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→∞ (√(x2 − 6x) − x).

f(x) = √(x2 − 6x) − xx → ∞
L =
2.HadSukar
xyx = 0

Cari had L = limx→0 (1 − cos 4x)/(2x²), dengan x dalam radian.

f(x) = (1 − cos 4x)/(2x²)x → 0
L =
3.TerbitanSederhana
xyx = 0.5

Biar f(x) = x3·e−0.5x. Cari f′(0.5).

f(x) = x3·e−0.5xx = 0.5
f′(0.5) =
4.TerbitanSukar
xy

Biar f(x) = x3 + 9x2 + 24x + 5. Cari koordinat-x x bagi minimum setempat.

f(x) = x3 + 9x2 + 24x + 5
x =
5.PengoptimumanSederhana
rh

Sebuah tin silinder tertutup (dengan penutup atas dan bawah) mesti memuatkan 355 cm³. Logam yang digunakan berkadar dengan jumlah luas permukaan. Cari jejari r yang menggunakan bahan paling sedikit.

V = 355 cm³
r = cm
6.PengoptimumanSukar
p (€)R(p)12sekarang

Sebuah panggung menjual 800 tiket setiap pertunjukan pada harga €12 setiap satu. Kajian pasaran menunjukkan bahawa setiap kenaikan €1 pada harga tiket bermakna 25 tiket kurang terjual (dan setiap penurunan €1, 25 lebih). Cari harga tiket p yang memaksimumkan hasil.

800 × €1225 / €1
p = €
7.KamiranSederhana
xy2y = x

Rantau di bawah y = x dari x = 0 ke x = 2 diputarkan pada paksi-x. Cari isi padu V pepejal itu (kon).

y = x0 ≤ x ≤ 2
V =
8.KamiranSukar
xy−33

Cari luas A kawasan antara parabola y = 9 − x² dan paksi-x.

y = 9 − x²
A =

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).

Darabkan dengan konjugat

f(x) = −6x/(√(x2 − 6x) + x)

Bahagikan dengan x

f(x) = −6/(√(1 + (−6)/x) + 1)

Biarkan x → ∞

L = −6/(1 + 1) = −3

Jawapan

L = −3
2.Had

Jawapan: L = 4

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

4·sin 4x/(4x) → 0/0

Penggunaan kedua

16·cos 4x/4

Gantikan x = 0

L = 16/4 = 4

Jawapan

L = 4
3.Terbitan

Jawapan: f′(0.5) = 0.5354

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 hasil darab

f′(x) = u′v + uv′ = e−0.5x·(3x2 + (−0.5)·x3)

Gantikan

f′(0.5) = 0.7788·(0.75 + (−0.0625)) = 0.5354

Jawapan

f′(0.5) = 0.5354
4.Terbitan

Jawapan: x = −2

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.

Terbitan

f′(x) = 3x2 + 18x + 24 = 3·(x2 + 6x + 8)

Selesaikan f′(x) = 0

x = −4 atau x = −2

Yang mana satu

f″(x) = 6x + 18: negatif pada maksimum, positif pada minimum.

f″(−4) = −6, f″(−2) = 6
x = −2

Jawapan

x = −2
5.Pengoptimuman

Jawapan: r = 3.837 cm

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.

Luas sebagai fungsi r

h = 355/(πr²)
A(r) = 2πr² + 710/r

Tetapkan terbitan kepada sifar

A″(r) = 4π + 1420/r³ > 0, maka ini ialah minimum.

4πr − 710/r² = 0 → r = ∛(355/(2π)) = 3.837 cm

Tinggi dan luas

h = 355/(π·3.837²) = 2r = 7.674 cm
A = 2π·3.837² + 710/3.837 = 277.5 cm²

Jawapan

r = 3.837 cm

Tin tertutup yang paling murah adalah setinggi lebarnya: h = 2r.

6.Pengoptimuman

Jawapan: p = 22 €

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.

Hasil sebagai fungsi harga

n(p) = 1100 − 25p
R(p) = 1100p − 25p²

Tetapkan terbitan kepada sifar

R″(p) = −50 < 0, maka ini ialah maksimum.

p = 1100/50 = €22

Hasil maksimum

n = 1100 − 25·22 = 550
R = 22·550 = €12100

Jawapan

p = €22
7.Kamiran

Jawapan: V = 8.378

Isi padu kisaran: memutarkan rantau di bawah y = f(x) dari x = a ke x = b pada paksi-x menghasilkan pepejal yang keratan rentasnya pada x ialah cakera berjejari f(x). Menjumlahkan cakera itu memberikan V = π∫ₐᵇ f(x)² dx. Apabila rantau terletak antara lengkung luar R(x) dan lengkung dalam r(x), setiap hirisan ialah sesendal: V = π∫ₐᵇ (R(x)² − r(x)²) dx. Kuasa duakan jejari sebelum anda menolaknya.

Kaedah cakera

V = π∫₀2 1x² dx

Kamirkan

V = π·1·2³/3 = 8.378

Jawapan

V = 8.378

Semakan: kon berjejari 2 dan tinggi 2 mempunyai (1/3)πr²h = 8.378.

8.Kamiran

Jawapan: A = 36

Kamiran tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx ialah luas bertanda antara graf dan paksi-x dari a hingga b. Cari antiterbitan F (dengan F′ = f) dan nilaikan F(b) − F(a). Petua kuasa: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua lengkung ialah ∫(atas − bawah) dx.

Sifar

9 − x² = 0 → x = ±3

Kamirkan

A = [9x − x³/3]−33 = 18 − (−18) = 36

Jawapan

A = 36

ExamProblems · examproblems.com/courses/calculus-1