8(2)−14=2x = 2 \implies t = 8(2) - 14 = 2 ve x=3  ⟹  t=8(3)−14=10x = 3 \implies t = 8(3) - 14 = 10 olur.
İkinci integralin sınırlarını tt değişkenine göre ayarlamak için sınırlar güncellenir.
6
İkinci integral yeni değişken cinsinden yazılır ve birinci adımdan elde edilen değer yerine konarak sonuç bulunur.
∫23f(8x−14) dx=∫210f(t)⋅dt8=18∫210f(t) dt=808=10\int_{2}^{3} f(8x - 14) \, dx = \int_{2}^{10} f(t) \cdot \frac{dt}{8} = \frac{1}{8} \int_{2}^{10} f(t) \, dt = \frac{80}{8} = 10 bulunur.
İntegralin nihai değerini hesaplamak için bu adımlar tamamlanır.

Key Concept

Belirli integralde değişken değiştirme yöntemi ve sınırların güncellenmesi
Estimated Time:2m 0s
Rate this question