f(x) = x3 + 1,5x2 − 6x + 2 olsun. Yerel minimumun x koordinatı x'i bulun.
f(x) = x3 + 1,5x2 − 6x + 2
x =
5.İntegrallerOrta
I = ∫01 e−0,5x dx'i hesaplayın.
f(x) = e−0,5x[0, 1]
I =
6.İntegrallerZor
y = 2x2 ve y = 2x ile sınırlanan bölgenin alanı A'ı bulun.
y = 2x2y = 2x
A =
7.Karmaşık sayılarOrta
z = −2 − j8 sayısının argümanını, θ, derece cinsinden, −180° ile 180° arasındaki esas değer olarak bulun.
z = −2 − j8
θ = °
8.Karmaşık sayılarZor
n = 3 ve w = 27∠60° için zⁿ = w denkleminin kökleri, k = 0, 1, 2 olmak üzere zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)’dir. z₂ kökünün gerçel kısmını bulun.
w = 27∠60°n = 3k = 2
Re(z₂) =
9.Diferansiyel denklemlerOrta
3 °C’deki bir kutu gazoz buzdolabından çıkarılıp 22 °C’deki bir odaya alınıyor. Newton’un soğuma yasasını izler: dT/dt = −k·(T − Tₐ). k = 0,09 min⁻¹ ile 6 dakika sonraki sıcaklığı T değerini bulun.
T0 = 3 °CTa = 22 °Ck = 0,09 min⁻¹t = 6 min
T = °C
10.Diferansiyel denklemlerZor
Bir tankta, içinde 20 kg tuz çözünmüş 100 L su var. Litre başına 0,1 kg tuz içeren tuzlu su 2 L/min debiyle giriyor ve iyi karışmış çözelti aynı debiyle çıkıyor. 30 dakika sonra tankta ne kadar tuz m vardır?
V = 100 Lm0 = 20 kgc = 0,1 kg/Lr = 2 L/min
m = kg
11.Matrisler ve determinantlarOrta
Gösterilen 3×3 A matrisinin determinantı det A'ı bulun.
A = [−3 −1 −1; 2 0 4; 1 −1 1]
det A =
12.Matrisler ve determinantlarZor
−5x − 4y = 0 ve −2x − 4y = 6 sistemini çözün. x'yi bulun.
−5x − 4y = 0−2x − 4y = 6
x =
13.Vektörler: skaler ve vektörel çarpımOrta
a = (−4, 2, 4) ve b = (k, −6, −5) vektörlerinin dik olduğu k değerini bulun.
a = (−4, 2, 4)b = (k, −6, −5)
k =
14.Vektörler: skaler ve vektörel çarpımZor
Bir köşeden çıkan kenarları a = (−3, −1, 5), b = (2, −2, −5) ve c = (1, 0, −3) olan paralelyüzlünün hacmini V bulun.
a = (−3, −1, 5)b = (2, −2, −5)c = (1, 0, −3)
V =
15.OlasılıkOrta
Gösterilen dağılım için X’in varyansını Var(X) bulun.
x: 0, 1, 2, 3p(x): 0,35, 0,35, 0,1, 0,2
Var(X) =
16.OlasılıkZor
X gösterilen dağılıma sahiptir ve Y = 5X + 1. Y’nin standart sapmasını σY bulun.
Bir büyüklük ortalaması 50 ve standart sapması 8 olan normal dağılımlıdır. Değerlerin hangi oranı P 38'ün altındadır?
μ = 50σ = 8x = 38
P =
19.Normal dağılımOrta
Standart normal eğri altında, z’nin sağındaki gölgeli alan 0,2119 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,2119
z =
20.Normal dağılımZor
yetişkin erkeklerin boyları, ortalaması 178 cm ve standart sapması 7 cm olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %60 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.
μ = 178 cmσ = 7 cm60%
x = cm
3Çözeltiler
1.Limitler
Cevap: L = −1,25
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).
En yüksek kuvvete bölün
(−5 + 2/x + 6/x2)/(4 + 6/x + 3/x2)
x → ∞ alın
L = −5/4 = −1,25
Cevap
L = −1,25
Dereceler eşitse limit baş katsayıların oranıdır.
2.Limitler
Cevap: L = 0,125
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
(−0,5·e−0,5x + 0,5)/(2x) → 0/0
İkinci uygulama
0,25·e−0,5x/2
x = 0 koyun
L = 0,25·1/2 = 0,125
Cevap
L = 0,125
3.Türevler
Cevap: f′(0) = 9
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) = 3·(3x − 1)2·3
Yerine koyun
f′(0) = 3·(−1)2·3 = 9
Cevap
f′(0) = 9
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.
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.
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.
Kesişim noktaları
2x2 = 2x → x = 0, x = 1
Üst eksi alt integrali alın
A = [x2 − 0,6667x3]01 = 0,3333
Cevap
A = 0,3333
7.Karmaşık sayılar
Cevap: θ = −104 °
Kutupsal biçim: z = r∠θ = r(cos θ + j sin θ) = r·ejθ; r = |z| ve θ = arg z. Dikdörtgen biçime dönüş: a = r cos θ, b = r sin θ. Argüman için bölge gerekir: θ = atan(b/a) yalnızca a > 0 için geçerlidir; a < 0 için 180° ekleyin ya da çıkarın. Kutupsal biçimde çarpma kolaydır: modülleri çarpın, argümanları toplayın; bölmek için modülleri bölün, argümanları çıkarın.
Bölge
a = −2, b = −8 → III
Referans açı
α = atan(8/2) = 75,96°
Argüman
θ = −(180° − α) = −104°
Cevap
θ = −104°
Kutupsal biçimde z = 8,246∠−104°.
8.Karmaşık sayılar
Cevap: Re(z₂) = −0,5209
De Moivre ve kökler: (r∠θ)ⁿ = rⁿ∠nθ. zⁿ = R∠φ denkleminin tam olarak n kökü vardır; hepsinin modülü R1/n’dir ve argümanları k = 0, 1, …, n − 1 için (φ + 360°·k)/n’dir: bir çember üzerinde eşit aralıklarla, 360°/n arayla dizilirler. p² < 4q olan z² + pz + q = 0 ikinci derece denkleminin karmaşık kökleri z = −p/2 ± j√(q − p²/4)’tür; gerçel katsayılı bir polinomun karmaşık kökleri her zaman a ± jb eşlenik çiftleri hâlindedir.
Matrisler: 2×2 matrisin determinantı ad − bc'dir. 3×3 için bir satır boyunca açın: her eleman, kendi satırı ve sütunu silinince kalan 2×2 matrisin determinantıyla çarpılır, işaretler + − + şeklinde değişir. Özdeğerler λ, det(A − λI) = 0'ı sağlar; 2×2 için bu λ² − (iz)·λ + det = 0'dır.
İlk satırın 2×2 minörleri
M₁₁ = 4, M₁₂ = −2, M₁₃ = −2
Kofaktör açılımı
det A = (−3)·4 − (−1)·(−2) + (−1)·(−2) = −12
Cevap
det A = −12
12.Matrisler ve determinantlar
Cevap: x = 2
Matrisler: 2×2 matrisin determinantı ad − bc'dir. 3×3 için bir satır boyunca açın: her eleman, kendi satırı ve sütunu silinince kalan 2×2 matrisin determinantıyla çarpılır, işaretler + − + şeklinde değişir. Özdeğerler λ, det(A − λI) = 0'ı sağlar; 2×2 için bu λ² − (iz)·λ + det = 0'dır.
Katsayılar matrisinin determinantı
det A = (−5)·(−4) − (−4)·(−2) = 12
x sütununu değiştirin
det Aₓ = 0·(−4) − (−4)·6 = 24
x = 24/12 = 2
Cevap
x = 2
y = −2,5
13.Vektörler: skaler ve vektörel çarpım
Cevap: k = −8
Dot product:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.
Skaler çarpım sıfıra eşit
a·b = (−4)·k + 2·(−6) + 4·(−5) = 0
−32 + (−4)·k = 0
k için çözün
k = −(−32)/(−4) = −8
Cevap
k = −8
14.Vektörler: skaler ve vektörel çarpım
Cevap: V = 9
Cross product:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.
Vektörel çarpım b × c
(b × c)x = bycz − bzcy = (−2)·(−3) − (−5)·0 = 6
(b × c)y = bzcx − bxcz = (−5)·1 − 2·(−3) = 1
(b × c)z = bxcy − bycx = 2·0 − (−2)·1 = 2
a ile skaler çarpım
a·(b × c) = (−3)·6 + (−1)·1 + 5·2 = −9
V = |−9| = 9
Cevap
V = 9
15.Olasılık
Cevap: Var(X) = 1,227
Kesikli rastgele değişkenler: bir olasılık dağılımı, bir değişkenin alabileceği her x değerini p(x) olasılığıyla listeler; olasılıklar 0 ile 1 arasındadır ve toplamları 1’dir. Beklenen değer (ortalama) E(X) = Σx·p(x)’tir, yani uzun vadeli ortalamadır. Varyans Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²’dir ve standart sapma σ = √Var(X)’tir. Doğrusal bir değişimde Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ve σY = |a|·σX’tir; sabit eklemek yayılımı değiştirmez.
Ortalama
μ = 0·0,35 + 1·0,35 + 2·0,1 + 3·0,2 = 1,15
Karelerin ortalaması
E(X²) = 0·0,35 + 1·0,35 + 4·0,1 + 9·0,2 = 2,55
Varyans
Var(X) = 2,55 − 1,15² = 1,227
Cevap
Var(X) = 1,227
16.Olasılık
Cevap: σY = 6,685
Kesikli rastgele değişkenler: bir olasılık dağılımı, bir değişkenin alabileceği her x değerini p(x) olasılığıyla listeler; olasılıklar 0 ile 1 arasındadır ve toplamları 1’dir. Beklenen değer (ortalama) E(X) = Σx·p(x)’tir, yani uzun vadeli ortalamadır. Varyans Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ²’dir ve standart sapma σ = √Var(X)’tir. Doğrusal bir değişimde Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) ve σY = |a|·σX’tir; sabit eklemek yayılımı değiştirmez.
X’in yayılımı
μ = 3,25, Var(X) = 1,788, σX = 1,337
Doğrusal değişim
σY = |5|·1,337 = 6,685
Cevap
σY = 6,685
Ortalama ise kayar: E(Y) = 5·3,25 + 1 = 17,25.
17.Betimsel istatistik
Cevap: s = 20,64
Betimsel istatistik: ortalama, toplamın n'ye bölümüdür; medyan, sıralanmış verinin ortadaki değeridir (n çiftse ortadaki iki değerin ortalaması). Örneklem standart sapması s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z puanı z = (x − μ)/σ, bir değerin ortalamadan kaç standart sapma uzakta olduğunu söyler.
Betimsel istatistik: ortalama, toplamın n'ye bölümüdür; medyan, sıralanmış verinin ortadaki değeridir (n çiftse ortadaki iki değerin ortalaması). Örneklem standart sapması s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z puanı z = (x − μ)/σ, bir değerin ortalamadan kaç standart sapma uzakta olduğunu söyler.
Standartlaştırın
z = −1,5
Standart normal tablo
Φ(−1,5) = 0,06681
P = 0,06681
Cevap
P = 0,06681
19.Normal dağılım
Cevap: z = 0,8
Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.
z’nin solundaki alan
Φ(z) = 1 − 0,2119 = 0,7881
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,7881 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 0,80
Cevap
z = 0,80
20.Normal dağılım
Cevap: x = 176,3 cm
Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.