f(x) = x3 − 4,5x2 + 5 olsun. Yerel minimumun x koordinatı x'i bulun.
f(x) = x3 − 4,5x2 + 5
x =
5.OptimizasyonOrta
800 m²’lik dikdörtgen bir arsa dört kenarından çitle çevriliyor. Sokak boyunca uzanan x uzunluğundaki kenarın metresi €30, diğer üç kenarın metresi €8. Maliyeti en aza indiren sokak tarafı uzunluğu x değerini bulun.
A = 800 m²€30/m€8/m
x = m
6.OptimizasyonZor
Bir şirket haftada q birim satıyor. Bunları satabileceği fiyat birim başına p = 190 − 0,1q avro ve maliyet C(q) = 22500 + 40q avro. Kârı en büyük yapan haftalık üretim q değerini bulun.
p = 190 − 0,1qC = 22500 + 40q
q = birim
7.İntegrallerOrta
y = √(2x) eğrisinin altında, x = 0’dan x = 2’e kadar olan bölge x ekseni etrafında döndürülüyor. Cismin (bir paraboloit) hacmini V bulun.
y = √(2x)0 ≤ x ≤ 2
V =
8.İntegrallerZor
y = 2x2 ve y = 3x ile sınırlanan bölgenin alanı A'ı bulun.
y = 2x2y = 3x
A =
3Çözeltiler
1.Limitler
Cevap: L = 1,667
Limitler: önce doğrudan yerine koymayı deneyin. 0/0 verirse önce sadeleştirin: çarpanlarına ayırıp ortak çarpanı sadeleştirin ya da eşlenikle çarpın. x → ∞ iken pay ve paydayı x’in en yüksek kuvvetine bölün. L'Hôpital kuralı: f/g 0/0 veya ∞/∞ veriyorsa lim f/g = lim f′/g′; pay ve paydanın türevi ayrı ayrı alınır (bölüm kuralıyla değil).
En yüksek kuvvete bölün
(5 + 6/x2 + (−3)/x3)/(3 + 5/x2 + 4/x3)
x → ∞ alın
L = 5/3 = 1,667
Cevap
L = 1,667
Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.
2.Limitler
Cevap: L = 0,125
Limitler: önce doğrudan yerine koymayı deneyin. 0/0 verirse önce sadeleştirin: çarpanlarına ayırıp ortak çarpanı sadeleştirin ya da eşlenikle çarpın. x → ∞ iken pay ve paydayı x’in en yüksek kuvvetine bölün. L'Hôpital kuralı: f/g 0/0 veya ∞/∞ veriyorsa lim f/g = lim f′/g′; pay ve paydanın türevi ayrı ayrı alınır (bölüm kuralıyla değil).
Birinci uygulama
(−0,5·e−0,5x + 0,5)/(2x) → 0/0
İkinci uygulama
0,25·e−0,5x/2
x = 0 koyun
L = 0,25·1/2 = 0,125
Cevap
L = 0,125
3.Türevler
Cevap: f′(−1) = −1,2
Türev alma: f′(x) türevi grafiğin x noktasındaki eğimidir. Kuvvet kuralı: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Çarpım kuralı: (uv)′ = u′v + uv′. Zincir kuralı: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). f′(x) = 0 olan yerde grafiğin yatay teğeti vardır: maksimum, minimum ya da eyer noktası.
Logaritma için zincir kuralı
f′(x) = 6x/(3x2 + 2)
Yerine koyun
f′(−1) = −6/5 = −1,2
Cevap
f′(−1) = −1,2
4.Türevler
Cevap: x = 3
Türev alma: f′(x) türevi grafiğin x noktasındaki eğimidir. Kuvvet kuralı: (xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹. Çarpım kuralı: (uv)′ = u′v + uv′. Zincir kuralı: (f(g(x)))′ = f′(g(x))·g′(x). f′(x) = 0 olan yerde grafiğin yatay teğeti vardır: maksimum, minimum ya da eyer noktası.
Optimizasyon: optimize edilecek büyüklüğü, kısıtı kullanarak diğer değişkeni yok edip tek değişkenli bir fonksiyon olarak yazın. Türevi sıfıra eşitleyip çözün. Kritik noktanın maksimum veya minimum olduğunu (ikinci türev veya birinci türevin işaret değişimi) ve izin verilen aralıkta bulunduğunu kontrol edin; sıfır kenar uzunluğu gibi bir uç nokta cevap değildir.
x’in fonksiyonu olarak maliyet
C(x) = 38x + 12800/x
Türevi sıfıra eşitleyin
C″(x) = 25600/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.
x = √(12800/38) = 18,35 m
y = 800/18,35 = 43,59 m
En küçük maliyet
C = 38·18,35 + 12800/18,35 = €1395
Cevap
x = 18,35 m
6.Optimizasyon
Cevap: q = 750 birim
Optimizasyon: optimize edilecek büyüklüğü, kısıtı kullanarak diğer değişkeni yok edip tek değişkenli bir fonksiyon olarak yazın. Türevi sıfıra eşitleyip çözün. Kritik noktanın maksimum veya minimum olduğunu (ikinci türev veya birinci türevin işaret değişimi) ve izin verilen aralıkta bulunduğunu kontrol edin; sıfır kenar uzunluğu gibi bir uç nokta cevap değildir.
Dönel cisim hacimleri: y = f(x) eğrisi altındaki x = a’dan x = b’ye bölgeyi x ekseni etrafında döndürmek, x’teki kesiti f(x) yarıçaplı bir disk olan bir cisim oluşturur. Diskleri toplamak V = π∫ₐᵇ f(x)² dx verir. Bölge bir dış R(x) eğrisi ile bir iç r(x) eğrisi arasında olduğunda her dilim bir rondeladır: V = π∫ₐᵇ (R(x)² − r(x)²) dx. Yarıçapların karesini çıkarmadan önce alın.
Disk yöntemi
V = π∫₀2 2x dx
İntegral alın
V = π·2·2²/2 = 12,57
Cevap
V = 12,57
8.İntegraller
Cevap: A = 1,125
Belirli integraller: ∫ₐᵇ f(x) dx, a'dan b'ye grafik ile x ekseni arasındaki işaretli alandır. Bir ilkel fonksiyon F (F′ = f) bulun ve F(b) − F(a)'yı hesaplayın. Kuvvet kuralı: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). İki eğri arasındaki alan ∫(üst − alt) dx'tir.