Kalkulus 1: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 8 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Had

Penggantian terus
cuba x = a dahulu; 0/0 bermaksud permudahkan
Faktorkan dan batalkan
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Konjugat
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Had pada infiniti
bahagi dengan kuasa x tertinggi; darjah yang sama memberikan nisbah pekali pendahulu
Had khas
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
Petua L'Hôpital
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Terbitan

Petua kuasa
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Petua hasil darab
(uv)′ = u′v + uv′
Petua hasil bahagi
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Petua rantai
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Terbitan lazim
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Kaedah

  1. Kenal pasti strukturnya: hasil tambah, hasil darab, hasil bahagi atau gubahan.
  2. Gunakan petua kuasa pada setiap kuasa x.
  3. Gunakan petua hasil darab, hasil bahagi atau rantai di mana perlu.
  4. Permudahkan, dan nilaikan pada titik itu jika diminta.

Pengoptimuman

Kaedah
tulis Q(x) dengan satu pemboleh ubah, selesaikan Q′(x) = 0, semak Q″ atau titik hujung
Maksimum
Q′(x) = 0, Q″(x) < 0
Minimum
Q′(x) = 0, Q″(x) > 0
Silinder tertutup
V = πr²h, A = 2πr² + 2πrh
Untung
P = R − C, R = p·q, maximum where MR = MC

Kamiran

Petua kuasa
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Kamiran tentu
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Kamiran lazim
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Luas antara lengkung
∫ab (f − g) dx

Kaedah

  1. Tulis semula kamiran sebagai hasil tambah sebutan ringkas jika boleh.
  2. Gunakan petua kuasa: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), dan kamiran piawai untuk ex, 1/x, sin dan cos.
  3. Gunakan penggantian apabila anda melihat satu fungsi dan terbitannya bersama.
  4. Untuk kamiran tentu, nilaikan F(b) − F(a).

2Soalan latihan

1.HadSederhana
xyy = L

Cari had L = limx→∞ (6x3 + 3x − 1)/(2x3 + 3x + 1).

f(x) = (6x3 + 3x − 1)/(2x3 + 3x + 1)x → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

Cari had L = limx→0 (1 − cos 5x)/(4x²), dengan x dalam radian.

f(x) = (1 − cos 5x)/(4x²)x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = 3

Biar f(x) = ln(x2 + 5). Cari f′(3).

f(x) = ln(x2 + 5)x = 3
f′(3) =
4.TerbitanSukar
xyx = −2

Garis tangen kepada f(x) = −x2 + 3x + 4 pada x = −2 memotong paksi-y pada y = b. Cari b.

f(x) = −x2 + 3x + 4x = −2
b =
5.PengoptimumanSederhana
sisi jalan: €15/m€8/myyx

Sebidang tanah segi empat tepat seluas 1200 m² dipagar pada keempat-empat sisi. Sisi di sepanjang jalan, berpanjang x, berharga €15 semeter; tiga sisi yang lain berharga €8 semeter. Cari jumlah kos minimum C.

A = 1200 m²€15/m€8/m
C = €
6.PengoptimumanSukar
qP(q)maksimum

Sebuah firma kecil menjual produknya pada harga pasaran tetap €45 seunit. Mengeluarkan q unit menelan kos C(q) = 2700 + 18q + 0.02q² euro. Cari keluaran q yang memaksimumkan keuntungan.

p = €45C = 2700 + 18q + 0.02q²
q = unit
7.KamiranSederhana
xy14y = x ln x

Nilaikan I = ∫₁4 x·ln x dx.

∫₁4 x ln x dx
I =
8.KamiranSukar
xy1.5y = x²eˣ

Nilaikan I = ∫₀1.5 x²·eˣ dx.

∫₀1.5 x²eˣ dx
I =

3Larutan

1.Had

Jawapan: L = 3

Had: cuba penggantian terus dahulu. Jika ia memberikan 0/0, permudahkan dahulu: faktorkan dan batalkan faktor sepunya, atau darabkan dengan konjugat. Apabila x → ∞, bahagi pengangka dan penyebut dengan kuasa x tertinggi. Petua L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan membezakan pengangka dan penyebut secara berasingan (bukan dengan petua hasil bahagi).

Bahagikan dengan kuasa tertinggi

(6 + 3/x2 + (−1)/x3)/(2 + 3/x2 + 1/x3)

Biarkan x → ∞

L = 6/2 = 3

Jawapan

L = 3

Bagi darjah yang sama, had ialah nisbah pekali pendahulu.

2.Had

Jawapan: L = 3.125

Had: cuba penggantian terus dahulu. Jika ia memberikan 0/0, permudahkan dahulu: faktorkan dan batalkan faktor sepunya, atau darabkan dengan konjugat. Apabila x → ∞, bahagi pengangka dan penyebut dengan kuasa x tertinggi. Petua L'Hôpital: jika f/g memberikan 0/0 atau ∞/∞, maka lim f/g = lim f′/g′, dengan membezakan pengangka dan penyebut secara berasingan (bukan dengan petua hasil bahagi).

