x radyan cinsinden olmak üzere L = limx→0 (1 − cos 2x)/(4x²) limitini bulun.
f(x) = (1 − cos 2x)/(4x²)x → 0
L =
3.TürevlerOrta
f(x) = x·sin(x) olsun, x radyan cinsinden. f′(1,5)'i bulun.
f(x) = x·sin(x)x = 1,5 rad
f′(1.5) =
4.TürevlerZor
f(x) = 3x2 − 3x fonksiyonunun x = 3 noktasındaki teğeti y eksenini y = b'de keser. b'yi bulun.
f(x) = 3x2 − 3xx = 3
b =
5.OptimizasyonOrta
400 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 = 400 m²€30/m€8/m
x = m
6.OptimizasyonZor
Küçük bir firma ürününü birim başına €60 sabit piyasa fiyatından satıyor. q birim üretmenin maliyeti C(q) = 800 + 28q + 0,1q² avro. Kârı en büyük yapan üretim q değerini bulun.
p = €60C = 800 + 28q + 0,1q²
q = birim
7.İntegrallerOrta
I = ∫02 e−x dx'i hesaplayın.
f(x) = e−x[0, 2]
I =
8.İntegrallerZor
I = ∫₀1 x²·eˣ dx değerini hesaplayın.
∫₀1 x²eˣ dx
I =
3Çözeltiler
1.Limitler
Cevap: L = −0,5
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
(−2 + 7/x3)/(4 + 6/x2 + 3/x3)
x → ∞ alın
L = −2/4 = −0,5
Cevap
L = −0,5
Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.
2.Limitler
Cevap: L = 0,5
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·sin 2x/(8x) → 0/0
İkinci uygulama
4·cos 2x/8
x = 0 koyun
L = 4/8 = 0,5
Cevap
L = 0,5
3.Türevler
Cevap: f′(1.5) = 1,104
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.
Çarpım ve zincir kuralı
f′(x) = sin(x) + x·cos(x)
Yerine koyun
f′(1,5) = 0,9975 + 1,5·0,07074 = 1,104
Cevap
f′(1,5) = 1,104
4.Türevler
Cevap: b = −27
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.
Nokta ve eğim
f(3) = 18
f′(x) = 6x − 3 → f′(3) = 15
x = 0'da teğet
b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = 18 − 15·3 = −27
Cevap
b = −27
5.Optimizasyon
Cevap: x = 12,98 m
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 + 6400/x
Türevi sıfıra eşitleyin
C″(x) = 12800/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.
x = √(6400/38) = 12,98 m
y = 400/12,98 = 30,82 m
En küçük maliyet
C = 38·12,98 + 6400/12,98 = €986,3
Cevap
x = 12,98 m
6.Optimizasyon
Cevap: q = 160 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.
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.
İlkel fonksiyon
F(x) = e−x/(−1)
Sınırları yerine koyun
I = (e−2 − 1)/(−1) = (0,1353 − 1)/(−1) = 0,8647
Cevap
I = 0,8647
8.İntegraller
Cevap: I = 0,7183
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.