Question

Difficulty: MediumDeğişken Değiştirme Yöntemi
Türevlenebilir bir ff fonksiyonu için
f(1)=3f(1) = 3
f(2)=5f(2) = 5
f(4)=11f(4) = 11
f(9)=7f(9) = 7
eşitlikleri veriliyor.
Buna göre,
12xf(x2)dx\int_{1}^{2} x \cdot f'(x^2) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
  1. A
    1
  2. B
    2
  3. 4Answer
  4. D
    8
  5. E
    16

Answer

İntegralin doğru değeri 4'tür.
Doğru seçenekte, u=x2u = x^2 dönüşümü kurallara uygun olarak yapılmış, sınırlar sırasıyla 11 ve 44 olarak güncellenmiş, diferansiyel katsayısı 12\frac{1}{2} olarak integralin önüne getirilmiş ve verilen değerler kullanılarak integralin değeri 44 olarak doğru bulunmuştur.

Step-by-Step Solution

1
Değişken değiştirme yöntemini uygulayalım.
u=x2u = x^2 dönüşümü yapılırsa her iki tarafın diferansiyeli alınarak du=2xdx    xdx=12dudu = 2x \, dx \implies x \, dx = \frac{1}{2} \, du elde edilir.
İntegral içerisindeki xf(x2)dxx \cdot f'(x^2) \, dx ifadesini uu cinsinden yazmak için.
2
Belirli integralin sınırlarını güncelleyelim.
Alt sınır için x=1    u=12=1x = 1 \implies u = 1^2 = 1 olur. Üst sınır için x=2    u=22=4x = 2 \implies u = 2^2 = 4 olur.
Değişken değiştirildikten sonra sınırların da yeni değişkene göre güncellenmesi gerekir.
3
Elde edilen yeni integrali kurup hesaplayalım.
12xf(x2)dx=14f(u)12du=1214f(u)du\int_{1}^{2} x \cdot f'(x^2) \, dx = \int_{1}^{4} f'(u) \cdot \frac{1}{2} \, du = \frac{1}{2} \int_{1}^{4} f'(u) \, du elde edilir. Bu integralin sonucu ise 12[f(u)]14=12[f(4)f(1)]\frac{1}{2} [f(u)]_{1}^{4} = \frac{1}{2} [f(4) - f(1)] olur.
f(u)f'(u) fonksiyonunun integrali f(u)f(u) fonksiyonudur.
4
Verilen fonksiyon değerlerini yerine yazalım.
f(4)=11f(4) = 11 ve f(1)=3f(1) = 3 değerleri yerine yazıldığında, 12[113]=82=4\frac{1}{2} [11 - 3] = \frac{8}{2} = 4 bulunur.
İntegralin sayısal değerine ulaşmak için.

Key Concept

Belirli integralde değişken değiştirme yöntemi uygulanırken sınırların güncellenmesi ve diferansiyel katsayılarının doğru hesaplanması gerekir.
Rate this question