Question

Difficulty: MediumBelirsiz İntegral ve İntegral Alma Kuralları

(2,)(2, \infty) aralığında tanımlı ve türevlenebilir bir ff fonksiyonu için

f(x)=x3+3x24x12x24dxf(x) = \int \frac{x^3 + 3x^2 - 4x - 12}{x^2 - 4} \, dx

eşitliği veriliyor.

f(4)=24f(4) = 24 olduğuna göre, f(6)f(6) değeri kaçtır?

  1. A
    28
  2. B
    36
  3. 40Answer
  4. D
    50
  5. E
    60

Answer

Doğru cevap 40'tır.
İntegral içerisindeki rasyonel ifadenin payı gruplandırılarak çarpanlarına ayrıldığında (x24)(x+3)(x^2 - 4)(x + 3) elde edilir. Paydadaki terim ile sadeleştiğinde geriye kalan x+3x + 3 ifadesinin belirsiz integrali alındığında f(x)=x22+3x+Cf(x) = \frac{x^2}{2} + 3x + C fonksiyonuna ulaşılır. Verilen sınır koşulundan integral sabiti C=4C = 4 olarak hesaplanır. Tanımlanan fonksiyonda değer yerine yazılarak doğru sonuç olan 40 değerine ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
İntegral içindeki rasyonel ifadenin pay kısmını çarpanlarına ayırarak sadeleştirin.
x3+3x24x12=x2(x+3)4(x+3)=(x24)(x+3)x^3 + 3x^2 - 4x - 12 = x^2(x + 3) - 4(x + 3) = (x^2 - 4)(x + 3) olduğundan, rasyonel ifade (x24)(x+3)x24=x+3\frac{(x^2 - 4)(x + 3)}{x^2 - 4} = x + 3 şeklinde sadeleşir.
İntegral alma işlemini kolaylaştırmak amacıyla pay ve paydadaki ortak çarpanları sadeleştirmek gerekir.
2
Sadeleşmiş ifadenin belirsiz integralini hesaplayarak fonksiyon kuralını oluşturun.
f(x)=(x+3)dx=x22+3x+Cf(x) = \int (x + 3) \, dx = \frac{x^2}{2} + 3x + C elde edilir.
Belirsiz integral alma kuralları uygulanarak fonksiyonun genel kuralı ve integral sabiti belirlenir.
3
Verilen sınır koşulunu kullanarak integral sabitini hesaplayın.
f(4)=422+3(4)+C=20+C=24f(4) = \frac{4^2}{2} + 3(4) + C = 20 + C = 24 eşitliğinden C=4C = 4 bulunur.
Fonksiyonun kuralını tam olarak elde etmek için integral sabitinin bulunması gerekir.
4
Elde edilen fonksiyon kuralında istenen x değerini yerine yazarak sonucu hesaplayın.
f(6)=622+3(6)+4=18+18+4=40f(6) = \frac{6^2}{2} + 3(6) + 4 = 18 + 18 + 4 = 40 bulunur.
Soruda bizden istenen hedef değeri elde etmek için fonksiyon kuralı kullanılır.

Key Concept

Belirsiz İntegral ve İntegral Alma Kuralları
Rate this question