f(x) = x3 − 15x2 + 63x + 2 olsun. Yerel maksimumun x koordinatı x'i bulun.
f(x) = x3 − 15x2 + 63x + 2
x =
5.OptimizasyonOrta
300 m²’lik dikdörtgen bir arsa dört kenarından çitle çevriliyor. Sokak boyunca uzanan x uzunluğundaki kenarın metresi €25, diğer üç kenarın metresi €10. En küçük toplam maliyet C değerini bulun.
A = 300 m²€25/m€10/m
C = €
6.OptimizasyonZor
Bir tiyatro gösteri başına tanesi €20’dan 750 bilet satıyor. Pazar araştırması, bilet fiyatındaki her €1’lık artışın 25 daha az bilet satılması (ve her €1’lık indirimin 25 daha fazla) anlamına geldiğini gösteriyor. Gösteri başına en büyük hasılat R değerini bulun.
750 × €2025 / €1
R = €
7.İntegrallerOrta
I = ∫₁6 x·ln x dx değerini hesaplayın.
∫₁6 x ln x dx
I =
8.İntegrallerZor
I = ∫₀0,5 x²·eˣ dx değerini hesaplayın.
∫₀0,5 x²eˣ dx
I =
3Çözeltiler
1.Limitler
Cevap: L = 0,6
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
(3 + 6/x2 + 3/x3)/(5 + 5/x2 + 6/x3)
x → ∞ alın
L = 3/5 = 0,6
Cevap
L = 0,6
Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.
2.Limitler
Cevap: L = 2
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
(−2·e−2x + 2)/(2x) → 0/0
İkinci uygulama
4·e−2x/2
x = 0 koyun
L = 4·1/2 = 2
Cevap
L = 2
3.Türevler
Cevap: f′(2) = 1000
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.
Zincir kuralı
f′(x) = 4·(2x + 1)3·2
Yerine koyun
f′(2) = 4·53·2 = 1000
Cevap
f′(2) = 1000
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) = 35x + 6000/x
Türevi sıfıra eşitleyin
C″(x) = 12000/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.
x = √(6000/35) = 13,09 m
y = 300/13,09 = 22,91 m
En küçük maliyet
C = 35·13,09 + 6000/13,09 = €916,5
Cevap
C = €916,5
6.Optimizasyon
Cevap: R = 15625 €
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.
Fiyatın fonksiyonu olarak gelir
n(p) = 1250 − 25p
R(p) = 1250p − 25p²
Türevi sıfıra eşitleyin
R″(p) = −50 < 0, yani bu bir maksimumdur.
p = 1250/50 = €25
En büyük hasılat
n = 1250 − 25·25 = 625
R = 25·625 = €15625
Cevap
R = €15625
7.İntegraller
Cevap: I = 23,5
Kısmi integrasyon: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, çarpım kuralından gelir. u olarak türevi alındığında basitleşen çarpanı (x’in bir kuvveti ya da ln x), dv olarak ise integralini alabildiğiniz çarpanı (eˣ, sin x, cos x ya da u = ln x iken x) seçin. Belirli integralde u·v’yi iki sınırda hesaplayın: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. x² çarpanı iki tur gerektirir.
u ve dv’yi seçin
u = ln x, du = dx/x; dv = x dx, v = x²/2
İlkel fonksiyon
∫x ln x dx = (x²/2)ln x − ∫(x/2) dx = (x²/2)ln x − x²/4
Limitler
(18·ln 6 − 9) − (0 − 0,25) = 23,5
Cevap
I = 23,5
8.İntegraller
Cevap: I = 0,0609
Kısmi integrasyon: ∫u·dv = u·v − ∫v·du, çarpım kuralından gelir. u olarak türevi alındığında basitleşen çarpanı (x’in bir kuvveti ya da ln x), dv olarak ise integralini alabildiğiniz çarpanı (eˣ, sin x, cos x ya da u = ln x iken x) seçin. Belirli integralde u·v’yi iki sınırda hesaplayın: ∫ₐᵇ u dv = [u·v]ₐᵇ − ∫ₐᵇ v du. x² çarpanı iki tur gerektirir.