Examkin

Question

Difficulty: Mediumİki Eğri Arasında Kalan Alan Hesabı

Dik koordinat düzleminde, y=x3−3xy = x^3 - 3x eğrisi ile y=xy = x doğrusu arasında kalan sınırlı bölgelerin alanları toplamı kaç birimkaredir?

Answer: 8 birimkare

Answer

Eğriler arasında kalan sınırlı bölgelerin alanları toplamı 8 birimkaredir.
Kesişim noktaları x=−2x = -2, x=0x = 0 ve x=2x = 2 olarak belirlendikten sonra, [−2,0][-2, 0] ve [0,2][0, 2] aralıklarındaki alanlar ayrı ayrı integral ile hesaplanır. Fonksiyonların simetrik yapısından dolayı her iki bölgenin alanı da 4 birimkaredir. Dolayısıyla toplam alan 8 birimkaredir.

Step-by-Step Solution

1
Eğrilerin kesişim noktalarını bulmak için denklemleri birbirine eşitleyin.
x3−3x=x⇒x3−4x=0⇒x(x−2)(x+2)=0x^3 - 3x = x \Rightarrow x^3 - 4x = 0 \Rightarrow x(x-2)(x+2) = 0 denkleminden kesişim noktaları x=−2x = -2, x=0x = 0 ve x=2x = 2 olarak elde edilir.
İntegral sınırlarını belirlemek için eğrilerin kesiştiği apsis değerlerinin hesaplanması gerekir.
2
Kesişim noktaları arasındaki aralıklarda hangi eğrinin üstte olduğunu analiz edin.
[−2,0][-2, 0] aralığında x3−3x≥xx^3 - 3x \geq x iken [0,2][0, 2] aralığında x≥x3−3xx \geq x^3 - 3x olur.
İntegral ile alan hesabı yapılırken üst sınırda yer alan fonksiyondan alt sınırda yer alan fonksiyon çıkarılır.
3
Belirlenen aralıklarda integral alarak alanları ayrı ayrı hesaplayın.
[0,2][0, 2] aralığındaki alan ∫02(4x−x3) dx=[2x2−x44]02=4\int_{0}^{2} (4x - x^3) \, dx = \left[ 2x^2 - \frac{x^4}{4} \right]_{0}^{2} = 4 birimkare bulunur. Simetriden dolayı [−2,0][-2, 0] aralığındaki alan da 4 birimkaredir.
Her bir sınırlı bölgenin alanı, eğrilerin farkının belirli integrali alınarak bulunur.
4
Elde edilen alan değerlerini toplayarak toplam alanı bulun.
Toplam Alan = 4+4=84 + 4 = 8 birimkaredir.
Eğriler arasında kalan tüm sınırlı bölgelerin toplam alanını bulmak için ayrı ayrı hesaplanan alanlar toplanmalıdır.

Key Concept

İki eğri arasında kalan bölgenin alanı, kesişim noktaları sınır kabul edilerek, üstteki fonksiyon ile alttaki fonksiyonun farkının belirli integrali alınarak hesaplanır.
Rate this question

Topics

İki Eğri Arasında Kalan Alan Hesabı

More questions from this topic