Question

Difficulty: MediumDeğişken Değiştirme Yöntemi
Sürekli bir ff fonksiyonu için
13xf(x2+1)dx=40\int_{1}^{3} x \cdot f(x^2 + 1) \, dx = 40
eşitliği veriliyor.
Buna göre,
23f(8x14)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 18210f(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=2xdx    xdx=du2u = x^2 + 1 \implies du = 2x \, dx \implies x \, dx = \frac{du}{2} elde edilir.
İntegral içindeki xf(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=8x14    dt=8dx    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(8x14)dx=210f(t)dt8=18210f(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