Tüm alıştırma soruları

852 soru

Soru 421Soru

nn bir doğal sayı olmak üzere,

(nn2)+(n+1n1)=36\binom{n}{n-2} + \binom{n+1}{n-1} = 36

eşitliğini sağlayan nn değeri kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 6

Cevap

Verilen eşitliği sağlayan nn doğal sayısı 6'dır.
Simetri özelliği ile sadeleştirilen kombinasyon ifadeleri açıldığında n2=36n^2 = 36 denklemine ulaşılır. Buradan nn değeri 6 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Kombinasyonun simetri özelliğini uygulama
(n2)+(n+12)=36\binom{n}{2} + \binom{n+1}{2} = 36 denklemi elde edilir.
(xy)=(xxy)\binom{x}{y} = \binom{x}{x-y} özelliği kullanılarak (nn2)=(n2)\binom{n}{n-2} = \binom{n}{2} ve (n+1n1)=(n+12)\binom{n+1}{n-1} = \binom{n+1}{2} şeklinde sadeleştirme yapılır.
2
Kombinasyon formüllerini yerine yazma
n(n1)2+(n+1)n2=36\frac{n(n-1)}{2} + \frac{(n+1)n}{2} = 36 ifadesi elde edilir.
(x2)=x(x1)2\binom{x}{2} = \frac{x(x-1)}{2} açılımı her iki terim için de uygulanır.
3
Cebirsel sadeleştirme yapma ve denklemi çözme
n2=36n^2 = 36 ve buradan n=6n = 6 elde edilir.
Pay kısımları açılıp toplandığında n2n+n2+n=2n2n^2 - n + n^2 + n = 2n^2 olur. 22 ile sadeleşince n2=36n^2 = 36 kalır. nn doğal sayı olduğundan pozitif kök olan 66 seçilir.

Anahtar Kavram

Kombinasyonun özellikleri ve formül uygulamaları
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 422Soru

Dik koordinat düzleminde, birinci bölgede y=12x2y = 12 - x^2 parabolü ile koordinat eksenleri arasında kalan bölgede; bir köşesi orijinde, iki kenarı koordinat eksenleri üzerinde ve bir köşesi bu parabol üzerinde olacak şekilde bir dikdörtgen oluşturuluyor. Bu dikdörtgenin parabol üzerindeki köşesinden parabole çizilen teğet doğrusunun koordinat eksenleriyle birinci bölgede oluşturduğu dik üçgenin alanı en küçük değerini aldığında, bu dikdörtgenin alanı kaç birimkare olur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 16

Cevap

Teğet doğrusunun eksenlerle oluşturduğu dik üçgenin alan��nı minimum yapan a=2a = 2 değeri için çizilen dikdörtgenin alanı 16 birimkaredir.
Teğet doğrusunun eksenleri kestiği noktalar kullanılarak oluşturulan üçgenin alan fonksiyonunun türevi sıfıra eşitlendiğinde a=2a=2 değeri elde edilir. Bu değer dikdörtgenin alan formülünde yerine yazıldığında alan 16 birimkare bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Parabol üzerindeki köşenin koordinatlarını belirleme
Birinci bölgedeki köşe P(a,12a2)P(a, 12 - a^2) olur (0<a<120 < a < \sqrt{12}).
Dikdörtgenin bir köşesi parabolün üzerindedir ve alanı bu değişken cinsinden ifade edeceğiz.
2
Parabole PP noktasından çizilen teğet doğrusunun denklemini bulma
Teğet denklemi: y=2ax+a2+12y = -2ax + a^2 + 12
Türev yardımıyla teğet doğrusunun eğimini (m=2am = -2a) ve geçtiği noktayı kullanarak denklemi oluştururuz.
3
Teğet doğrusunun eksenleri kestiği noktaları bulma
yy-eksenini kestiği nokta: a2+12a^2 + 12, xx-eksenini kestiği nokta: a2+122a\frac{a^2 + 12}{2a}
Eksenlerle sınırlanan dik üçgenin dik kenar uzunluklarını belirlemek için eksenleri kestiği noktaları bulmalıyız.
4
Dik üçgenin alan fonksiyonunu yazma
A(a)=(a2+12)24aA(a) = \frac{(a^2 + 12)^2}{4a}
Üçgenin alanı dik kenarlarının çarpımının yarısıdır.
5
Alan fonksiyonunun minimum noktasını bulma
a=2a = 2
Fonksiyonun türevini alıp sıfıra eşitleyerek yerel minimum noktasını buluruz. Bölümün türevi kuralı uygulandığında A(a)=(a2+12)(3a212)4a2=0    a=2A'(a) = \frac{(a^2+12)(3a^2-12)}{4a^2} = 0 \implies a = 2 elde edilir.
6
Dikdörtgenin alanını hesaplama
Alan = 16 birimkare
Bulunan a=2a = 2 değerini dikdörtgenin alan formülünde (a(12a2)a \cdot (12 - a^2)) yerine yazarız.

Anahtar Kavram

Türevin geometrik yorumu ile maksimum ve minimum problemleri uygulaması
Soru 423Soru

Analitik düzlemde, f(x)=6xx2f(x) = 6x - x^2 ve g(x)=x2g(x) = x^2 fonksiyonlarının grafikleri arasında kalan sınırlı bölgenin alanı kaç birimkaredir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 9

Cevap

İki eğri arasında kalan sınırlı b��lgenin alanı 9 birimkaredir.
Kesişim sınırları olan x=0x = 0 ve x=3x = 3 noktaları arasında, üstteki f(x)=6xx2f(x) = 6x - x^2 parabolünden alttaki g(x)=x2g(x) = x^2 parabolünün çıkarılmasıyla oluşturulan belirli integralin hesaplanması sonucu alan 9 birimkare bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Kesişim noktalarını bulma
x=0x = 0 ve x=3x = 3
Sınırları belirlemek için parabollerin kesiştikleri noktaların apsisleri hesaplanır.
2
İntegrali kurma
A=03(6x2x2)dxA = \int_{0}^{3} (6x - 2x^2) \, dx
Üstteki eğriden alttaki eğri çıkarılarak alan integrali kurulur.
3
İntegrali hesaplama
9
Belirli integral sınır değerleri yerine yazılarak alan hesaplanır.

Anahtar Kavram

İki eğri arasında kalan bölgenin alanının belirli integral ile hesabı

Alternatif Yöntem

İki parabolün sınırladığı bölgenin alanı için S=a1a26(x2x1)3S = \frac{|a_1 - a_2|}{6} (x_2 - x_1)^3 pratik formülü kullanılabilir. Burada a1=1a_1 = -1, a2=1a_2 = 1 ve kesişim noktaları x1=0x_1 = 0, x2=3x_2 = 3 olduğundan S=116(30)3=2627=9S = \frac{|-1 - 1|}{6} (3 - 0)^3 = \frac{2}{6} \cdot 27 = 9 elde edilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 424Soru

Gerçek sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve sürekli bir ff fonksiyonu

f(x)={x2ax+3x3,x<3b,x=3c2x+33cx25x+6,x>3f(x) = \begin{cases} \frac{x^2 - ax + 3}{x - 3}, & x < 3 \\ b, & x = 3 \\ \frac{c\sqrt{2x + 3} - 3c}{x^2 - 5x + 6}, & x > 3 \end{cases}

biçiminde tanımlanıyor.

Buna göre, a+b+ca + b + c toplamı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 12

Cevap

12
Fonksiyonun tüm gerçek sayılarda sürekli olması, kritik nokta olan x = 3 noktasında da sürekli olmasını gerektirir. Süreklilik tanımına göre soldan limit, sağdan limit ve fonksiyonun o noktadaki değeri birbirine eşit olmalıdır. Sol limitin varlığından a = 4 ve limit değeri 2 bulunur. Buradan f(3) = b = 2 olur. Sağ limitin hesaplanmasında 0/0 belirsizliği giderilerek limit c/3 bulunur. c/3 = 2 eşitliğinden c = 6 elde edilir. Sonuç olarak a + b + c = 4 + 2 + 6 = 12 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
f(x) fonksiyonunun x = 3 noktasındaki soldan limitini inceleyerek a parametresini ve limit değerini belirlemek.
a = 4 ve soldan limit değeri 2 olarak bulunur.
Fonksiyonun x = 3 noktasında limitinin olması için sol limitin tanımlı olması gerekir. Payda x = 3 için sıfır olduğundan, limitin bir gerçel sayıya eşit olabilmesi için payın da sıfır olması gerekir. 3^2 - 3a + 3 = 0 denkleminden a = 4 elde edilir. Bu durumda limit lim_{x -> 3^-} (x^2 - 4x + 3)/(x - 3) = lim_{x -> 3^-} (x - 1) = 2 olur.
2
Bulunan soldan limit değerini f(3) değerine eşitleyerek b parametresini belirlemek.
b = 2 olarak bulunur.
Bir fonksiyonun bir noktada sürekli olması için o noktadaki limitinin fonksiyonun o noktadaki görüntüsüne eşit olması şarttır. Soldan limit değeri 2 olduğundan ve f(3) = b olarak tanımlandığından b = 2 olmalıdır.
3
f(x) fonksiyonunun x = 3 noktasındaki sağdan limitini hesaplayarak c parametresini belirlemek.
c = 6 olarak bulunur.
x -> 3^+ için sağdan limit hesaplandığında 0/0 belirsizliği ortaya çıkar. Belirsizliği gidermek amacıyla pay ve payda (sqrt(2x + 3) + 3) ile çarpılarak sadeleştirme yapılır. limit değeri c/3 olarak elde edilir. Süreklilik şartı gereği sağdan limit de f(3) = 2 değerine eşit olmalıdır. Buradan c/3 = 2 denklemi ile c = 6 bulunur.
4
Elde edilen a, b ve c parametre değerlerinin toplamını hesaplamak.
a + b + c = 12 olarak bulunur.
a = 4, b = 2 ve c = 6 değerlerinin toplamı istenen sonucu verir.

Anahtar Kavram

Bir fonksiyonun bir noktada sürekli olması için o noktadaki sağdan ve soldan limitlerinin birbirine eşit ve bu ortak limit değerinin fonksiyonun o noktadaki değerine eşit olması gerekir. Limit hesaplarında karşılaşılan 0/0 belirsizlikleri çarpanlara ayırma ve köklü ifadelerde eşlenik kullanımıyla çözülür.
Soru 425Soru
Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve türevlenebilir bir hh fonksiyonu için
h(2)=5h(2) = 5
h(2)=4h'(2) = 4
eşitlikleri sağlanmaktadır.
f(x)=x2h(x)f(x) = x^2 \cdot h(x)
g(x)=f(x)x2+1g(x) = \frac{f(x)}{x^2+1}

olduğuna göre, g(2)g'(2) değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4

Cevap

İstenen türev değeri 4 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
f(x)=x2h(x)f(x) = x^2 \cdot h(x) fonksiyonunun türevi çarpım kuralı yardımıyla hesaplanır.
f(x)=2xh(x)+x2h(x)f'(x) = 2x \cdot h(x) + x^2 \cdot h'(x)
Çarpımın türevi kuralını uygulamak.
2
x=2x = 2 için f(2)f(2) ve f(2)f'(2) değerleri hesaplanır.
f(2)=20f(2) = 20 ve f(2)=36f'(2) = 36
Bir sonraki adımda bölüm türevinde kullanılacak olan fonksiyon ve türev değerlerini elde etmek.
3
g(x)=f(x)x2+1g(x) = \frac{f(x)}{x^2+1} fonksiyonunun türevi bölüm kuralı yardımıyla hesaplanır.
g(x)=f(x)(x2+1)f(x)2x(x2+1)2g'(x) = \frac{f'(x) \cdot (x^2+1) - f(x) \cdot 2x}{(x^2+1)^2}
Bölümün türevi kuralını uygulamak.
4
g(x)g'(x) ifadesinde x=2x = 2 yazılır ve elde edilen değerler yerine konur.
g(2)=36520425=4g'(2) = \frac{36 \cdot 5 - 20 \cdot 4}{25} = 4
g(2)g'(2) değerini hesaplamak.

Anahtar Kavram

Temel türev alma kurallarından çarpım ve bölüm kurallarının uygulanması.
Soru 426Soru

Dik koordinat düzleminde, f(x)=x33xf(x) = x^3 - 3x eğrisine x=ax = a ve x=bx = b (aba \neq b) apsisli noktalarından çizilen teğet doğruları birbirine paraleldir. Bu paralel doğrular arasındaki uzaklık 252\sqrt{5} birim olduğuna göre, 4ab4 \cdot a \cdot b ifadesinin değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -5

Cevap

Doğru cevap -5'tir.
Türev fonksiyonu yardımıyla teğetlerin paralel olma koşulu kullanılarak teğet noktalarının apsisleri arasında b = -a ilişkisi bulunmuştur. Bu noktalar üzerinden çizilen teğet doğrularının genel denklemleri oluşturulmuş ve paralel iki doğru arasındaki uzaklık formülü uygulanarak a^2 = 5/4 değerine ulaşılmıştır. Buradan, a * b = -5/4 ve 4 * a * b = -5 sonucu elde edilmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
Teğet doğrularının paralel olmasından yararlanarak a ve b arasındaki bağıntıyı bulun.
f(x)=3x23f'(x) = 3x^2 - 3 e��rinin türev fonksiyonudur. x=ax = a ve x=bx = b noktalarındaki teğet doğruları paralel olduğundan eğimleri eşittir: f(a)=f(b)3a23=3b23a2=b2f'(a) = f'(b) \Rightarrow 3a^2 - 3 = 3b^2 - 3 \Rightarrow a^2 = b^2. Soruda aba \neq b verildiği için b=ab = -a olmalıdır.
Paralel teğet doğrularının eğimleri birbirine eşittir.
2
Teğet doğrularının denklemlerini genel formda yazın.
x=ax = a noktasındaki teğet doğrusunun eğimi m=3a23m = 3a^2 - 3 ve geçtiği nokta (a,a33a)(a, a^3 - 3a)'dır. Doğru denklemi: y(a33a)=(3a23)(xa)(3a23)xy2a3=0y - (a^3 - 3a) = (3a^2 - 3)(x - a) \Rightarrow (3a^2 - 3)x - y - 2a^3 = 0 olarak elde edilir. Benzer şekilde, x=ax = -a noktasındaki teğet doğrusunun denklemi de (3a23)xy+2a3=0(3a^2 - 3)x - y + 2a^3 = 0 olur.
Doğrular arasındaki uzaklık formülünü uygulayabilmek için doğru denklemlerinin genel formda yazılması gerekir.
3
Paralel iki doğru arasındaki uzaklık formülünü kullanarak a değerini hesaplayın.
İki paralel doğru arasındaki uzaklık d=2a3(2a3)(3a23)2+(1)2=4a39a418a2+10d = \frac{|2a^3 - (-2a^3)|}{\sqrt{(3a^2 - 3)^2 + (-1)^2}} = \frac{4|a|^3}{\sqrt{9a^4 - 18a^2 + 10}} formülü ile bulunur. Bu uzaklık 252\sqrt{5} birim olarak verilmiştir. Her iki tarafın karesi alınarak düzenleme yapıldığında: 16a69a418a2+10=204a645a4+90a250=0\frac{16a^6}{9a^4 - 18a^2 + 10} = 20 \Rightarrow 4a^6 - 45a^4 + 90a^2 - 50 = 0 denklemi elde edilir. u=a2u = a^2 dönüşümü ile 4u345u2+90u50=04u^3 - 45u^2 + 90u - 50 = 0 kübik denklemi yazılır. Denklemin köklerinden biri u=54u = \frac{5}{4} olarak bulunur.
Teğet noktalarının apsislerinin karesini belirlemek.
4
İstenen 4 * a * b ifadesini hesaplayın.
a2=54a^2 = \frac{5}{4} ve b=ab = -a olduğundan, ab=a2=54a \cdot b = -a^2 = -\frac{5}{4} bulunur. Buradan 4ab=4(54)=54 \cdot a \cdot b = 4 \cdot \left(-\frac{5}{4}\right) = -5 elde edilir.
Soru kökündeki ifadenin sayısal değerine ulaşmak.

Anahtar Kavram

Türevin geometrik yorumunda teğet doğrusunun denkleminin yazılması, paralel teğetlerin eğim eşitliği ve analitik düzlemde paralel doğrular arasındaki uzaklık bağıntısı.
Soru 427Soru
Bir ff çift fonksiyonu için
44f(x)dx=16\int_{-4}^{4} f(x) \, dx = 16
olduğuna göre,
045f(x)dx\int_{0}^{4} 5f(x) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 40

Cevap

40
Verilen ff fonksiyonu çift fonksiyon olduğundan, [4,4][-4, 4] aralığındaki integralin değeri [0,4][0, 4] aralığındaki integralin iki katıdır. Buradan [0,4][0, 4] aralığındaki integralin değeri 8 olarak elde edilir. İstenen ifadede katsayı olan 5 integralin dışına çıkarıldığında 585 \cdot 8 çarpımından doğru cevap 40 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
ff fonksiyonunun çift fonksiyon olmasından kaynaklanan simetri özelliğini kullanmak.
04f(x)dx=8\int_{0}^{4} f(x) \, dx = 8
Çift fonksiyonlar y-eksenine göre simetrik olduğundan, simetrik sın��rlar altındaki integralin değeri pozitif bölgedeki integralin değerinin iki katına eşittir: aaf(x)dx=20af(x)dx\int_{-a}^{a} f(x) \, dx = 2 \int_{0}^{a} f(x) \, dx
2
Belirli integralin lineerlik özelliğini uygulayarak kat sayıyı integral dışına çıkarmak.
045f(x)dx=58=40\int_{0}^{4} 5f(x) \, dx = 5 \cdot 8 = 40
Belirli integralde içerideki sabit sayı integral dışına çarpım olarak alınabilir: abcf(x)dx=cabf(x)dx\int_{a}^{b} c \cdot f(x) \, dx = c \cdot \int_{a}^{b} f(x) \, dx

Anahtar Kavram

Belirli integralde çift fonksiyon simetrisi ve lineerlik özellikleri
Soru 428Soru

Gerçel sayılar kümesi üzerinde tanımlı ve türevlenebilir bir ff fonksiyonu yardımıyla g(x)=f(xf(x))g(x) = f(x \cdot f(x)) fonksiyonu tanımlanıyor.

f(3)=1f(3) = 1
f(3)=2f'(3) = 2

olduğuna göre, g(3)g'(3) değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 14

Cevap

İstenen g(3)g'(3) türev değeri 1414 olarak bulunur.
Zincir kuralı ve çarpım kuralı doğru bir şekilde uygulanıp verilen değerler yerine yazıldığında g(3)=14g'(3) = 14 sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
g(x)=f(xf(x))g(x) = f(x \cdot f(x)) fonksiyonunun türevi için zincir kuralını uygulayın.
g(x)=f(xf(x))ddx(xf(x))g'(x) = f'(x \cdot f(x)) \cdot \frac{d}{dx}(x \cdot f(x))
Bileşke fonksiyonların türevi alınırken dıştaki fonksiyonun türevi ile içteki fonksiyonun türevi çarpılır.
2
xf(x)x \cdot f(x) ifadesinin türevi için çarpım kuralını uygulayın.
ddx(xf(x))=f(x)+xf(x)\frac{d}{dx}(x \cdot f(x)) = f(x) + x \cdot f'(x)
Çarpım durumundaki iki ifadenin türevi (uv)=uv+uv(u \cdot v)' = u'v + uv' kuralına göre hesaplanır.
3
Türev ifadelerini birleştirerek g(x)g'(x) fonksiyonunu elde edin.
g(x)=f(xf(x))(f(x)+xf(x))g'(x) = f'(x \cdot f(x)) \cdot (f(x) + x \cdot f'(x))
Zincir ve çarpım kurallarından gelen sonuçlar birleştirilerek genel türev kuralı oluşturulur.
4
Elde edilen türev fonksiyonunda x=3x = 3 yazarak verilen değerleri yerine koyun.
g(3)=f(3)(1+32)=27=14g'(3) = f'(3) \cdot (1 + 3 \cdot 2) = 2 \cdot 7 = 14
Türevlenebilir fonksiyonların verilen noktalardaki değerleri yerine yazılarak sayısal sonuca ulaşılır.

Anahtar Kavram

Bileşke fonksiyonun türevinde zincir kuralı ve çarpım kuralının birlikte uygulanması
Soru 429Soru
f(x)=x36x2+9x+2f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2 fonksiyonunun [0,4][0, 4] kapalı aralığındaki grafiği inceleniyor. Bu aralık, her birinin uzunluğu 11 birim olan 44 eş alt aralığa bölünüyor.

Buna göre, bu bölüntüye göre hesaplanan Riemann üst toplamı ile Riemann alt toplamı arasındaki fark kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 12

Cevap

Riemann üst toplamı ile Riemann alt toplamı arasındaki fark 12'dir.
Fonksiyonun türevi incelendiğinde [0,1][0, 1] ve [3,4][3, 4] aralıklarında artan, [1,3][1, 3] aralığında ise azalan olduğu görülür. Her bir alt aralıktaki en büyük ve en küçük değerler bulunarak hesaplanan Riemann üst toplamı 22 ve Riemann alt toplamı 10 olur. Bu iki değer arasındaki fark 12'dir.

Adım Adım Çözüm

1
Türev analizi ile artan/azalan aralıkları belirleme
f(x)=3(x1)(x3)f'(x) = 3(x-1)(x-3) elde edilir. [0,1][0, 1] aralığında f>0f' > 0 (artan), [1,3][1, 3] aralığında f<0f' < 0 (azalan), [3,4][3, 4] aralığında f>0f' > 0 (artan) olur.
Her bir alt aralıktaki en büyük ve en küçük değerlerin hangi uç noktalarda gerçekleştiğini doğru tespit etmek.
2
Kritik noktalardaki fonksiyon değerlerini hesaplama
f(0)=2f(0) = 2, f(1)=6f(1) = 6, f(2)=4f(2) = 4, f(3)=2f(3) = 2, f(4)=6f(4) = 6 olarak bulunur.
Riemann alt ve üst toplamlarında kullanılacak yükseklikleri elde etmek.
3
Riemann alt toplamını hesaplama
L=1[min(f([0,1]))+min(f([1,2]))+min(f([2,3]))+min(f([3,4]))]=1(2+4+2+2)=10L = 1 \cdot [\min(f([0,1])) + \min(f([1,2])) + \min(f([2,3])) + \min(f([3,4]))] = 1 \cdot (2 + 4 + 2 + 2) = 10
Alt toplam�� oluşturan dikdörtgenlerin alanları toplamını bulmak.
4
Riemann üst toplamını hesaplama
U=1[max(f([0,1]))+max(f([1,2]))+max(f([2,3]))+max(f([3,4]))]=1(6+6+4+6)=22U = 1 \cdot [\max(f([0,1])) + \max(f([1,2])) + \max(f([2,3])) + \max(f([3,4]))] = 1 \cdot (6 + 6 + 4 + 6) = 22
Üst toplamı oluşturan dikdörtgenlerin alanları toplamını bulmak.
5
İki toplam arasındaki farkı bulma
UL=2210=12U - L = 22 - 10 = 12
Soruda istenen fark değerine ulaşmak.

Anahtar Kavram

Monoton olmayan fonksiyonlarda Riemann alt ve üst toplamlarının hesaplanması
Soru 430Soru

Her noktada sürekli bir f:RRf: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} fonksiyonu, her xRx \in \mathbb{R} için

f(x)+f(x)=6x2+4f(x) + f(-x) = 6x^2 + 4
f(2x)=f(x)f(2-x) = f(x)

eşitliklerini sağlamaktadır.

Buna göre,

13f(x)dx\int_{-1}^{3} f(x) \, dx

integralinin değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 12

Cevap

İntegralin değeri 12'dir.
Verilen f(2x)=f(x)f(2-x) = f(x) simetri özelliğinden ötürü integral [1,1][-1, 1] ve [1,3][1, 3] aralıklarına bölünür ve [1,3][1, 3] aralığındaki parça, yapılan değişken değiştirme ile [1,1][-1, 1] aralığına taşınarak baştaki integral ile özdeş kılınır. Böylece tüm integral 211f(x)dx2 \int_{-1}^{1} f(x) \, dx ifadesine eşit olur. f(x)+f(x)=6x2+4f(x) + f(-x) = 6x^2 + 4 eşitliğinden yararlanılarak bu integralin değeri kolayca 1212 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
f(2x)=f(x)f(2-x) = f(x) simetri özelliğini kullanarak 13f(x)dx\int_{-1}^{3} f(x) \, dx integralini x=1x=1 noktasından iki parçaya ayıralım.
13f(x)dx=11f(x)dx+13f(x)dx\int_{-1}^{3} f(x) \, dx = \int_{-1}^{1} f(x) \, dx + \int_{1}^{3} f(x) \, dx
f(2x)=f(x)f(2-x) = f(x) eşitliği fonksiyonun grafiğinin x=1x=1 doğrusuna göre simetrik olduğunu belirtir, bu nedenle integrali bu simetri ekseninde parçalamak işlemleri kolaylaştırır.
2
İkinci integral olan 13f(x)dx\int_{1}^{3} f(x) \, dx ifadesinde u=2xu = 2-x dönüşümü uygulayalım ve integral sınırlarını güncelleyelim.
du=dxdu = -dx olur. Sınırlar: x=1    u=1x=1 \implies u=1 ve x=3    u=1x=3 \implies u=-1 olur. Buradan 13f(x)dx=11f(2u)du\int_{1}^{3} f(x) \, dx = \int_{-1}^{1} f(2-u) \, du elde edilir.
İntegral sınırlarını [1,1][-1, 1] aralığına taşımak ve birinci integral ile ilişkilendirmek için değişken değiştirme uygulanır.
3
f(2u)=f(u)f(2-u) = f(u) eşitliğini kullanarak integral ifadesini sadeleştirelim.
13f(x)dx=11f(x)dx\int_{1}^{3} f(x) \, dx = \int_{-1}^{1} f(x) \, dx olur. Dolayısıyla, aradı��ımız integral 211f(x)dx2 \int_{-1}^{1} f(x) \, dx haline gelir.
Simetri özelliği sayesinde iki farklı aralıktaki integrallerin birbirine eşit olduğu gösterilmiş olur.
4
f(x)+f(x)=6x2+4f(x) + f(-x) = 6x^2 + 4 eşitliğinin her iki yanının [1,1][-1, 1] aralığında integralini alalım.
11f(x)dx+11f(x)dx=11(6x2+4)dx\int_{-1}^{1} f(x) \, dx + \int_{-1}^{1} f(-x) \, dx = \int_{-1}^{1} (6x^2 + 4) \, dx
Fonksiyonun tek-çift simetri özelliklerinden faydalanarak doğrudan 11f(x)dx\int_{-1}^{1} f(x) \, dx integralinin değerine ulaşmak hedeflenir.
5
11f(x)dx\int_{-1}^{1} f(-x) \, dx integralinde t=xt = -x dönüşümü yaparak sadeleştirme sağlayalım.
211f(x)dx=11(6x2+4)dx2 \int_{-1}^{1} f(x) \, dx = \int_{-1}^{1} (6x^2 + 4) \, dx eşitliği elde edilir.
x-x dönüşümü sınırları tersine çevirse de diferansiyeldeki eksi işareti ile sınırlar eski haline döner ve integralin değeri değişmez.
6
Sağ taraftaki belirli integrali hesaplayarak nihai sonucu bulalım.
[2x3+4x]11=(2+4)(24)=6(6)=12\left[ 2x^3 + 4x \right]_{-1}^{1} = (2 + 4) - (-2 - 4) = 6 - (-6) = 12 bulunur.
Temel analiz teoremi (Newton-Leibniz) kullanılarak polinomun belirli integrali hesaplanır.