Penggunaan pertama

5·sin 5x/(8x) → 0/0

Penggunaan kedua

25·cos 5x/8

Gantikan x = 0

L = 25/8 = 3.125

Jawapan

L = 3.125
3.Terbitan

Jawapan: f′(3) = 0.4286

Pembezaan: terbitan f′(x) ialah kecerunan graf pada x. Petua kuasa: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Petua hasil darab: (uv)′ = u′v + uv′. Petua rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, graf mempunyai tangen mengufuk: maksimum, minimum atau titik pelana.

Petua rantai untuk logaritma

f′(x) = 2x/(x2 + 5)

Gantikan

f′(3) = 6/14 = 0.4286

Jawapan

f′(3) = 0.4286
4.Terbitan

Jawapan: b = 8

Pembezaan: terbitan f′(x) ialah kecerunan graf pada x. Petua kuasa: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Petua hasil darab: (uv)′ = u′v + uv′. Petua rantai: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). Di mana f′(x) = 0, graf mempunyai tangen mengufuk: maksimum, minimum atau titik pelana.

Titik dan kecerunan

f(−2) = −6
f′(x) = −2x + 3 → f′(−2) = 7

Garis tangen pada x = 0

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = −6 − 7·(−2) = 8

Jawapan

b = 8
5.Pengoptimuman

Jawapan: C = 1329 €

Pengoptimuman: tulis kuantiti yang hendak dioptimumkan sebagai fungsi satu pemboleh ubah, dengan menggunakan kekangan untuk menghapuskan pemboleh ubah yang lain. Tetapkan terbitan sama dengan sifar dan selesaikan. Semak bahawa titik genting ialah maksimum atau minimum (terbitan kedua atau perubahan tanda terbitan pertama) dan bahawa ia terletak dalam julat yang dibenarkan; titik hujung seperti panjang sisi sifar bukanlah jawapannya.

Kos sebagai fungsi x

C(x) = 23x + 19200/x

Tetapkan terbitan kepada sifar

C″(x) = 38400/x³ > 0, maka ini ialah minimum.

x = √(19200/23) = 28.89 m
y = 1200/28.89 = 41.53 m

Kos minimum

C = 23·28.89 + 19200/28.89 = €1329

Jawapan

C = €1329
6.Pengoptimuman

Jawapan: q = 675 unit

Pengoptimuman: tulis kuantiti yang hendak dioptimumkan sebagai fungsi satu pemboleh ubah, dengan menggunakan kekangan untuk menghapuskan pemboleh ubah yang lain. Tetapkan terbitan sama dengan sifar dan selesaikan. Semak bahawa titik genting ialah maksimum atau minimum (terbitan kedua atau perubahan tanda terbitan pertama) dan bahawa ia terletak dalam julat yang dibenarkan; titik hujung seperti panjang sisi sifar bukanlah jawapannya.

Fungsi keuntungan

P(q) = 45q − (2700 + 18q + 0.02q²) = −0.02q2 + 27q − 2700

Tetapkan terbitan kepada sifar

P″(q) = −0.04 < 0, maka ini ialah maksimum.

27 − 0.04q = 0 → q = 675

Keuntungan maksimum

P = 27·675 − 0.02·675² − 2700 = €6413

Jawapan

q = 675
7.Kamiran

Jawapan: I = 7.34

Pengamiran bahagian demi bahagian: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, daripada petua hasil darab. Pilih u sebagai faktor yang menjadi lebih mudah apabila dibezakan (kuasa x, atau ln x), dan dv sebagai faktor yang boleh anda kamirkan (eˣ, sin x, cos x, atau x apabila u = ln x). Bagi kamiran tentu, nilaikan u·v pada kedua-dua had: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Faktor x² memerlukan dua pusingan.

Pilih u dan dv

u = ln x, du = dx/x; dv = x dx, v = x²/2

Antiterbitan

∫x ln x dx = (x²/2)ln x − ∫(x/2) dx = (x²/2)ln x − x²/4

Had

(8·ln 4 − 4) − (0 − 0.25) = 7.34

Jawapan

I = 7.34
8.Kamiran

Jawapan: I = 3.602

Pengamiran bahagian demi bahagian: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, daripada petua hasil darab. Pilih u sebagai faktor yang menjadi lebih mudah apabila dibezakan (kuasa x, atau ln x), dan dv sebagai faktor yang boleh anda kamirkan (eˣ, sin x, cos x, atau x apabila u = ln x). Bagi kamiran tentu, nilaikan u·v pada kedua-dua had: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. Faktor x² memerlukan dua pusingan.

Pusingan pertama

∫x²eˣ dx = x²eˣ − ∫2x eˣ dx

Pusingan kedua

∫2x eˣ dx = 2x eˣ − 2eˣ
∫x²eˣ dx = eˣ(x² − 2x + 2)

Had

4.482·(1.25) − 1·2 = 3.602

Jawapan

I = 3.602

ExamProblems · examproblems.com/courses/calculus-1