Question

Difficulty: MediumBelirli İntegral ve Özellikleri
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve sürekli bir ff fonksiyonu, her xx gerçel sayısı için
f(x)+f(6x)=6xx2f(x) + f(6-x) = 6x - x^2
eşitliğini sağlamaktadır.
Buna göre,
15f(x)dx\int_{1}^{5} f(x) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
  1. A
    923\frac{92}{3}
  2. 463\frac{46}{3}Answer
  3. C
    233\frac{23}{3}
  4. D
    473\frac{47}{3}
  5. E
    383\frac{38}{3}

Answer

İntegralin doğru değeri olan 463\frac{46}{3} ifadesidir.
Değişken değiştirme yapılarak integral sınırları uyuşturulur ve 15f(x)dx=15f(6x)dx\int_{1}^{5} f(x) \, dx = \int_{1}^{5} f(6-x) \, dx eşitliği elde edilir. Bu iki integral toplandığında integralin içi f(x)+f(6x)=6xx2f(x) + f(6-x) = 6x - x^2 olur. Belirli integralin değeri hesaplanıp ikiye bölündüğünde 463\frac{46}{3} sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Belirli integralde u=6xu = 6 - x değişken değiştirmesi yapılır.
dx=dudx = -du olur. Sınırlar ise x=1u=5x = 1 \Rightarrow u = 5 ve x=5u=1x = 5 \Rightarrow u = 1 olarak güncellenir.
f(6x)f(6-x) terimini elde etmek ve integral sınırlarının değişimini görmek için.
2
Yeni değişkenlerle integral yeniden yazılır ve sınırlar��n yönü düzenlenir.
15f(x)dx=51f(6u)(du)=15f(6x)dx\int_{1}^{5} f(x) \, dx = \int_{5}^{1} f(6-u) \, (-du) = \int_{1}^{5} f(6-x) \, dx elde edilir.
Belirli integralin sınırlarının yer değiştirmesi durumunda işaret değiştirmesi özelliğini kullanmak için.
3
Elde edilen iki integral toplanır ve verilen fonksiyonel denklem yerine yaz��lır.
215f(x)dx=15[f(x)+f(6x)]dx=15(6xx2)dx2 \int_{1}^{5} f(x) \, dx = \int_{1}^{5} [f(x) + f(6-x)] \, dx = \int_{1}^{5} (6x - x^2) \, dx olur.
f(x)+f(6x)f(x) + f(6-x) ifadesinin cebirsel değerini integrale dahil edebilmek için.
4
Polinom integral hesabı yapılarak sınırlar yerine konur.
15(6xx2)dx=[3x2x33]15=100383=923\int_{1}^{5} (6x - x^2) \, dx = \left[ 3x^2 - \frac{x^3}{3} \right]_{1}^{5} = \frac{100}{3} - \frac{8}{3} = \frac{92}{3} bulunur.
Belirli integralin sayısal değerini hesaplamak için.
5
Nihai integral değeri için her iki taraf ikiye bölünür.
15f(x)dx=463\int_{1}^{5} f(x) \, dx = \frac{46}{3} elde edilir.
Toplam integralin iki katından tekil integral değerine ulaşmak için.

Key Concept

Belirli integralde değişken değiştirme yardımıyla sınırlar güncellenerek fonksiyonel simetri özelliklerinin kullanılması.
Rate this question