Belirli ntegral Uygulamalar

Benzer belgeler
İntegral Uygulamaları

TEST - 1 KATI BASINCI. I. yarg do rudur. II. yarg yanl flt r. Buna göre, fiekil-i de K ve L cisimlerinin yere yapt klar bas nçlar eflit oldu una göre,

İntegralin Uygulamaları

SORU SORU. ABCDEF... düzgün çokgenin ard fl k köfleleridir. m(ebf) = 12 ise

Do ufl Üniversitesi Matematik Kulübü Fen Liseleri Yar flmas 2005 Soru ve Yan tlar

Kesir Örnek Çözüm. 1. Yandaki şekilde bir TEST Taralı alanı gösteren. bütün 8 eş parçaya bölünmüş ve bu parçalardan 3 tanesi

1.BÖLÜM SORU. (x+3) (4x 2 13) = 3(x+3) denklemini sa layan x de- erlerinin çarp m kaçt r? x+3 kümesi afla dakilerden hangisidir?

1. Hafta Uygulama Soruları

Şekil 23.1: Düzlemsel bölgenin alanı

SORULAR. 1. Aşa¼g daki limitleri bulunuz. Cevab n z n aşamalar n belirtiniz. lim. 1 n sin. lim. q 1 x 1+x

1993 ÖYS. 1. Rakamları birbirinden farklı olan üç basamaklı en büyük tek sayı aşağıdakilerden hangisine kalansız bölünebilir?

BELÝRLÝ (SINIRLI) ÝNTEGRAL

Bahçe Mah. Soğuksu Cad. No:73 MERSİN Tel : : Gsm :0.

Mustafa YAĞCI, Parabolün Tepe Noktası

Mat Matematik II / Calculus II

LYS 2016 MATEMATİK ÇÖZÜMLERİ

ÇÖZÜM SORU. Küpün yan yüzünü açal m. En k sa yol, do rusal uzakl k oldu undan, Bir dikdörtgenler prizmas n n ayr tlar a, b, c dir.

GEOMETR 7 ÜN TE III S L ND R

Örnek...2 : x=2, x=4, y=2, y= 5 doğruları arasında kalan

11. SINIF GEOMETRİ. A, B ve C noktaları O merkezli çember üzerinde. Buna göre, BE uzunluğu kaç cm dir? B) 7 3 C) 8 3 A) 5 2 E) 9 5 D) 7 5 ( ÖSS)

GEOMETR 7 ÜN TE IV KON

LYS 1 / GEOMETRİ DENEME ÇÖZÜMLERİ

Final sınavı konularına aşağıdaki sorular dahil değildir: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 19, 20, 21, 25, 27, 28, 29, 30, 33-b.

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (2. Hafta)

Uzunluklar Ölçme. Çevre. Alan. Zaman Ölçme. S v lar Ölçme. Hacmi Ölçme

GEOMETR 7 ÜN TE V KÜRE

1997 ÖYS A) 30 B) 35 C) 40 D) 45 E) 50. olduğuna göre, k kaçtır? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

4- SAYISAL İNTEGRAL. c ϵ R olmak üzere F(x) fonksiyonunun türevi f(x) ise ( F (x) = f(x) ); denir. f(x) fonksiyonu [a,b] R için sürekli ise;

TÜREV VE UYGULAMALARI

MAT 101, MATEMATİK I, FİNAL SINAVI 08 ARALIK (10+10 p.) 2. (15 p.) 3. (7+8 p.) 4. (15+10 p.) 5. (15+10 p.) TOPLAM

Hacimler ve Çift Katlı İntegraller

Çalışma Soruları 1. a) x > 5 b) y < -3 c) xy > 0 d) x 3 < y e) (x-2) 2 + y 2 > 1. ( ) 2x

[ AN ] doğrusu açıortay olduğundan;

ÜÇGENĠN ĠÇĠNDEKĠ GĠZEMLĠ ALTIGEN

Hacimler ve Çift Katlı İntegraller. Kapalı bir. alalım ve önce f(x, y) 0 varsayalım. f nin grafiği, denklemi z = f(x, y) olan bir yüzeydir.

