Soru

Zorluk: OrtaDeğişken Değiştirme Yöntemi
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve sürekli bir ff fonksiyonu için
∫02(x−1)f(x) dx=8\int_{0}^{2} (x - 1) f(x) \, dx = 8
∫15(x−1)f(x) dx=12\int_{1}^{5} (x - 1) f(x) \, dx = 12
eşitlikleri veriliyor.
Buna göre,
∫02x3f(x2+1) dx\int_{0}^{2} x^3 f(x^2 + 1) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
  1. A
    4
  2. B
    8
  3. C
    12
  4. 6Cevap
  5. E
    24

Cevap

İntegralin doğru değeri 6'dır.
Değişken değiştirme yapılıp sınırlar güncellendiğinde integral 12∫15(u−1)f(u) du\frac{1}{2} \int_{1}^{5} (u-1)f(u) \, du şekline gelir. Verilen ∫15(x−1)f(x) dx=12\int_{1}^{5} (x-1)f(x) \, dx = 12 değeri kullanılarak doğru yanıt 6 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
İntegralde de��işken değiştirme yöntemi uygulanır. u=x2+1u = x^2 + 1 dönüşümü yapılır.
Diferansiyel alındığında du=2x dxdu = 2x \, dx elde edilir. Buradan x dx=du2x \, dx = \frac{du}{2} ve x2=u−1x^2 = u - 1 bulunur.
İntegrali uu değişkenine bağlı olarak ifade etmek için.
2
Belirli integralin sınırları yeni değişken uu'ya göre güncellenir.
Alt sınır x=0x = 0 için u=02+1=1u = 0^2 + 1 = 1, üst sınır x=2x = 2 için u=22+1=5u = 2^2 + 1 = 5 olur.
Değişken değiştirildiğinde integral sınırlarının da güncellenmesi gerektiği için.
3
Dönüşümler ve yeni sınırlar integralde yerine yazılarak ifade düzenlenir.
∫02x3f(x2+1) dx=∫15(u−1)f(u)du2=12∫15(u−1)f(u) du\int_{0}^{2} x^3 f(x^2 + 1) \, dx = \int_{1}^{5} (u - 1) f(u) \frac{du}{2} = \frac{1}{2} \int_{1}^{5} (u - 1) f(u) \, du elde edilir.
Verilen integral ifadesini bilinen integral biçimine dönüştürmek için.
4
Soruda verilen ∫15(x−1)f(x) dx=12\int_{1}^{5} (x - 1) f(x) \, dx = 12 eşitliği kullanılarak integral hesaplanır.
12⋅12=6\frac{1}{2} \cdot 12 = 6 bulunur.
Doğru sınırlar altındaki integral değeri yerine yazılarak sonuca ulaşmak için.

Anahtar Kavram

Belirli integralde değişken değiştirme yöntemi uygulanırken sınırların ve diferansiyel ifadesinin doğru güncellenmesi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla