f(x) = x3 + 9x2 + 24x + 5 olsun. Yerel maksimumun x koordinatı x'i bulun.
f(x) = x3 + 9x2 + 24x + 5
x =
5.OptimizasyonOrta
450 m²’lik dikdörtgen bir arsa dört kenarından çitle çevriliyor. Sokak boyunca uzanan x uzunluğundaki kenarın metresi €15, diğer üç kenarın metresi €5. En küçük toplam maliyet C değerini bulun.
A = 450 m²€15/m€5/m
C = €
6.OptimizasyonZor
Bir şirket haftada q birim satıyor. Bunları satabileceği fiyat birim başına p = 180 − 2q avro ve maliyet C(q) = 500 + 45q avro. Kârı en büyük yapan fiyat p değerini bulun.
p = 180 − 2qC = 500 + 45q
p = €
7.İntegrallerOrta
I = ∫₀π/3 x·sin x dx değerini hesaplayın (x radyan cinsinden).
∫₀π/3 x·sin x dx
I =
8.İntegrallerZor
I = ∫₀0,5 x²·eˣ dx değerini hesaplayın.
∫₀0,5 x²eˣ dx
I =
3Çözeltiler
1.Limitler
Cevap: L = 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
(5 + (−5)/x2 + (−6)/x3)/(1 + 4/x2 + 8/x3)
x → ∞ alın
L = 5/1 = 5
Cevap
L = 5
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′(3) = 0,6316
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.
Logaritma için zincir kuralı
f′(x) = 4x/(2x2 + 1)
Yerine koyun
f′(3) = 12/19 = 0,6316
Cevap
f′(3) = 0,6316
4.Türevler
Cevap: x = −4
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) = 20x + 4500/x
Türevi sıfıra eşitleyin
C″(x) = 9000/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.
x = √(4500/20) = 15 m
y = 450/15 = 30 m
En küçük maliyet
C = 20·15 + 4500/15 = €600
Cevap
C = €600
6.Optimizasyon
Cevap: p = 112,5 €
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.
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
(−π/3·cos π/3 + sin π/3) − (0 + 0) = 0,3424
Cevap
I = 0,3424
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.