Anahtar Kavram

Belirli integralde sınır değiştirme, değişken değiştirme ve fonksiyonların simetri özellikleri yardımıyla integral hesabı.
Soru 431Soru
aa ve bb birer gerçel sayı olmak üzere,
limx1x+a2x21=b\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x+a} - 2}{x^2 - 1} = b
olduğuna göre, 1ba\frac{1}{b} - a farkı kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 5

Cevap

İstenen farkın değeri 5'tir.
Limit değerinin bir gerçel sayı olabilmesi için paydanın sıfıra gittiği durumda payın da sıfıra gitmesi gerektiği kuralından aa değeri bulunur. Ardından eşlenik çarpımı yardımıyla 00\frac{0}{0} belirsizliği giderilerek limit değeri olan bb hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Paydanın limitini inceleyip payın limitini sıfıra eşitleyerek aa değerini bulma.
a=3a = 3 olarak bulunur.
x1x \to 1 için payda sıfıra yaklaştığından, limitin bir gerçel sayıya eşit olabilmesi için pay da sıfıra yaklaşmal��dır. Yani limx1(x+a2)=0    1+a2=0    a=3\lim_{x \to 1} (\sqrt{x+a} - 2) = 0 \implies \sqrt{1+a} - 2 = 0 \implies a = 3 olur.
2
Bulunan a=3a = 3 değerini limitte yerine yazıp payı eşleniği ile çarparak belirsizliği giderme.
Limit ifadesi limx11(x+1)(x+3+2)\lim_{x \to 1} \frac{1}{(x+1)(\sqrt{x+3} + 2)} şekline sadeleşir.
limx1x+32x21\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x+3} - 2}{x^2 - 1} ifadesinde 00\frac{0}{0} belirsizliği vardır. Payı ve paydayı x+3+2\sqrt{x+3} + 2 ile çarparsak: (x+32)(x+3+2)(x21)(x+3+2)=x1(x1)(x+1)(x+3+2)\frac{(\sqrt{x+3} - 2)(\sqrt{x+3} + 2)}{(x^2 - 1)(\sqrt{x+3} + 2)} = \frac{x-1}{(x-1)(x+1)(\sqrt{x+3} + 2)} elde edilir. x1x \neq 1 olduğundan x1x-1 terimleri sadeleşir.
3
Sadeleşen ifadede x=1x=1 yazarak limit değeri olan bb'yi bulma ve 1ba\frac{1}{b} - a değerini hesaplama.
b=18b = \frac{1}{8} ve 1ba=5\frac{1}{b} - a = 5 bulunur.
b=limx11(x+1)(x+3+2)=124=18b = \lim_{x \to 1} \frac{1}{(x+1)(\sqrt{x+3} + 2)} = \frac{1}{2 \cdot 4} = \frac{1}{8} olur. Buradan 1ba=83=5\frac{1}{b} - a = 8 - 3 = 5 elde edilir.

Anahtar Kavram

Limitlerde 0/0 belirsizliğinin köklü ifadeler içeren rasyonel fonksiyonlarda eşlenik çarpımı ile giderilmesi ve parametre bulma.
Soru 432Soru
Sürekli bir ff fonksiyonu için
15f(x)dx=7 \int_{1}^{5} f(x) \, dx = 7
olduğuna göre,
15(f(x)+k)dx=19 \int_{1}^{5} (f(x) + k) \, dx = 19
eşitliğini sağlayan kk gerçel sayısı kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 3

Cevap

k sayısı 3'tür.
Verilen belirli integral, integralin lineerlik özelliğinden yararlanılarak iki ayrı integralin toplamı biçiminde yazılır. Sabit kk fonksiyonunun [1,5][1, 5] aralığındaki belirli integrali 4k4k olarak bulunur. Bilinen değer yerine yazılarak 7+4k=197 + 4k = 19 denklemi elde edilir ve buradan k=3k = 3 sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
İntegrali toplamsal lineerlik özelliğiyle iki ayrı integral olarak yazmak
15f(x)dx+15kdx=19\int_{1}^{5} f(x) \, dx + \int_{1}^{5} k \, dx = 19
Toplama işleminin belirli integral üzerindeki dağılma özelliğini kullanmak
2
Bilinen integral değerini yerine yazmak ve sabit terimin integralini almak
7+4k=197 + 4k = 19
abkdx=k(ba)\int_{a}^{b} k \, dx = k(b-a) kuralını uygulamak ve verilen integral değerini yerine yerleştirmek
3
Elde edilen birinci dereceden denklemi çözmek
k=3k = 3
7+4k=197 + 4k = 19 denkleminde bilinmeyeni yalnız bırakarak çözüme ulaşmak

Anahtar Kavram

Belirli İntegralin Lineerlik Özelliği ve Sabit Fonksiyon İntegrali
Soru 433Soru

aa ve bb gerçel sayılar olmak üzere,

f(x)=x2+ax+bx2x+1f(x) = \frac{x^2 + ax + b}{x^2 - x + 1}

fonksiyonu tanımlanıyor.

f(0)=3f'(0) = 3
f(1)=2f'(1) = 2

olduğuna göre, f(2)f'(2) değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -1

Cevap

f'(2) değeri -1'dir.
Bölümün türevi kuralı doğru uygulanıp, verilen başlangıç koşullarıyla a ve b katsayıları sırasıyla 4 ve -1 olarak bulunduktan sonra türev fonksiyonunda x = 2 yazıldığında sonuç -1 çıkmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Bölümün türev kuralını uygulayarak f'(x) türev fonksiyonunu bulun.
f(x)=(2x+a)(x2x+1)(x2+ax+b)(2x1)(x2x+1)2f'(x) = \frac{(2x+a)(x^2-x+1) - (x^2+ax+b)(2x-1)}{(x^2-x+1)^2}
Rasyonel bir fonksiyonun türevini hesaplamak için bölümün türevi kuralı uygulanmalıdır.
2
f'(0) = 3 eşitliğini kullanarak a ve b arasındaki ilk denklemi elde edin.
f'(0) = \frac{a \cdot 1 - b \cdot (-1)}{1} = a + b \implies a + b = 3
Türev fonksiyonunda x = 0 yazılarak verilen değere eşitlenir.
3
f'(1) = 2 eşitliğini kullanarak a ve b değerlerini bulun.
f'(1) = \frac{(2+a)(1) - (1+a+b)(1)}{1^2} = 2 + a - 1 - a - b = 1 - b \implies 1 - b = 2 \implies b = -1$. Buradan a - 1 = 3 \implies a = 4 bulunur.
Türev fonksiyonunda x = 1 yazılarak elde edilen ifade verilen değere eşitlenir ve a ile b bilinmeyenleri çözülür.
4
Bulunan a = 4 ve b = -1 değerlerini türev fonksiyonunda yerine yazarak f'(2) değerini hesaplayın.
f'(2) = \frac{(2(2)+4)(2^2-2+1) - (2^2+4(2)-1)(2(2)-1)}{(2^2-2+1)^2} = \frac{24 - 33}{9} = -1
Elde edilen fonksiyon kuralı kullanılarak x = 2 noktasındaki türev hesaplanır.

Anahtar Kavram

Bölümün Türevi ve Bilinmeyen Katsayıların Bulunması
Soru 434Soru

Dik koordinat düzleminde, y=x33xy = x^3 - 3x eğrisi ile y=xy = x doğrusu arasında kalan sınırlı bölgelerin alanları toplamı kaç birimkaredir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 8

Cevap

Eğriler arasında kalan sınırlı bölgelerin alanları toplamı 8 birimkaredir.
Kesişim noktaları x=2x = -2, x=0x = 0 ve x=2x = 2 olarak belirlendikten sonra, [2,0][-2, 0] ve [0,2][0, 2] aralıklarındaki alanlar ayrı ayrı integral ile hesaplanır. Fonksiyonların simetrik yapısından dolayı her iki bölgenin alanı da 4 birimkaredir. Dolayısıyla toplam alan 8 birimkaredir.

Adım Adım Çözüm

1
Eğrilerin kesişim noktalarını bulmak için denklemleri birbirine eşitleyin.
x33x=xx34x=0x(x2)(x+2)=0x^3 - 3x = x \Rightarrow x^3 - 4x = 0 \Rightarrow x(x-2)(x+2) = 0 denkleminden kesişim noktaları x=2x = -2, x=0x = 0 ve x=2x = 2 olarak elde edilir.
İntegral sınırlarını belirlemek için eğrilerin kesiştiği apsis değerlerinin hesaplanması gerekir.
2
Kesişim noktaları arasındaki aralıklarda hangi eğrinin üstte olduğunu analiz edin.
[2,0][-2, 0] aralığında x33xxx^3 - 3x \geq x iken [0,2][0, 2] aralığında xx33xx \geq x^3 - 3x olur.
İntegral ile alan hesabı yapılırken üst sınırda yer alan fonksiyondan alt sınırda yer alan fonksiyon çıkarılır.
3
Belirlenen aralıklarda integral alarak alanları ayrı ayrı hesaplayın.
[0,2][0, 2] aralığındaki alan 02(4xx3)dx=[2x2x44]02=4\int_{0}^{2} (4x - x^3) \, dx = \left[ 2x^2 - \frac{x^4}{4} \right]_{0}^{2} = 4 birimkare bulunur. Simetriden dolayı [2,0][-2, 0] aralığındaki alan da 4 birimkaredir.
Her bir sınırlı bölgenin alanı, eğrilerin farkının belirli integrali alınarak bulunur.
4
Elde edilen alan değerlerini toplayarak toplam alanı bulun.
Toplam Alan = 4+4=84 + 4 = 8 birimkaredir.
Eğriler arasında kalan tüm sınırlı bölgelerin toplam alanını bulmak için ayrı ayrı hesaplanan alanlar toplanmalıdır.

Anahtar Kavram

İki eğri arasında kalan bölgenin alanı, kesişim noktaları sınır kabul edilerek, üstteki fonksiyon ile alttaki fonksiyonun farkının belirli integrali alınarak hesaplanır.
Soru 435Soru

Dik koordinat düzleminde, f(x)=ax2+bxf(x) = ax^2 + bx parabolünün üzerindeki A(1,3)A(1, 3) noktasından çizilen teğet doğrusu xx-eksenini x=2x = -2 noktasında kesmektedir.

Buna göre, aba \cdot b çarpımı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -10

Cevap

Doğru cevap -10'dur.
Teğet doğrusunun geçtiği bilinen iki nokta olan (1, 3) ve (-2, 0) kullanılarak doğrunun eğimi 1 olarak hesaplanır. Fonksiyonun x = 1 noktasındaki türevi f'(1) = 2a + b bu eğime eşitlenerek 2a + b = 1 denklemi bulunur. Ayrıca A(1, 3) noktası fonksiyonun üzerinde olduğu için a + b = 3 eşitliği sağlanır. Bu iki denklem ortak çözüldüğünde a = -2 ve b = 5 elde edilir, çarpımları ise -10 olur.

Adım Adım Çözüm

1
A(1, 3) noktasının parabol üzerinde bulunması bilgisini kullanmak.
f(1)=a(1)2+b(1)=a+b=3f(1) = a(1)^2 + b(1) = a + b = 3 denklemi elde edilir.
Bir eğri üzerindeki nokta, o eğrinin denklemini sağlamak zorundadır.
2
Teğet doğrusunun eğimini iki noktası bilinen doğrunun eğim formülüyle hesaplamak.
Teğet doğrusu A(1,3)A(1, 3) ve (2,0)(-2, 0) noktalarından geçtiği için eğimi m=301(2)=1m = \frac{3 - 0}{1 - (-2)} = 1 olur.
Eğrinin x=1x = 1 noktasındaki teğetinin e��imini belirlemek için doğrunun geçtiği diğer nokta olan xx-eksenini kestiği nokta kullanılır.
3
Fonksiyonun türevini alıp teğet noktasındaki eğime eşitlemek.
f(x)=2ax+bf(1)=2a+b=1f'(x) = 2ax + b \Rightarrow f'(1) = 2a + b = 1 denklemi elde edilir.
Bir fonksiyonun üzerindeki bir noktadan çizilen teğetinin eğimi, o noktadaki türev değerine eşittir.
4
Elde edilen iki bilinmeyenli denklem sistemini çözmek ve parametrelerin çarpımını bulmak.
a+b=3a + b = 3 ve 2a+b=12a + b = 1 denklemlerinden a=2a = -2 ve b=5b = 5 bulunur. Buradan ab=10a \cdot b = -10 elde edilir.
Bilinmeyen aa ve bb değerlerini bulup bizden istenen çarpım değerine ulaşmak.

Anahtar Kavram

Bir fonksiyonun üzerindeki bir noktadan çizilen teğet doğrusunun eğimi, fonksiyonun o noktadaki türevine eşittir.
Soru 436Soru
Dik koordinat düzleminde,
f(x)=x32x2+3f(x) = x^3 - 2x^2 + 3
eğrisinin A(a,f(a))A(a, f(a)) noktasındaki teğet doğrusu, bu eğriyi başka bir B(b,f(b))B(b, f(b)) noktasında dik kesmektedir.

Buna göre, bu teğet doğrusunun eğimi kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -0.5

Cevap

Teğet doğrusunun eğimi -0.5'tir.
Teğet doğrusu ile eğrinin kesim noktalarının apsisleri kökler toplamı ilişkisinden b=22ab = 2-2a olarak bulunur. AA noktasındaki teğet eğimi m=3a24am = 3a^2 - 4a iken, BB noktasındaki türev f(b)=4(m+1)f'(b) = 4(m+1) olur. Doğrunun BB noktasında eğriyi dik kesmesi mf(b)=1m \cdot f'(b) = -1 şartını gerektirir. Bu denklemin çözümü (2m+1)2=0(2m+1)^2 = 0 olup, teğet doğrusunun eğimi -0.5 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Teğet doğrusu ile eğrinin kesim noktalarının apsisleri arasındaki ilişkiyi belirlemek.
b=22ab = 2 - 2a
Teğet doğrusunun denklemi ile eğrinin denkleminin ortak çözümünden elde edilen kübik denklemin kökleri aa (çift katlı) ve bb olup, kökler toplamı formülünden 2a+b=22a + b = 2 olur.
2
AA noktasındaki teğet eğimini aa parametresine bağlı olarak yazmak.
m=3a24am = 3a^2 - 4a
Bir fonksiyona üzerindeki bir noktadan çizilen teğetin eğimi, o noktadaki türev değerine eşittir.
3
BB noktasındaki türev değerini mm cinsinden ifade etmek.
f(b)=4(m+1)f'(b) = 4(m + 1)
b=22ab = 2 - 2a değeri f(x)=3x24xf'(x) = 3x^2 - 4x fonksiyonunda yerine yazılarak sadeleştirme yapılır.
4
Teğet ve normal doğrularının eğimleri çarpımının 1-1 olmasından yararlanarak mm değerini bulmak.
m=0.5m = -0.5
f(a)f(b)=1m4(m+1)=1f'(a) \cdot f'(b) = -1 \Rightarrow m \cdot 4(m+1) = -1 denklemi çözüldüğünde elde edilen (2m+1)2=0(2m+1)^2 = 0 tam kare ifadesinden tek bir reel mm değeri elde edilir.

Anahtar Kavram

Türevin geometrik yorumu, teğet ve normal doğrularının eğimleri arasındaki ilişki ve eğrilerin kesişim noktalarının analizi.
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 437Soru

Her xRx \in \mathbb{R} için sürekli olan bir ff fonksiyonu,

f(x)+f(4x)=6f(x) + f(4-x) = 6

eşitliğini sağlamaktadır.
03f(x)dx=10\int_{0}^{3} f(x) \, dx = 10

olduğuna göre,

14f(x)dx\int_{1}^{4} f(x) \, dx

integralinin değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 8

Cevap

İntegralin değeri 8 olarak bulunur.
Verilen f(x)+f(4x)=6f(x) + f(4-x) = 6 fonksiyonel eşitliğinin [0,3][0, 3] aralığındaki integrali alındığında, belirli integralin lineerlik ve değişken değiştirme özellikleri kullanılarak 03f(x)dx+14f(x)dx=18\int_{0}^{3} f(x) \, dx + \int_{1}^{4} f(x) \, dx = 18 eşitliğine ulaşılır. Burada 03f(x)dx=10\int_{0}^{3} f(x) \, dx = 10 değeri yerine yazıldığında, aranan integralin değeri 8 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Eşitliğin her iki tarafının [0,3][0, 3] aralığında belirli integralini alın.
03f(x)dx+03f(4x)dx=036dx=18\int_{0}^{3} f(x) \, dx + \int_{0}^{3} f(4-x) \, dx = \int_{0}^{3} 6 \, dx = 18
Verilen belirli integral sınırları [0,3][0, 3] olduğundan, bu aralıkta entegrasyon yaparak verilen bilgileri kullanmayı hedefleriz.
2
Sol taraftaki ikinci integralde u=4xu = 4-x değişken değiştirmesini uygulayın.
du=dxdu = -dx ve yeni sınırlar: x=0    u=4x = 0 \implies u = 4, x=3    u=1x = 3 \implies u = 1 olur.
İntegral sınırlarını hedeflediğimiz [1,4][1, 4] aralığıyla ilişkilendirmek ve fonksiyonun içini basitleştirmek.
3
Değişken değiştirmeyi ikinci integrale uygulayarak basitleştirin.
03f(4x)dx=41f(u)(du)=14f(u)du=14f(x)dx\int_{0}^{3} f(4-x) \, dx = \int_{4}^{1} f(u) (-du) = \int_{1}^{4} f(u) \, du = \int_{1}^{4} f(x) \, dx
Belirli integralin sınır değiştirme özelliği (eksi işaretinin sınırları ters çevirmesi) ve değişken adının integralin değerini etkilememesi.
4
Elde edilen sonuçları ana denklemde yerine yazarak hedef integrali hesaplayın.
10+14f(x)dx=18    14f(x)dx=810 + \int_{1}^{4} f(x) \, dx = 18 \implies \int_{1}^{4} f(x) \, dx = 8
Verilen 03f(x)dx=10\int_{0}^{3} f(x) \, dx = 10 değerini yerine yazarak bilinmeyen integrali çekmek.

Anahtar Kavram

Belirli integralde değişken değiştirme (u-ikamesi) yöntemi ve integral sınırlarının güncellenmesi ile integralin lineerlik özellikleri.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 438Soru
Sürekli bir f:RRf: \mathbb{R} \to \mathbb{R} fonksiyonu, her xx gerçel sayısı için
f(x)+f(6x)=3x218x+29f(x) + f(6-x) = 3x^2 - 18x + 29

eşitliğini sağlamaktadır.
Buna göre,
24f(x)dx\int_{2}^{4} f(x) \, dx
integralinin değeri kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 3

Cevap

İntegralin değeri 3'tür.
Verilen fonksiyonel denklemde belirli integralin sınır değiştirme özelliği kullanıldığında integral değeri değişmez. Taraf tarafa toplama yapılarak tek bir integral altında birleştirilen ifadenin değeri hesaplanır ve ikiye bölünerek aranan değer olan 3 elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Belirli integral sınırlarını ve değişkeni dönüştürmek.
24f(x)dx=24f(6x)dx\int_{2}^{4} f(x) \, dx = \int_{2}^{4} f(6-x) \, dx eşitliği elde edilir.
x=6ux = 6-u değişken değiştirmesi yapıldığında dx=dudx = -du olur. Sınırlar x=2x=2 için u=4u=4 ve x=4x=4 için u=2u=2 olur. Böylece 24f(x)dx=42f(6u)(du)=24f(6u)du=24f(6x)dx\int_{2}^{4} f(x) \, dx = \int_{4}^{2} f(6-u) (-du) = \int_{2}^{4} f(6-u) \, du = \int_{2}^{4} f(6-x) \, dx bulunur.
2
İki integral ifadesini taraf tarafa toplamak.
224f(x)dx=24(f(x)+f(6x))dx2 \int_{2}^{4} f(x) \, dx = \int_{2}^{4} (f(x) + f(6-x)) \, dx elde edilir.
Soru kökündeki denklemi kullanabilmek amacıyla integralin doğrusal (lineer) özelliğinden faydalanarak iki özdeş integrali toplarız.
3
f(x)+f(6x)=3x218x+29f(x) + f(6-x) = 3x^2 - 18x + 29 ifadesini yerine yazarak integral değerini hesaplamak.
224f(x)dx=62 \int_{2}^{4} f(x) \, dx = 6 ve buradan 24f(x)dx=3\int_{2}^{4} f(x) \, dx = 3 bulunur.
Polinom integral alma kuralı uygulanarak [x39x2+29x]24=(64144+116)(836+58)=3630=6[x^3 - 9x^2 + 29x]_2^4 = (64 - 144 + 116) - (8 - 36 + 58) = 36 - 30 = 6 hesabı yapılır.

Anahtar Kavram

Belirli integralde sınırların yansıması (değişken değiştirme) ve doğrusal toplama özellikleri.
Soru 439Soru
Gerçel sayılar kümesi üzerinde sürekli bir ff fonksiyonu için
A=25f(x)dxA = \int_{2}^{5} f(x) \, dx
B=58f(x)dxB = \int_{5}^{8} f(x) \, dx
eşitlikleri veriliyor.
283f(x)dx=36\int_{2}^{8} 3f(x) \, dx = 36
ve AB=4A - B = 4 olduğuna göre, AA değeri kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 8

Cevap

Belirli integralin özelliklerini uygulayarak elde edilen denklem sistemi çözüldüğünde A değeri 8 olarak bulunur.
Verilen integral ifadesi dışarıdaki sabit çarpan sadeleştirilerek 12 olarak bulunur. Sınır parçalama özelliği ile bu değer A ve B integrallerinin toplamına eşitlenir (A+B=12A + B = 12). Soruda verilen AB=4A - B = 4 bilgisiyle ortak çözüm yapıldığında A değeri 8 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Belirli integralin lineerlik özelliğini uygulayarak kat sayıyı integral dışına çıkarmak.
28f(x)dx=12\int_{2}^{8} f(x) \, dx = 12
İntegral içindeki sabit çarpan integralin dışına alınabilir: kf(x)dx=kf(x)dx\int k \cdot f(x) \, dx = k \int f(x) \, dx.
2
İntegral sınırlarını parçalayarak A ve B cinsinden bir eşitlik kurmak.
A+B=12A + B = 12
[2,8][2, 8] aralığı 55 noktasından bölünerek 28f(x)dx=25f(x)dx+58f(x)dx\int_{2}^{8} f(x) \, dx = \int_{2}^{5} f(x) \, dx + \int_{5}^{8} f(x) \, dx şeklinde yazılabilir.
3
Elde edilen A+B=12A + B = 12 ve soruda verilen AB=4A - B = 4 denklemlerini ortak çözmek.
A=8A = 8
İki bilinmeyenli denklem sistemi taraf tarafa toplanarak B değişkeni yok edilir ve A bulunur.

Anahtar Kavram

Belirli integralde lineerlik (sabit çarpanı dışarı çıkarma) ve sınırların parçalanması özellikleri.
Soru 440Soru

Dik koordinat düzleminde, tepe noktası T1(4,0)T_1(-4, 0) olan ve kolları sağa doğru açılan P1P_1 parabolü ile tepe noktası T2(8,0)T_2(8, 0) olan ve kolları sola doğru açılan P2P_2 parabolü verilmiştir. Bu iki parabol, yy-eksenini aynı (0,2)(0, 2) ve (0,2)(0, -2) noktalarında kesmektedir.

Buna göre, P1P_1 ve P2P_2 parabolleri arasında kalan sınırlı bölgenin alanı kaç birimkaredir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 32

Cevap

İki parabol arasında kalan sınırlı bölgenin alanı 32 birimkaredir.
Parabollerin denklemleri sırasıyla x=y24x = y^2 - 4 ve x=2y2+8x = -2y^2 + 8 olarak bulunur. Kesim noktaları olan y=2y = -2 ve y=2y = 2 sınırları arasında, sağdaki parabolden soldaki parabol çıkarılarak yy değişkenine göre alınan integral alanı 3232 birimkare olarak verir.

Adım Adım Çözüm

1
P1P_1 parabolünün denklemini bulma.
x=y24x = y^2 - 4
Tepe noktası T1(4,0)T_1(-4, 0) olan ve sağa açılan yatay parabol denklemi x=ay24x = ay^2 - 4 şeklindedir. (0,2)(0,2) noktasını sağladığından 0=4a4    a=10 = 4a - 4 \implies a = 1 olur.
2
P2P_2 parabolünün denklemini bulma.
x=2y2+8x = -2y^2 + 8
Tepe noktası T2(8,0)T_2(8, 0) olan ve sola açılan yatay parabol denklemi x=by2+8x = by^2 + 8 şeklindedir. (0,2)(0,2) noktasını sağladığından 0=4b+8    b=20 = 4b + 8 \implies b = -2 olur.
3
Kesim noktalarını belirleme.
y=2y = -2 ve y=2y = 2
İki parabolün kesim noktalarını bulmak için denklemleri ortak çözeriz: y24=2y2+8    3y2=12    y=±2y^2 - 4 = -2y^2 + 8 \implies 3y^2 = 12 \implies y = \pm 2.
4
Alan integralini kurma ve hesaplama.
32
[2,2][-2, 2] aralığında sağdaki eğriden soldaki eğri çıkarılarak yy eksenine göre integral alınır: 22((2y2+8)(y24))dy=22(123y2)dy=[12yy3]22=32\int_{-2}^{2} ((-2y^2 + 8) - (y^2 - 4)) \, dy = \int_{-2}^{2} (12 - 3y^2) \, dy = [12y - y^3]_{-2}^{2} = 32.

Anahtar Kavram

İki eğri arasında kalan alanın, y değişkenine göre belirli integral yardımıyla hesaplanması.
ÖncekiSayfa 22 / 43Sonraki
Tüm alıştırma soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) | Examkin