x radyan cinsinden olmak üzere L = limx→0 (1 − cos 4x)/(4x²) limitini bulun.
f(x) = (1 − cos 4x)/(4x²)x → 0
L =
3.TürevlerOrta
f(x) = x·sin(3x) olsun, x radyan cinsinden. f′(0,5)'i bulun.
f(x) = x·sin(3x)x = 0,5 rad
f′(0.5) =
4.TürevlerZor
f(x) = x3 − 15x2 + 63x + 1 olsun. Yerel maksimumun x koordinatı x'i bulun.
f(x) = x3 − 15x2 + 63x + 1
x =
5.OptimizasyonOrta
300 m²’lik dikdörtgen bir arsa dört kenarından çitle çevriliyor. Sokak boyunca uzanan x uzunluğundaki kenarın metresi €15, diğer üç kenarın metresi €10. En küçük toplam maliyet C değerini bulun.
A = 300 m²€15/m€10/m
C = €
6.OptimizasyonZor
Küçük bir firma ürününü birim başına €75 sabit piyasa fiyatından satıyor. q birim üretmenin maliyeti C(q) = 2300 + 56q + 0,02q² avro. Kârı en büyük yapan üretim q değerini bulun.
p = €75C = 2300 + 56q + 0,02q²
q = birim
7.İntegrallerOrta
I = ∫₀π/3 x·sin x dx değerini hesaplayın (x radyan cinsinden).
∫₀π/3 x·sin x dx
I =
8.İntegrallerZor
y = 5x doğrusu ile y = 2x² parabolü arasındaki bölge x ekseni etrafında döndürülüyor. Cismin hacmini V bulun.
y = 5xy = 2x²
V =
3Çözeltiler
1.Limitler
Cevap: L = −1
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
(−1 + 6/x2 + 5/x3)/(1 + 2/x2 + 2/x3)
x → ∞ alın
L = −1/1 = −1
Cevap
L = −1
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
4·sin 4x/(8x) → 0/0
İkinci uygulama
16·cos 4x/8
x = 0 koyun
L = 16/8 = 2
Cevap
L = 2
3.Türevler
Cevap: f′(0.5) = 1,104
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 ve zincir kuralı
f′(x) = sin(3x) + 3x·cos(3x)
Yerine koyun
f′(0,5) = 0,9975 + 1,5·0,07074 = 1,104
Cevap
f′(0,5) = 1,104
4.Türevler
Cevap: x = 3
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) = 25x + 6000/x
Türevi sıfıra eşitleyin
C″(x) = 12000/x³ > 0, yani bu bir minimumdur.
x = √(6000/25) = 15,49 m
y = 300/15,49 = 19,36 m
En küçük maliyet
C = 25·15,49 + 6000/15,49 = €774,6
Cevap
C = €774,6
6.Optimizasyon
Cevap: q = 475 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
(−π/3·cos π/3 + sin π/3) − (0 + 0) = 0,3424
Cevap
I = 0,3424
8.İntegraller
Cevap: V = 163,6
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.