Soru

Zorluk: OrtaDeğişken Değiştirme Yöntemi
03xx2+16dx\int_{0}^{3} \frac{x}{\sqrt{x^2 + 16}} \, dx belirli integralinin değeri aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    5
  2. B
    3\sqrt{3}
  3. 1Cevap
  4. D
    2
  5. E
    232\sqrt{3}

Cevap

İntegralin doğru değeri 1'dir.
Doğru değer 1'dir. x2+16=ux^2 + 16 = u dönüşümü ile xdx=du2x \, dx = \frac{du}{2} elde edilir. Sınırlar x=0x = 0 için u=16u = 16 ve x=3x = 3 için u=25u = 25 olarak güncellenir. Bu durumda integral 162512udu=[u]1625=54=1\int_{16}^{25} \frac{1}{2\sqrt{u}} \, du = \left[ \sqrt{u} \right]_{16}^{25} = 5 - 4 = 1 olur.

Adım Adım Çözüm

1
x2+16=ux^2 + 16 = u dönüşümü yapılır ve her iki tarafın diferansiyeli alınır.
2xdx=du    xdx=du22x \, dx = du \implies x \, dx = \frac{du}{2} elde edilir.
İntegral içerisindeki xdxx \, dx ifadesini uu cinsinden yazmak için.
2
Belirli integralin sınırları yeni değişken uu'ya göre güncellenir.
Alt sınır için: x=0    u=02+16=16x = 0 \implies u = 0^2 + 16 = 16. Üst sınır için: x=3    u=32+16=25x = 3 \implies u = 3^2 + 16 = 25 olur.
Değişken değiştirme yapıldığında integral sınırlarının da yeni değişkene göre güncellenmesi gerektiği için.
3
Elde edilen ifadeler integralde yerine yazılarak belirli integral hesaplanır.
16251udu2=121625u1/2du=12[2u]1625=[u]1625=2516=54=1\int_{16}^{25} \frac{1}{\sqrt{u}} \cdot \frac{du}{2} = \frac{1}{2} \int_{16}^{25} u^{-1/2} \, du = \frac{1}{2} \left[ 2\sqrt{u} \right]_{16}^{25} = \left[ \sqrt{u} \right]_{16}^{25} = \sqrt{25} - \sqrt{16} = 5 - 4 = 1 bulunur.
İntegrali uu cinsinden çözüp belirli integralin değerini bulmak için.

Anahtar Kavram

Değişken Değiştirme Yöntemi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla