Soru

Zorluk: OrtaBelirli İntegral ve Özellikleri
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve sürekli bir ff fonksiyonu için
15f(x)dx=10\int_{1}^{5} f(x) \, dx = 10
olduğu bilinmektedir.
Buna göre,
02(f(2x+1)+3x)dx\int_{0}^{2} (f(2x + 1) + 3x) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
  1. A
    8
  2. 11Cevap
  3. C
    16
  4. D
    17
  5. E
    26

Cevap

İntegralin değeri 11 olarak bulunur.
Verilen integral iki parçaya bölünerek incelenir. İlk parça olan f(2x+1)f(2x+1) integrali için u=2x+1u=2x+1 dönüşümü yapıldığında sınırlar 11 ve 55 olur ve integral değeri 55 olarak bulunur. İkinci parça olan 3x3x ifadesinin belirli integrali ise 66 çıkar. Bu iki değerin toplamı olan 11 doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
İntegrali toplama özelliğini kullanarak iki ayrı integral haline getirin.
02f(2x+1)dx+023xdx\int_{0}^{2} f(2x + 1) \, dx + \int_{0}^{2} 3x \, dx
Belirli integralin lineerlik özelliği gereği, toplamın integrali, integrallerin toplamına eşittir.
2
Birinci integralde u=2x+1u = 2x + 1 değişken değiştirmesini uygulayın.
u=2x+1    du=2dx    dx=du2u = 2x + 1 \implies du = 2 \, dx \implies dx = \frac{du}{2}
Sınırlar için:
x=0    u=1x = 0 \implies u = 1
x=2    u=5x = 2 \implies u = 5
Yeni integral:
15f(u)du2=1215f(u)du\int_{1}^{5} f(u) \frac{du}{2} = \frac{1}{2} \int_{1}^{5} f(u) \, du
Değişken de��iştirme yöntemiyle integralin sınırlarını ve diferansiyelini yeni değişken cinsinden ifade etmek gerekir.
3
Birinci integralin değerini hesaplayın.
1215f(x)dx=12×10=5\frac{1}{2} \int_{1}^{5} f(x) \, dx = \frac{1}{2} \times 10 = 5
Verilen belirli integral değeri yerine yazılır.
4
İkinci integralin değerini hesaplayın.
023xdx=[3x22]02=3(2)220=6\int_{0}^{2} 3x \, dx = \left[ \frac{3x^2}{2} \right]_{0}^{2} = \frac{3(2)^2}{2} - 0 = 6
Polinom fonksiyonların belirli integral alma kuralları uygulanır.
5
Elde edilen iki integral değerini toplayın.
5+6=115 + 6 = 11
İlk adımda ayrıştırılan iki parçanın toplamı genel sonucu verir.

Anahtar Kavram

Belirli İntegralde Değişken Değiştirme ve Lineerlik Özellikleri

Alternatif Yöntem

İntegrali doğrudan çözmek yerine grafiğin yatayda sıkışma ve öteleme özelliklerini düşünerek alanı yorumlayabilirsiniz. f(2x+1)f(2x+1) grafiği, f(x)f(x) grafiğinin 11 birim sola ötelenip 22 kat yatayda daraltılmış halidir. Sınırlar da bu daralmaya uygun olarak yarıya indiğinden alan da yarıya inecektir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla