Soru

Zorluk: OrtaBelirli İntegral ile Alan Hesabı

Dik koordinat düzleminde, y=xy = \sqrt{x} eğrisi, yy-ekseni, y=1y = 1 ve y=3y = 3 doğruları arasında kalan boyalı bölgenin alanı kaç birimkaredir?

  1. 263\frac{26}{3}Cevap
  2. B
    523\frac{52}{3}
  3. C
    283\frac{28}{3}
  4. D
    4
  5. E
    133\frac{13}{3}

Cevap

Boyalı bölgenin alanı 263\frac{26}{3} birimkaredir.
Verilen bölge yy-eksenine dayalı olduğundan, eğri denklemi x=y2x = y^2 olarak yazılır ve y=1y=1 ile y=3y=3 sınırları arasında integral hesaplandığında 263\frac{26}{3} sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen y=xy = \sqrt{x} ifadesini yy-eksenine göre integral alabilmek için xx değişkeni cinsinden ifade edelim.
x=y2x = y^2 elde edilir.
Alan y-ekseniyle sınırlandırıldığı için integralin yy değişkenine göre kurulması kolaylık sağlar.
2
Alanı belirten belirli integrali sınırlar y=1y = 1 ve y=3y = 3 olacak şekilde kuralım.
Alan=13y2dyAlan = \int_{1}^{3} y^2 \, dy
Belirli integral ile y-ekseni arasında kalan alan cdg(y)dy\int_{c}^{d} g(y) \, dy formülüyle hesaplanır.
3
Belirli integrali hesaplayalım.
13y2dy=[y33]13=333133=913=263\int_{1}^{3} y^2 \, dy = \left[ \frac{y^3}{3} \right]_{1}^{3} = \frac{3^3}{3} - \frac{1^3}{3} = 9 - \frac{1}{3} = \frac{26}{3}
İntegral alma kuralları uygulanarak üst sınırdan alt sınır çıkarılır.

Anahtar Kavram

Bir eğrinin y-ekseni ile sınırladığı bölgenin alanının belirli integral yardımıyla hesaplanması.

Alternatif Yöntem

Alanı x-eksenine göre iki bölgenin farkı olarak da bulabiliriz: y=3y=3 doğrusu, y-ekseni ve y=xy=\sqrt{x} eğrisi arasında kalan dikdörtgenin alanından (3×9=273 \times 9 = 27), alttaki boşlukları (1×1=11 \times 1 = 1 büyüklüğünde kare ve 19xdx=523\int_{1}^{9} \sqrt{x} \, dx = \frac{52}{3} alanı) çıkararak: 271523=26523=26327 - 1 - \frac{52}{3} = 26 - \frac{52}{3} = \frac{26}{3} elde edilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla