Soru

Zorluk: ZorDeğişken Değiştirme Yöntemi
01x5(x3+1)4dx\int_{0}^{1} x^5 (x^3 + 1)^4 \, dx

integralinin değeri kaçtır?

  1. A
    190-\frac{1}{90}
  2. B
    4310\frac{43}{10}
  3. 4330\frac{43}{30}Cevap
  4. D
    130-\frac{1}{30}
  5. E
    16730\frac{167}{30}

Cevap

İntegralin değeri 4330\frac{43}{30} olarak bulunur.
İntegral u=x3+1u = x^3 + 1 dönüşümüyle çözüldüğünde sınırların x=0x = 0 için u=1u = 1 ve x=1x = 1 için u=2u = 2 olarak güncellenmesiyle integralin değeri 4330\frac{43}{30} bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Değişken değiştirme yöntemi uygulanır.
u=x3+1u = x^3 + 1 dönüşümü yapıldığında du=3x2dx    x2dx=du3du = 3x^2 \, dx \implies x^2 \, dx = \frac{du}{3} elde edilir. Ayrıca x3=u1x^3 = u - 1 olur.
İntegral içindeki x5x^5 ifadesini x3x2x^3 \cdot x^2 şeklinde ayırarak dönüşümü tamamlamak amacıyla bu işlem yapılır.
2
Belirli integralin sınırları yeni değişkene göre güncellenir.
Alt sınır için x=0    u=03+1=1x = 0 \implies u = 0^3 + 1 = 1, üst sınır için x=1    u=13+1=2x = 1 \implies u = 1^3 + 1 = 2 olur.
xx de��işkeninden uu değişkenine geçerken integral sınırlarının da yeni değişkene göre güncellenmesi gerekir.
3
Yeni değişkenlere göre integral oluşturulur ve hesaplanır.
12(u1)u4du3=1312(u5u4)du\int_{1}^{2} (u - 1) \cdot u^4 \cdot \frac{du}{3} = \frac{1}{3} \int_{1}^{2} (u^5 - u^4) \, du elde edilir.
Değişken ve sınır dönüşümleri integrale yerleştirilir.
4
Elde edilen integralin değeri hesaplanır.
13[u66u55]12=13[(646325)(1615)]=13[6415(130)]=13(12930)=4330\frac{1}{3} \left[ \frac{u^6}{6} - \frac{u^5}{5} \right]_1^2 = \frac{1}{3} \left[ \left( \frac{64}{6} - \frac{32}{5} \right) - \left( \frac{1}{6} - \frac{1}{5} \right) \right] = \frac{1}{3} \left[ \frac{64}{15} - \left( -\frac{1}{30} \right) \right] = \frac{1}{3} \left( \frac{129}{30} \right) = \frac{43}{30} bulunur.
Temel integral alma ve yerine koyma kuralları uygulanır.

Anahtar Kavram

Değişken Değiştirme Yöntemi ile Belirli İntegral Hesabı
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla