Soru

Zorluk: KolayBelirsiz İntegral ve İntegral Alma Kuralları
Bir ff fonksiyonu, x0x \neq 0 olmak üzere,
f(x)=2x22xxdxf(x) = \int \frac{2x^2 - 2x}{x} \, dx
eşitliğini sağlamaktadır.
f(2)=5f(2) = 5 olduğuna göre, f(1)f(1) değeri kaçtır?
  1. 4Cevap
  2. B
    -1
  3. C
    3
  4. D
    1
  5. E
    0

Cevap

İstenen değer olan 4 sayısıdır.
İntegral içerisindeki ifade sadeleştirilip 2x22x - 2 biçimine getirildikten sonra belirsiz integrali alınarak f(x)=x22x+Cf(x) = x^2 - 2x + C kuralı bulunur. Verilen f(2)=5f(2) = 5 koşulu kullanıldığında integral sabiti C=5C = 5 olarak elde edilir. Bu kuralda x=1x = 1 yazıldığında fonksiyon değeri 4 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
İntegral içerisindeki rasyonel ifadeyi sadeleştirelim.
x0x \neq 0 için 2x22xx=2x(x1)x=2x2\frac{2x^2 - 2x}{x} = \frac{2x(x - 1)}{x} = 2x - 2 olur.
İntegral alma işlemini kolaylaştırmak amacıyla pay ve paydadaki ortak terimleri sadeleştiririz.
2
Elde edilen ifadenin belirsiz integralini hesaplayalım.
f(x)=x22x+Cf(x) = x^2 - 2x + C (burada CC integral sabitidir)
Polinom fonksiyonların integral alma kurallarını uygularız.
3
f(2)=5f(2) = 5 eşitliğini kullanarak CC integral sabitini belirleyelim.
f(2)=222(2)+C=5    44+C=5    C=5f(2) = 2^2 - 2(2) + C = 5 \implies 4 - 4 + C = 5 \implies C = 5 bulunur. Buradan f(x)=x22x+5f(x) = x^2 - 2x + 5 kuralına ulaşılır.
Fonksiyonun tek bir kural belirtmesi için verilen sınır koşulunu kullanarak integral sabitini buluruz.
4
f(x)f(x) fonksiyonunda x=1x = 1 yazarak istenen değeri hesaplayalım.
f(1)=122(1)+5=12+5=4f(1) = 1^2 - 2(1) + 5 = 1 - 2 + 5 = 4 elde edilir.
Soruda bizden istenen f(1)f(1) değerini bulmak için fonksiyon kuralını uygularız.

Anahtar Kavram

Belirsiz integral alma kuralları ve integral sabitinin bulunması
Bu soruyu puanla