Öğrenci Seçme Sınavı (Öss) / 18 Haziran Matematik II Soruları ve Çözümleri. ise fonksiyonu için, = b olduğuna göre, a b kaçtır? = 1 olur.

1.BÖLÜM SORU SORU. Reel say larda her a ve b için a 2 b 2 = (a+b) 2 2ab biçiminde bir ifllemi tan mlan yor.

( x y ) 2 = 3 2, x. y = 5 tir. x 2 + y 2 2xy = 9. x 2 + y 2 = 19 bulunur. Cevap D / 24 / 0 ( mod 8 ) Pikaçu.

11. BÖLÜM. Paralelkenar ve Eşkenar Dörtgen A. PARALELKENAR B. PARALELKENARIN ÖZEL LİKLERİ ÇÖZÜM ÖRNEK ÇÖZÜM ÖRNEK

Ö rendiklerimizi Nerelerde Kullanabiliriz? Alan tahmin etmede kullanabiliriz.

JOVO STEFANOVSKİ NAUM CELAKOSKİ. Sekizyıllık İlköğretim

Milli Eğitim Bakanlığı, Talim ve Terbiye Kurulu Bakanlığı'nın tarih ve 330 sayılı kararı ile kabul edilen ve Öğretim Yılından

Lys x 2 + y 2 = (6k) 2. (x 2k) 2 + y 2 = (2k 5) 2 olduğuna göre x 2 y 2 =? Cevap: 14k 2

ARASINAV SORULARININ ÇÖZÜMLERİ GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

(, ) ( ) [ ] [ ] ve [ ] [ ] ( ) ( ) ÜÇGENLERDE TRİGONOMETRİK ÖZELLİKLER. A. Kosinüs Teoremi: Herhangi bir ABC

A A A A A TEMEL MATEMAT K TEST. + Bu bölümdeki cevaplar n z cevap ka d ndaki "TEMEL MATEMAT K TEST " bölümüne iflaretleyiniz. 4.

Öğrenci Seçme Sınavı (Öss) / 18 Haziran Matematik II Soruları ve Çözümleri. = 1 olur.

HİPERBOL. Merkezi O noktası olan hiperbole merkezil hiperbol denir. F ve F' noktalarına hiperbolün odakları denir.

Kontak İbreli Termometreler

f fonksiyonuna bir üç değişkenli fonksiyon adı verilir. Daha çok değişkenli fonksiyonlar benzer şekilde tanımlanır.

a 2 =h 2 +r 2 DERS: MATEMATĐK 8 KONU:KONĐ FORMÜLLERĐ ANLATIMI HAZIRLAYAN: ÖMER ASKERDEN ADI: SOYADI:

BÖLÜM 5. MATRİS ve DETERMİNANTLAR 5.1. MATRİSLER. Taşkın, Çetin, Abdullayeva. reel sayılardan oluşan. olmak üzere tüm a.

Komisyon. ALES EŞİT AĞRILIK ve SAYISAL ADAYLARA TAMAMI ÇÖZÜMLÜ 10 DENEME ISBN

Bir Fonksiyonun İlkeli. fonksiyonuna I üzerinde f nin ilkeli denir.

Lisans Yerleştirme Sınavı 1 (Lys 1) / 16 Haziran Matematik Sorularının Çözümleri. sayısının 2 sayı tabanında yazılışı =?

VEKTÖRLER ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİTE 5. ÜNİT

1990 ÖYS 1. 7 A) 91 B) 84 C) 72 D) 60 E) 52 A) 52 B) 54 C) 55 D) 56 E) 57

Hiperbolde Yolculuk (ve Poncelet Teoremleri)

TYT / MATEMATİK Deneme - 6

Yükseköğretime Geçiş Sınavı (Ygs) / 1 Nisan Matematik Soruları ve Çözümleri

2 olur. ADI: SOYADI: DERS: MATEMATĐK KONU: KESĐK PĐRAMĐT KONU ANLATIMI HAZIRLAYAN: ÖMER ASKERDEN

MAT MATEMATİK I DERSİ

Mil li E i tim Ba kan l Ta lim ve Ter bi ye Ku ru lu Bafl kan l n n ta rih ve 334 sa y l ka ra r ile ka bul edi len ve Ö re tim

FONKS YONLAR. Fonksiyon. Fonksiyon Olma Şartları. çözüm. kavrama sorusu. çözüm. kavrama sorusu. çözüm. kavrama sorusu

ÜÇGENDE ALAN. Alan(ABC)= 1 2. (taban x yükseklik)

T I M U R K A R A Ç AY- H AY D A R E Ş - İ B R A H I M İ B R A H I M O Ğ L U C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K

ANALİTİK GEOMETRİ KONU ANLATIMLI ÇÖZÜMLÜ SORU BANKASI

MAT MATEMATİK I DERSİ

S4 u(x, y) = ln ( sin y. S5 u(x, y) = 2α 2 sec(α(x 4α 2 t)) fonksiyonunun

12. SINIF MATEMATİK DERSİ İLERİ DÜZEY ÖĞRETİM PROGRAMI

LYS 1 / GEOMETRİ DENEME ÇÖZÜMLERİ

Gerçekte yükler yayılı olup, tekil yük problemlerin çözümünü kolaylaştıran bir idealleştirmedir.

ÖZEL EGE LİSESİ PEDAL DÖRTGENLERİNDE GEOMETRİK EŞİTSİZLİKLER

3. V, R 3 ün açık bir altkümesi olmak üzere, c R. p noktasında yüzeye dik olduğunu gösteriniz.(10

KUTUPSAL KOORDİNATLAR

Örnek...1 : Örnek...2 : DÜZGÜN BEŞGEN DÜZGÜN BEŞGEN ÖZELLİK 3 TANIM VE ÖZELLİKLERİ ÖZELLİK 1 ÖZELLİK 2. A Köşe. köşeleri A, B, C, D ve E dir, β θ

G E O M E T R İ. Dar Açılı Üçgen. denir. < 90, < 90, < 90 = lik açının karşısındaki kenara hipotenüs denir. > 90

Ders 05. Çok değişkenli Fonksiyonlar. Kısmi Trevler. 5.1 Çözümler:Alıştırmalar 05. Prof.Dr.Haydar Eş Prof.Dr.Timur Karaçay

Ox ekseni ile sınırlanan bölge, Ox ekseni

1984 ÖYS A) 875 B) 750 C) 625 D) 600 E) 500

c) Bire bir fonksiyon: eğer fonksiyonun görüntü kümesindeki her elemanının tanım kümesinde yalnız bir karşılığı varsa bu fonksiyonlara denir.


BÖLÜM 1. stanbul Kültür Üniversitesi. Fonksiyonlar - Özellikleri ve Limit Kavram. ³eklinde tanmlanan fonksiyona Dirichlet fonksiyonu ad verilir.

İstatistik I Bazı Matematik Kavramlarının Gözden

MATEMATİK TESTİ LYS YE DOĞRU. 1. Bu testte Matematik ile ilgili 50 soru vardır.

( ) ( ) ÖABT Analitik Geometri KONU TESTİ Noktanın Analitik İncelemesi. Cevap D. Cevap C. noktası y ekseni üzerinde ise, a + 4 = 0 A 0, 5 = 1+

ATALET MOMENTİ. Amaçlar 1. Rijit bir cismin veya rijit cisim sistemlerinin kütle atalet momentinin bulunması.

Y = f(x) denklemi ile verilen fonksiyonun diferansiyeli dy = f '(x). dx tir.

Ö.Y.S MATEMATĐK SORULARI ve ÇÖZÜMLERĐ

Çalışma Soruları 1. a) x > 5 b) y < -3 c) xy > 0 d) x 3 < y e) (x-2) 2 + y 2 > 1. ( ) 2x

ek tremum LYS-1 MATEMATİK MATEMATİK TESTİ 1. Bu testte Matematik Alanına ait toplam 80 soru vardır.

Ders Çözümler: 9.2 Alıştırmalar Prof.Dr.Haydar Eş. 2. Prof.Dr.Timur Karaçay /1a: Kritik noktalar:

TÜREV VE UYGULAMALARI

LYS 1 / GEOMETRİ DENEME ÇÖZÜMLERİ

4. y=-2 doğrusundan 5 birim uzaklıkta. 5. O(0,0) başlangıç noktasından 3 birim. 6. A(1,2) ve B(5,8) noktalarından eşit. 7. x=-2 doğrusundan ve A(2,0)

STATIK VE MUKAVEMET 4. Ağırlık Merkezi. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

DRC. 1. x 2 + 2xy + y 2 = 25 x + y = ± , 4, 6,..., 48 numaralı bölmeler yakılıyor. ( 24 tane ) 5. f ( x + 3 ) = x.

DERSİN ADI: MATEMATİK II MAT II (12) KUTUPSAL KOORDİNATLAR VE UYGULAMALARI 1. KUTUPSAL KOORDİNATLAR 2. EĞRİ ÇİZİMLERİ

1988 ÖYS. 1. Toplamları 242 olan gerçel iki sayıdan büyüğü küçüğüne bölündüğünde bölüm 4, kalan 22 dir. Küçük sayı kaçtır?

Transkript:

iv

CHAPTER 4 Belirli ntegrl Uygulmlr Belirli integrlin b³lc uygulmlr ³unlrdr. (1) Uzunluk () Düzlemsel e rilerin uzunlu u (2) Aln (3) () Düzlemde iki e ri rsnd kln ln (b) Dönel yüzeylerin ln (4) Ortlm de erler () Fonksiyonun ortlm de eri (b) ntegrl hesbn ortlm de eri (5) Hcim () Dönel cisimlerin hcmi (b) Dilimleme Yöntemiyle hcim Hesplm (c) Kbuk yöntemiyle hcim hesb (6) Fiziksel Uygulmlr () Yo unluk (b) Kütle merkezi (c) Moment (d) i³ (e) Sv bsnc (f) Pppus Teormleri 4.1. Düzlemsel E rilerin Uzunlu u Kendi kendisini kesmeyen sürekli bir C e irisi dü³ünelim. Bu e ri y = f(x), < x < b fonksiyonunun gr i olsun. [, b] rl nn bir P bölüntüsü (4.1) = t < t 1 < t 2 <... < t n = b olsun. P i = (x(t i ), y(t i ) = (x i, y i ) i =, 1, 2,... n noktlr C e risi üzerindedir. imdi P, P 1, P 2,... P n noktlrn rd³k birle³tiren çokgeni dü³ünelim. Bu çokgenin kenrlr küçüldükçe, kenrlrnn uzunluklr toplm C yynn uzunlu un ykl³cktr: Çokgenin kenr uzunlklr toplm P i 1 P i dir. Çokgenin kenr uzunluklrn t i ile göstelim. M = mx{ t i }, olmk üzere L = lim P i 1 P i M limiti vrs, C e risi ölçülebilir (rectible) denilir. 53 i = 1, 2,,..., n

54 4. BELIRLI ÐNTEGRAL UYGULAMALARž Fonksiyonun sürekli olms e risinin ölçülebilir olms için yeterli ko³ul de ildir. O nedenle, fonksiyonun sürekli türeve ship olms ko³ulunu koyc z. Düzlemde iki nokt rsndki uzklk formülünden P i 1 P i = lim (xi x i 1 ) 2 + (y i y i 1 ) 2 m oldu unu gözönüne lrsk, x(t i ) x(t i 1 = x (u i ) t i (t i 1 < u i < t i ) y(t i ) y(t i 1 = y (v i ) t i (t i 1 < v i < t i ) konumuyl, (xi x i 1 ) 2 + (y i y i 1 ) 2 [x (u i )] 2 + [y (v i ] 2 t i L = lim M [x i (t)]2 + [y i (t)]2 Çokgenin en uzun kenrnn uzunlu u sfr ykl³rken, yni M iken u i, v i, n olc ndn L = [x (t)] 2 + [y (t)] 2 t i (4.2) (4.3) (4.4) = = = = [x (t)] 2 + [y (t)] 2 (dx ) 2 + ( ) 2 dy 1 + dx 1 + y 2 ( ) 2 dy çkr. Bunlr C yynn uzunlu unu veren formüller olur. Örnek 4.1. Yrçp r oln çemberin uzulu unu bulunuz. Çemberin prmetrik denklemi x = rcost, y = rsint ( t 2π) dir. Burdn t prmetreine göre türev lrsk, dx = rsint, dy = rcost ( t 2π)

4.1. DÜZLEMSEL E RILERIN UZUNLU U 55 olur. (4.2)'nin ilk formülünden L = = r = r 2i 2i 2i = 2πr ( rsint)2 + (rcost) 2 sin2 t + cos 2 t bulunur. Son e³itlik çemberin uzunluk formülü olrk kullnlblir: (4.5) L = 2πr Örnek 4.2. Prmetric denklemi oln stroidin yy uzulu unu bulunuz. x = rcos 3 t, y = rsin 3 t ( t 2π, > ) (4.2)'nin ilk formülünü kullnlm: Bu formülü kullnbilmek için olur. Burdn 2 L = 4 [x (t)] 2 + [y (t)] 2 dx = 3cos2 tsint, dy = 3sin2 tcost ( ) 2 dx + de ri (4.2) formülünde kullnlrs, ( ) 2 dy = 9 2 (cos 4 tsin 2 t + sin 4 cos 2 t) = 9 2 cos 2 tsin 2 t(cos 2 t + sin 2 t) = 9 2 cos 2 tsin 2 t 2 L = 12 costsint 2 = 6 costsint = 3cos2t π 2 = 6

56 4. BELIRLI ÐNTEGRAL UYGULAMALARž 4.2. Aln hesplr Örnek 4.3. y = 4 x 2 prbol e risi ile Ox ekseni rsnd kln düzlemsel bölgenin lnn bulunuz. (4.6) (4.7) (4.8) (4.9) A = +2 )4 x 2 ) dx = 4 +2 dx 4 +2 2 2 2 = 4(2 ( 2)) 1 3 (23 ( 2) 3 ) = 16 16 3 = 32 3 x 2 dx Örnek 4.4. Yrçp r oln kürenin yüzey lnn hesplynz. Küre yüzeyini, ypçp r oln x = rcost, y = rsint ( t π) yr çemberinin Ox ekseni etrfnd dönmesiyle olu³n bir dönel yüzey olrk dü³ünebiliriz. ( ) gere ince, A = 2π y ( dx )2 + ( dx )2 olur. = 2π = 2πr 2 sint = 2πr 2 cost π = 4πr 2 rsint ( rsint) 2 + (rcost) 2 Örnek 4.5. C e risi y = 1 2 x2 ( x 1) olrk veriliyor. Bu yyn Ox etrfnd bir tm dönü³ ypmsyl ³ekildeki gibi borzn benzer bir dönel cisim olur. Bu cismin dönel yüzey lnn bulunuz. ( ) uyrnc A = 2π y = πx 2 1 + x 2 dx 1 + ( dy dx )2 dx

4.4. FOKSIYONUN ORTA DE ERI 57 x = tnu, dx = sec 2 u konumuyl A = π = π 4 4 tn 2 u 1 + tn 2 u sec 2 u du tn 2 usec 3 u du = π 1 4 sec3 utnu 1 8 secutnu 1 8 ln secu + tnu π 4 = π ( ) 8 1 2 3 8 ln( 2 + 1) 4.3. Kutupsl Koordintlrd Aln r = f(θ), (α θ β) fonksiyonu sürekli ise, e ri üzerinde P (r, θ) nokts ile Q(r + r, θ + θ) noktlrn dü³ünelim. OP Q bölgesinin A lnn bulmk istiyoruz. Bu ln OP P ile OQQ lnlr rsnddr. Dolysyl, πr 2 θ 2π A π(r + r)2 θ 2π 1 2 r2 θ A 1 2 (r + r)2 θ yzlbilir. Ardki ln delta ile gösterirsek, 1 2 r2 A A θ 1 (r + r)2 2 e³itsizli i elde edilir. r = f(θ) sürekli oldu undn θ iken olur. Dolysyl, 1 A 2 r2 lim θ δθ 1 2 (r)2 δa θ = 1 2 r2 = 1 2 (f(θ))2 A = 1 2 r2 dθ olur. O hlde (α θ β) tnm rl n kr³lk gelen ln (4.1) A = da = 1 et r 2 dθ 2 olcktr. lph (4.11) 4.4. Foksiyonun Ort De eri Tnm 4.6. [, b] rl nd tnml ve integrllenebilen f fonksiyonu için 1 b e³itli ini s lyn bir c [, b] de eri vrdr. f(x)dx

58 4. BELIRLI ÐNTEGRAL UYGULAMALARž Bu de ere fonksiyonun ort de eri (verge) denilir. Bu de er Rolle teoremindeki ortlm de erden frkldr. spt: f fonksiyonu kpl [, b] rl nd minimum m ve mksimum M de erlerini lr. Dolysyl, lnlr rsnd m(b ) b nts vrdr. Her trf (b ) ile bölersek, m 1 (b ) f(x) M(b ) f(x) dx M çkr. Fonksiyonun ortlm de erini s ile gösterelim. Yukrdki e³itsizlikten s ortlm de erinin [m, M] rl nd oldu u sonucu çkr. Kpl bir rlkt sürekli fonksiyon min ve mx rsndki bütün de erleri lc ndn; e er s = m ise s = f(u) olck biçimde bir u [, b] olmldr. Benzer olrk, s = M ise s = f(w) olck biçimde bir w [, b] olmldr. De ilse m < s < M olur. Bu durumd yine r de er teoremi uyrnc s = f(c) e³itli ini s lyn bir c [, b] nokts vrdr. Örnek 4.7. f(x) = x 2 + 1 fonksiyonunun [ 2, 1] rl ndki ort (verge) de erini bulunuz. Tnm uygulrsk, f vg = = 2 2 (x 2 + 1) dx (x 2 ) dx + 2 dx = 1 ( 1 3 ( 2) 3) + (1 ( 2)) 3 = 3 + 3 = 6 Örnek 4.8. f(x) = x 2 5x + 6cos(πx) fonksiyonunun [ 1, 5 2 ] rl ndki ortlmsn bulunuz. 5 2 1 f vg = 5 2 ( 1) ( 7 1 2 ) dx = 7 ( 1 2 3 x3 5 2 x2 + 6 5 π sin(πx) 2 1 = 12 7π 13 6 = 1.62993 =

4.5. DÖNEL CISIMLERI HACIMLERIN 59 Örnek 4.9. f(x) = x 2 + 3x + 2 fonksiyonunun [1,4] rl ndki ortsn bulunuz. 4 f vg = 1 (x 2 + 3x + 2) dx 4 1 1 = 1 3 x3 + 3 4 2 x3 + 2x = 64 3 + 48 2 + 8 = 61.3333 1 Örnek 4.1. f(x) = x 2 + x + 1 fonksiyonunun [1,3] rl ndki ortsn bulunuz. 4 f vg = 1 (x 2 + 3x + 2) dx 3 1 1 = 1 3 x3 + 3 4 2 x2 + 2x = 64 3 + 48 2 + 8 = 53.3333 4.5. Dönel Cisimleri Hcimlerin Düzlemsel bir R bölgesinin, kendisini kesmeyen bir do ru etrfnd dönmesiyle olu³n cisme dönel kt cisim denilir. Bu cisim gerçekte uxyd vr olmyn m hyl etti imiz bir cisimdir. Düzlemsel R bölgesinin D do rusun göre üst snr f(x) fonksiyonu ile belirlensin. R bölgesinin her noktsndn onu kesmeyen D do rusun dikmeler inelim. R bölgesi prçl de ilse, dikmelerin yklr D do rusu üzerinde bir [, b] rl olu³turur. D do rusunu koordint ekseni olrk lrsk, [, b] rl f fonksiyonunun tnm bölgesi içinde olcktr. Dikmelerin yklrn içeren [, b] rl nn bir bölüntüsünü (prtition) P ile gösterelim: (4.12) = x < x 1 < x 2 <... < x n = b (4.13) x i = x i x i 1, M = mx{ x i i = 1, 2,..., n} olsun. Her bölüntü içinde bir x i 1 t i x i olck ³ekilde bir t i nokts seçelim. imdi tbn x i ve yüksekli h i = f(t i ) oln dikörtgenin D do rusu etrfnd bir tm dönü³ ypt n vrsylm. Yrçp h i oln bir silindir olu³ur. Bu silindirin hcmi (4.14) πh 2 i x i = πf(t i ) 2 x i 1

