Question

Difficulty: MediumBelirli İntegral ile Alan Hesabı

Dik koordinat düzleminde, f(x)=x2f(x) = x^2 parabolü ile bu parabolün xx ekseni boyunca sağa 22 birim ötelenmesiyle elde edilen g(x)g(x) parabolü verilmiştir.

Buna göre; ff ve gg parabolleri ile yy ekseni arasında kalan sınırlı bölgenin alanı kaç birimkaredir?

  1. A
    66
  2. B
    44
  3. C
    83\frac{8}{3}
  4. D
    33
  5. 22Answer

Answer

Sınırlı bölgenin alanı 2 birimkaredir.
Verilen f(x)=x2f(x) = x^2 parabolünün sağa 22 birim ötelenmesiyle g(x)=(x−2)2g(x) = (x-2)^2 parabolü elde edilir. Bu iki parabolün kesişim noktası x=1x=1 apsisli noktadır. İstenen bölge sol taraftan yy ekseni (x=0x=0) ve sağ taraftan kesişim noktası (x=1x=1) ile sınırlandırılmıştır. Bu aralıkta g(x)≥f(x)g(x) \geq f(x) olduğundan alan integral yardımıyla ∫01(g(x)−f(x)) dx=2\int_{0}^{1} (g(x) - f(x)) \, dx = 2 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Sa��a ötelenmiş parabol denklemini elde etme
g(x)=f(x−2)=(x−2)2=x2−4x+4g(x) = f(x - 2) = (x - 2)^2 = x^2 - 4x + 4
Bir fonksiyonun grafiği xx ekseni boyunca sağa aa birim ötelendiğinde yeni fonksiyon f(x−a)f(x-a) olur.
2
Parabollerin kesişim noktasını bulma
x2=x2−4x+4⇒4x=4⇒x=1x^2 = x^2 - 4x + 4 \Rightarrow 4x = 4 \Rightarrow x = 1
İki eğrinin kesişim noktasının apsisi, denklemlerinin ortak çözümü ile belirlenir.
3
İntegral sınırlarını belirleme ve alanı hesaplama
Alan = ∫01(g(x)−f(x)) dx=∫01(4−4x) dx=[4x−2x2]01=4(1)−2(1)2−0=2\int_{0}^{1} (g(x) - f(x)) \, dx = \int_{0}^{1} (4 - 4x) \, dx = [4x - 2x^2]_0^1 = 4(1) - 2(1)^2 - 0 = 2
yy ekseni x=0x = 0 doğrusudur. [0,1][0, 1] aralığında g(x)≥f(x)g(x) \geq f(x) olduğundan üstteki eğriden alttaki eğri çıkarılarak integral hesabı yapılır.

Key Concept

İki eğri arasında kalan alanın belirli integral yardımıyla hesabı ve fonksiyonların yatay ötelenmesi.
Rate this question