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→∞ (6x3 − 3x + 8)/(x3 + 6x + 4) limitini bulun.

f(x) = (6x3 − 3x + 8)/(x3 + 6x + 4)x → ∞
L =
2.LimitlerZor
xyx = 0

x radyan cinsinden olmak üzere L = limx→0 ln(1 + x)/sin(3x) limitini bulun.

f(x) = ln(1 + x)/sin(3x)x → 0
L =
3.TürevlerOrta
xyx = 1

f(x) = x3·e0,5x olsun. f′(1)'yi bulun.

f(x) = x3·e0,5xx = 1
f′(1) =
4.TürevlerZor
xy

f(x) = x3 + 7,5x2 + 12x + 3 olsun. Yerel minimumun x koordinatı x'i bulun.

f(x) = x3 + 7,5x2 + 12x + 3
x =
5.OptimizasyonOrta
xhxkapaksız

Kare tabanlı açık (kapaksız) bir kutu 500 cm³ almalıdır. Mümkün olan en az malzemeyi, yani tabanla dört yan yüzün en küçük alanını kullanın. Taban kenarı x değerini bulun.

V = 500 cm³
x = cm
6.OptimizasyonZor
qP(q)maksimum

Bir şirket haftada q birim satıyor. Bunları satabileceği fiyat birim başına p = 100 − 0,2q avro ve maliyet C(q) = 3100 + 30q avro. Kârı en büyük yapan haftalık üretim q değerini bulun.

p = 100 − 0,2qC = 3100 + 30q
q = birim
7.İntegrallerOrta
xy1y = 0,5x

y = 0,5x eğrisinin altında, x = 0’dan x = 1’e kadar olan bölge x ekseni etrafında döndürülüyor. Cismin (bir koni) hacmini V bulun.

y = 0,5x0 ≤ x ≤ 1
V =
8.İntegrallerZor
xy−11

y = 1 − x² parabolü ile x ekseni arasındaki bölgenin alanı A'ı bulun.

y = 1 − x²
A =

3Çözeltiler

1.Limitler

Cevap: L = 6

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

(6 + (−3)/x2 + 8/x3)/(1 + 6/x2 + 4/x3)

x → ∞ alın

L = 6/1 = 6

Cevap

L = 6

Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.

2.Limitler

Cevap: L = 0,3333

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).

L'Hôpital kuralı

L = limx→0 [1/(1 + x)]/[3·cos 3x]

x = 0 koyun

L = 1/3 = 0,3333

Cevap

L = 0,3333
3.Türevler

Cevap: f′(1) = 5,771

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′ = e0,5x·(3x2 + 0,5·x3)

Yerine koyun

f′(1) = 1,649·(3 + 0,5) = 5,771

Cevap

f′(1) = 5,771
4.Türevler

Cevap: x = −1

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.

Türev

f′(x) = 3x2 + 15x + 12 = 3·(x2 + 5x + 4)

f′(x) = 0'ı çözün

x = −4 veya x = −1

Hangisi hangisi

f″(x) = 6x + 15: maksimumda negatif, minimumda pozitif.

f″(−4) = −9, f″(−1) = 9
x = −1

Cevap

x = −1
5.Optimizasyon

Cevap: x = 10 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.

x’in fonksiyonu olarak alan

S(x) = x² + 2000/x

Türevi sıfıra eşitleyin

S″(x) = 2 + 4000/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.

x³ = 1000 → x = 10 cm

Yükseklik ve alan

h = 500/10² = 5 cm
S = 10² + 2000/10 = 300 cm²

Cevap

x = 10 cm

En iyi açık kutunun yüksekliği genişliğinin yarısıdır.

6.Optimizasyon

Cevap: q = 175 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.

Kâr fonksiyonu

P(q) = (100 − 0,2q)·q − (3100 + 30q) = −0,2q2 + 70q − 3100

Türevi sıfıra eşitleyin

P″(q) = −0,4 < 0, yani bu bir maksimumdur.

q = 70/0,4 = 175

Fiyat ve kâr

p = 100 − 0,2·175 = €65
P = 70·175 − 0,2·175² − 3100 = €3025

Cevap

q = 175
7.İntegraller

Cevap: V = 0,2618

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.

Disk yöntemi

V = π∫₀1 0,25x² dx

İntegral alın

V = π·0,25·1³/3 = 0,2618

Cevap

V = 0,2618

Kontrol: yarıçapı 0,5, yüksekliği 1 olan bir koninin hacmi (1/3)πr²h = 0,2618.

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.

Sıfırlar

1 − x² = 0 → x = ±1

İntegral alın

A = [1x − x³/3]−11 = 0,6667 − (−0,6667) = 1,333

Cevap

A = 1,333

ExamProblems · examproblems.com/courses/calculus-1