x radyan cinsinden olmak üzere L = limx→0 (1 − cos 3x)/(x²) limitini bulun.
f(x) = (1 − cos 3x)/(x²)x → 0
L =
3.TürevlerOrta
f(x) = (2x − 1)3 olsun. f′(1)'yi bulun.
f(x) = (2x − 1)3x = 1
f′(1) =
4.TürevlerZor
f(x) = x3 − 3x2 − 4 olsun. Yerel minimumun x koordinatı x'i bulun.
f(x) = x3 − 3x2 − 4
x =
5.OptimizasyonOrta
800 m²’lik dikdörtgen bir arsa dört kenarından çitle çevriliyor. Sokak boyunca uzanan x uzunluğundaki kenarın metresi €25, diğer üç kenarın metresi €5. Maliyeti en aza indiren sokak tarafı uzunluğu x değerini bulun.
A = 800 m²€25/m€5/m
x = m
6.OptimizasyonZor
Küçük bir firma ürününü birim başına €45 sabit piyasa fiyatından satıyor. q birim üretmenin maliyeti C(q) = 4100 + 8q + 0,05q² avro. Kârı en büyük yapan üretim q değerini bulun.
p = €45C = 4100 + 8q + 0,05q²
q = birim
7.İntegrallerOrta
I = ∫₀2 x·sin x dx değerini hesaplayın (x radyan cinsinden).
∫₀2 x·sin x dx
I =
8.İntegrallerZor
y = 1 − x² parabolü ile x ekseni arasındaki bölgenin alanı A'ı bulun.
y = 1 − x²
A =
3Çözeltiler
1.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).
En yüksek kuvvete bölün
(−4 + 3/x + (−6)/x2)/(2 + 6/x + 5/x2)
x → ∞ alın
L = −4/2 = −2
Cevap
L = −2
Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.
2.Limitler
Cevap: L = 4,5
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
3·sin 3x/(2x) → 0/0
İkinci uygulama
9·cos 3x/2
x = 0 koyun
L = 9/2 = 4,5
Cevap
L = 4,5
3.Türevler
Cevap: f′(1) = 6
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) = 3·(2x − 1)2·2
Yerine koyun
f′(1) = 3·12·2 = 6
Cevap
f′(1) = 6
4.Türevler
Cevap: x = 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.
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) = 30x + 8000/x
Türevi sıfıra eşitleyin
C″(x) = 16000/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.
x = √(8000/30) = 16,33 m
y = 800/16,33 = 48,99 m
En küçük maliyet
C = 30·16,33 + 8000/16,33 = €979,8
Cevap
x = 16,33 m
6.Optimizasyon
Cevap: q = 370 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.
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 = x, du = dx; dv = sin x dx, v = −cos x
İlkel fonksiyon
∫x sin x dx = −x cos x + ∫cos x dx = −x cos x + sin x
Limitler
(−2·cos 2 + sin 2) − (0 + 0) = 1,742
Cevap
I = 1,742
8.İntegraller
Cevap: A = 1,333
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.