Examkin

Soru

Zorluk: ZorDeğişken Değiştirme Yöntemi
Sürekli bir ff fonksiyonu için
A=∫12x3f(x2+1) dxA = \int_{1}^{\sqrt{2}} x^3 f(x^2 + 1) \, dx
eşitliği veriliyor.

Buna göre, AA ifadesinin eşiti aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    \int_{1}^{\sqrt{2}} \frac{x - 1}{2} f(x) \, dx
  2. B
    \int_{2}^{3} \frac{x + 1}{2} f(x) \, dx
  3. \int_{2}^{3} \frac{x - 1}{2} f(x) \, dxCevap
  4. D
    \int_{2}^{3} 2(x - 1) f(x) \, dx
  5. E
    \int_{1}^{\sqrt{2}} \frac{x + 1}{2} f(x) \, dx

Cevap

∫23x−12f(x) dx\int_{2}^{3} \frac{x-1}{2} f(x) \, dx ifadesidir.
Doğru seçenekte, u=x2+1u = x^2 + 1 dönüşümüyle x dx=du2x \, dx = \frac{du}{2} ve x2=u−1x^2 = u - 1 eşitlikleri kullanılmış, integral sınırları da alt sınır 22 ve üst sınır 33 olacak şekilde güncellenerek ∫23x−12f(x) dx\int_{2}^{3} \frac{x-1}{2} f(x) \, dx ifadesine ulaşılmıştır.

Adım Adım Çözüm

1
İntegralde değişken değiştirme yöntemi uygulanır ve u=x2+1u = x^2 + 1 dönüşümü seçilir.
du=2x dxdu = 2x \, dx diferansiyeli elde edilir ve buradan x dx=du2x \, dx = \frac{du}{2} bulunur.
İntegral içindeki x3x^3 ifadesi, diferansiyel çarpanını elde etmek amacıyla x2⋅xx^2 \cdot x olarak parçalanır.
2
x2x^2 terimi uu cinsinden yazılır.
u=x2+1u = x^2 + 1 eşitliğinden x2=u−1x^2 = u - 1 elde edilir.
İntegral içindeki tüm değişkenlerin yeni değişken olan uu türünden ifade edilmesi zorunludur.
3
Belirli integralin sınırları yeni değişken olan uu'ya göre güncellenir.
Alt sınır için x=1  ⟹  u=12+1=2x = 1 \implies u = 1^2 + 1 = 2 olur. Üst sınır için x=2  ⟹  u=(2)2+1=3x = \sqrt{2} \implies u = (\sqrt{2})^2 + 1 = 3 olur.
Değişken değiştirme yapıldığında integral sınırlarının da yeni değişkene göre güncellenmesi zorunludur.
4
Bulunan tüm ifadeler ve yeni sınırlar integralde yerine yazılarak integral sadeleştirilir.
A=∫23(u−1)f(u)du2=∫23u−12f(u) duA = \int_{2}^{3} (u - 1) f(u) \frac{du}{2} = \int_{2}^{3} \frac{u - 1}{2} f(u) \, du elde edilir. Belirli integralde değişken ismi sonucu değiştirmediğinden uu yerine xx yazılarak A=∫23x−12f(x) dxA = \int_{2}^{3} \frac{x-1}{2} f(x) \, dx bulunur.
Değişken değiştirme tamamlanarak integralin eşiti olan ifade belirlenmiş olur.

Anahtar Kavram

Değişken Değiştirme Yöntemi
Bu soruyu puanla

Konular

Değişken Değiştirme Yöntemi

Bu konudan daha fazla soru