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→∞ (4x3 + 2x + 9)/(x3 + 6x + 9) limitini bulun.

f(x) = (4x3 + 2x + 9)/(x3 + 6x + 9)x → ∞
L =
2.LimitlerZor
xyx = 0

x radyan cinsinden olmak üzere L = limx→0 (1 − cos 4x)/(2x²) limitini bulun.

f(x) = (1 − cos 4x)/(2x²)x → 0
L =
3.TürevlerOrta
xyx = −1

f(x) = (3x + 1)4 olsun. f′(−1)'yi bulun.

f(x) = (3x + 1)4x = −1
f′(−1) =
4.TürevlerZor
xyx = 1

f(x) = x2 − 4x − 4 fonksiyonunun x = 1 noktasındaki teğeti y eksenini y = b'de keser. b'yi bulun.

f(x) = x2 − 4x − 4x = 1
b =
5.OptimizasyonOrta
rh

Kapalı (üstü ve altı olan) silindirik bir kutu 400 cm³ almalıdır. Kullanılan metal toplam yüzey alanıyla orantılıdır. En az malzemeyi kullanan yarıçap r değerini bulun.

V = 400 cm³
r = cm
6.OptimizasyonZor
p (€)R(p)20şimdi

Bir tiyatro gösteri başına tanesi €20’dan 980 bilet satıyor. Pazar araştırması, bilet fiyatındaki her €1’lık artışın 20 daha az bilet satılması (ve her €1’lık indirimin 20 daha fazla) anlamına geldiğini gösteriyor. Hasılatı en büyük yapan bilet fiyatı p değerini bulun.

980 × €2020 / €1
p = €
7.İntegrallerOrta
xy02

I = ∫02 2x·(x² + 1)3 dx'i hesaplayın.

f(x) = 2x·(x² + 1)3[0, 2]
I =
8.İntegrallerZor
xy1,333y = 4xy = 3x²

y = 4x doğrusu ile y = 3x² parabolü arasındaki bölge x ekseni etrafında döndürülüyor. Cismin hacmini V bulun.

y = 4xy = 3x²
V =

3Çözeltiler

1.Limitler

Cevap: L = 4

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 + 2/x2 + 9/x3)/(1 + 6/x2 + 9/x3)

x → ∞ alın

L = 4/1 = 4

Cevap

L = 4

Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.

2.Limitler

Cevap: L = 4

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

4·sin 4x/(4x) → 0/0

İkinci uygulama

16·cos 4x/4

x = 0 koyun

L = 16/4 = 4

Cevap

L = 4
3.Türevler

Cevap: f′(−1) = −96

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·(3x + 1)3·3

Yerine koyun

f′(−1) = 4·(−2)3·3 = −96

Cevap

f′(−1) = −96
4.Türevler

Cevap: b = −5

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(1) = −7
f′(x) = 2x − 4 → f′(1) = −2

x = 0'da teğet

b = f(x₀) − f′(x₀)·x₀ = −7 − (−2)·1 = −5

Cevap

b = −5
5.Optimizasyon

Cevap: r = 3,993 cm

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.

r’nin fonksiyonu olarak alan

h = 400/(πr²)
A(r) = 2πr² + 800/r

Türevi sıfıra eşitleyin

A″(r) = 4π + 1600/r³ > 0, yani bu bir minimumdur.

4πr − 800/r² = 0 → r = ∛(400/(2π)) = 3,993 cm

Yükseklik ve alan

h = 400/(π·3,993²) = 2r = 7,986 cm
A = 2π·3,993² + 800/3,993 = 300,5 cm²

Cevap

r = 3,993 cm

En ucuz kapalı kutunun yüksekliği çapına eşittir: h = 2r.

6.Optimizasyon

Cevap: p = 34,5 €

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.

Fiyatın fonksiyonu olarak gelir

n(p) = 1380 − 20p
R(p) = 1380p − 20p²

Türevi sıfıra eşitleyin

R″(p) = −40 < 0, yani bu bir maksimumdur.

p = 1380/40 = €34,5

En büyük hasılat

n = 1380 − 20·34,5 = 690
R = 34,5·690 = €23805

Cevap

p = €34,5
7.İntegraller

Cevap: I = 156

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 = ∫15 u3 du

İntegral alın ve sınırları koyun

I = [u4/4]15 = (625 − 1)/4 = 156

Cevap

I = 156
8.İntegraller

Cevap: V = 15,89

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

4x = 3x² → x = 0, x = 1,333

Rondela (pul) yöntemi

V = π∫₀1,333 ((4x)² − (3x²)²) dx

İntegral alın

V = π(16·1,333³/3 − 9·1,333⁵/5) = π·5,057 = 15,89

Cevap

V = 15,89

ExamProblems · examproblems.com/courses/calculus-1