Kalkülüs 1: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 8 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorularDerse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Limitler

Doğrudan yerine koyma
önce x = a deneyin; 0/0 sadeleştirmeniz gerektiği anlamına gelir
Çarpanlarına ayırıp sadeleştirin
xⁿ − aⁿ = (x − a)(xⁿ⁻¹ + a·xⁿ⁻² + … + aⁿ⁻¹)
Eşlenik
(√x − √a)(√x + √a) = x − a
Sonsuzdaki limitler
x’in en yüksek kuvvetine bölün; dereceler eşitse sonuç baş katsayıların oranıdır
Özel limit
limx→∞ (1 + a/x)bx = eab
L'Hôpital kuralı
lim f/g = lim f′/g′ (0/0 or ∞/∞)

Türevler

Kuvvet kuralı
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Çarpım kuralı
(uv)′ = u′v + uv′
Bölüm kuralı
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Zincir kuralı
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Temel türevler
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Yöntem

  1. Yapıyı belirleyin: toplam, çarpım, bölüm veya bileşke.
  2. x’in her kuvvetine kuvvet kuralını uygulayın.
  3. Gereken yerde çarpım, bölüm veya zincir kuralını kullanın.
  4. Sadeleştirin ve istenirse noktada değerini hesaplayın.

Optimizasyon

Yöntem
Q(x)’i tek değişkenle yazın, Q′(x) = 0’ı çözün, Q″’yü veya uç noktaları kontrol edin
Maksimum
Q′(x) = 0, Q″(x) < 0
Minimum
Q′(x) = 0, Q″(x) > 0
Kapalı silindir
V = πr²h, A = 2πr² + 2πrh
Kâr
P = R − C, R = p·q, maximum where MR = MC

İntegraller

Kuvvet kuralı
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Belirli integral
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Temel integraller
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Eğriler arasındaki alan
∫ab (f − g) dx

Yöntem

  1. Mümkünse integrali alınan ifadeyi basit terimlerin toplamı olarak yeniden yazın.
  2. Kuvvet kuralını uygulayın: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1); ex, 1/x, sin ve cos için standart integralleri kullanın.
  3. Bir fonksiyonu ve türevini bir arada gördüğünüzde değişken değiştirme kullanın.
  4. Belirli integralde F(b) − F(a)’yı hesaplayın.

2Alıştırma soruları

1.LimitlerOrta
xyy = L

L = limx→∞ (1 + 3/x)x limitini bulun. Ondalık bir değer verin.

f(x) = (1 + 3/x)xx → ∞
L =
2.LimitlerZor
xyx = 0

x radyan cinsinden olmak üzere L = limx→0 (1 − cos 5x)/(2x²) limitini bulun.

f(x) = (1 − cos 5x)/(2x²)x → 0
L =
3.TürevlerOrta
xyx = 2

f(x) = x3·e−0,5x olsun. f′(2)'yi bulun.

f(x) = x3·e−0,5xx = 2
f′(2) =
4.TürevlerZor
xyx = −2

f(x) = −x2 − x − 2 fonksiyonunun x = −2 noktasındaki teğeti y eksenini y = b'de keser. b'yi bulun.

f(x) = −x2 − x − 2x = −2
b =
5.OptimizasyonOrta
sokak tarafı: €30/m€8/myyx

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
qP(q)maksimum

Bir şirket haftada q birim satıyor. Bunları satabileceği fiyat birim başına p = 110 − 0,5q avro ve maliyet C(q) = 1800 + 25q avro. Kârı en büyük yapan fiyat p değerini bulun.

p = 110 − 0,5qC = 1800 + 25q
p = €
7.İntegrallerOrta
xy01

I = ∫01 2x·(x² + 1)1 dx'i hesaplayın.

f(x) = 2x·(x² + 1)1[0, 1]
I =
8.İntegrallerZor
xy2y = 2xy = x²

y = 2x doğrusu ile y = x² parabolü arasındaki bölge x ekseni etrafında döndürülüyor. Cismin hacmini V bulun.

y = 2xy = x²
V =

3Çözeltiler

1.Limitler

Cevap: L = 20,09

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).

Logaritma alın

ln L = limx→∞ x·ln(1 + 3/x)

Hesaplayın

u → 0 iken ln(1 + u)/u → 1, dolayısıyla x·ln(1 + a/x) → a.

ln L = 1·3 = 3

Logaritmayı geri alın

L = e3 = 20,09

Cevap

L = 20,09
2.Limitler

Cevap: L = 6,25

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

5·sin 5x/(4x) → 0/0

İkinci uygulama

25·cos 5x/4

x = 0 koyun

L = 25/4 = 6,25

Cevap

L = 6,25
3.Türevler

Cevap: f′(2) = 2,943

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 kuralı

f′(x) = u′v + uv′ = e−0,5x·(3x2 + (−0,5)·x3)

Yerine koyun

f′(2) = 0,3679·(12 + (−4)) = 2,943

Cevap

f′(2) = 2,943
4.Türevler

Cevap: b = 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.

Nokta ve eğim

f(−2) = −4
f′(x) = −2x − 1 → f′(−2) = 3

x = 0'da teğet

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = −4 − 3·(−2) = 2

Cevap

b = 2
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: p = 67,5 €

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.

Kâr fonksiyonu

P(q) = (110 − 0,5q)·q − (1800 + 25q) = −0,5q2 + 85q − 1800

Türevi sıfıra eşitleyin

P″(q) = −1 < 0, yani bu bir maksimumdur.

q = 85/1 = 85

Fiyat ve kâr

p = 110 − 0,5·85 = €67,5
P = 85·85 − 0,5·85² − 1800 = €1813

Cevap

p = €67,5
7.İntegraller

Cevap: I = 1,5

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.

Değişken değiştirme

u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u1 du

İntegral alın ve sınırları koyun

I = [u2/2]12 = (4 − 1)/2 = 1,5

Cevap

I = 1,5
8.İntegraller

Cevap: V = 13,4

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.

Kesişim noktaları

2x = 1x² → x = 0, x = 2

Rondela (pul) yöntemi

V = π∫₀2 ((2x)² − (1x²)²) dx

İntegral alın

V = π(4·2³/3 − 1·2⁵/5) = π·4,267 = 13,4

Cevap

V = 13,4

ExamProblems · examproblems.com/courses/calculus-1