Soru

Zorluk: ZorBelirli İntegral ve Özellikleri
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve sürekli bir ff fonksiyonu için
1xf(t)dt+14xf(t)dt=x24x+10\int_{1}^{x} f(t) \, dt + \int_{1}^{4-x} f(t) \, dt = x^2 - 4x + 10
eşitliği sağlanmaktadır.
Buna göre,
23f(x)dx\int_{2}^{3} f(x) \, dx
integralinin değeri kaçtır?

Cevap: 4

Cevap

İstenen integralin değeri 4'tür.
Verilen denklemde sırasıyla x=3x=3 ve x=2x=2 değerleri yazılarak 13f(t)dt=7\int_{1}^{3} f(t) \, dt = 7 ve 12f(t)dt=3\int_{1}^{2} f(t) \, dt = 3 değerleri elde edilir. Ardından, integralin aralık bölme özelliği olan 13f(x)dx=12f(x)dx+23f(x)dx\int_{1}^{3} f(x) \, dx = \int_{1}^{2} f(x) \, dx + \int_{2}^{3} f(x) \, dx eşitliği kullanılarak istenen integralin değeri 73=47 - 3 = 4 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Eşitlikte x=3x = 3 yazarak 13f(t)dt\int_{1}^{3} f(t) \, dt integralinin değerini elde etmek.
13f(t)dt+11f(t)dt=324(3)+10    13f(t)dt+0=7    13f(t)dt=7\int_{1}^{3} f(t) \, dt + \int_{1}^{1} f(t) \, dt = 3^2 - 4(3) + 10 \implies \int_{1}^{3} f(t) \, dt + 0 = 7 \implies \int_{1}^{3} f(t) \, dt = 7
x=3x = 3 yazıldığında ikinci integralin sınırları 1'den 1'e olacağı için değeri belirli integralin özelliği gereği 0 olur.
2
Eşitlikte x=2x = 2 yazarak 12f(t)dt\int_{1}^{2} f(t) \, dt integralinin değerini elde etmek.
12f(t)dt+12f(t)dt=224(2)+10    212f(t)dt=6    12f(t)dt=3\int_{1}^{2} f(t) \, dt + \int_{1}^{2} f(t) \, dt = 2^2 - 4(2) + 10 \implies 2 \int_{1}^{2} f(t) \, dt = 6 \implies \int_{1}^{2} f(t) \, dt = 3
x=2x = 2 yazıldığında her iki integral de 12f(t)dt\int_{1}^{2} f(t) \, dt haline gelir.
3
Belirli integralin parçalama özelliğini kullanarak istenen aralıktaki integrali hesaplamak.
13f(x)dx=12f(x)dx+23f(x)dx    7=3+23f(x)dx    23f(x)dx=4\int_{1}^{3} f(x) \, dx = \int_{1}^{2} f(x) \, dx + \int_{2}^{3} f(x) \, dx \implies 7 = 3 + \int_{2}^{3} f(x) \, dx \implies \int_{2}^{3} f(x) \, dx = 4
[1,3][1, 3] aralığındaki belirli integral, [1,2][1, 2] ve [2,3][2, 3] aralıklarındaki integrallerin toplamı olarak yazılabilir.

Anahtar Kavram

Belirli integralde sınırların parçalanması özelliği ve alt-üst sınırları eşit olan belirli integralin değerinin sıfır olması.
Bu soruyu puanla