6 4. BELIRLI ÐNTEGRAL UYGULAMALARž olcktr. Bunlrn toplm d sl S cisminin hcmine ykn olcktr. (4.15) V πf(t i ) 2 x i E er M = mx{ x i } iken (4.15) toplmnn limiti vrs, bu limit (4.16) V = π f 2 (x) dx = π y 2 dx integrli ile ifde edilir ve bu intgrl S cisminin hcmine e³it olur. Dönme ekseni de i³irse, Ox ile Oy eksenlerini yer de i³tirebiliriz: (4.17) V = π d c g 2 (y) dy = π d c x 2 dy imdi dönen R düzlemsel bölgesinin üstten y = f(x), lttn y = g(x) fonksiyonlr ile snrl oldu unu dü³ünelim. Bu düzlem prçsnn bir tm dönü³ ypmsyl olu³n dönel kt cismin hcm f ile g fonksiyonlrn kr³lk gelen iki dönel kt cismin hcimleri frkdr. Dolysyl; (4.18) V = V f V g = π ( f 2 (x) g 2 (x) ) dx 4.6. Dilimleme Yöntemiyle Hcim Bulm ekilde hcmi hesplnck bir cisim görülüyor. Uygun bir Ox- ekseni seçelim. Eksenin hngi konumd seçildi i nck prtik de er t³r. Cismin her noktsndn D do rusun dikmeler inildi ini vrsylm. Dikmelerin yklrn içeren [, b] rl nn bir bölüntüsünü (prtition) P ile gösterelim: (4.19) = x < x 1 < x 2 <... < x n = b (4.2) x i = x i x i 1, M = mx{ x i i = 1, 2,..., n} olsun. x i noktsndn D do rusun dikey olck biçimde çizilen düzlem S cismiyle kesi³ir ve onunl rkesiti düzlemsel bir R i bölgesi olu³turur. R i bölgesinin lnn A(x i ) diyelim. Bölüntünün rd³k x i 1, x i noktlrndn deçen dikey düzlemlerin S ile rkesitleri rsnd kln dilimi dü³ünelim. Bu dilimin hcm ykl³k olrk, x i = x i x i 1 olmk üzere, (4.21) V (x i ) A(x i ). x i olcktr. Bu ykl³k hcimlerin toplm S cisminin V hcmine ykn olur: (4.22) V V (x i ) = A(x i ) x i i= x i bölüntü rlklrnn M mksimum uzunlu u sifr giderken (4.22) toplmnn limiti vrs söz konusu limit (4.23) V = i= A(x) dx integrline e³it olur. Bu de er S cismini hcmidir.

4.7. SILINDIRIK KABUKLAR YÖNTEMI 61 4.7. Silindirik Kbuklr Yöntemi y = f(x), x =, x = b ve Ox ekseni ile çevrili düzlemsel bölgenin Oy ekseni çevresinde bir tm dönü³ ypt n dü³ünelim. [, b] rl nn bir bölüntüsünü (prtition) P ile gösterelim: (4.24) = x < x 1 < x 2 <... < x n = b (4.25) x i = x i x i 1, M = mx{ x i i = 1, 2,..., n} t i (xi, xi+ xi) oln bir t i nokts seçelim. her t i [, b] için t i noktsndn geçen silindirin ynl ln A(t i ) olsun. Tbn [x i, x i + x i ] ve yüksekli i y i = f(t i ) oln dikdötgen biçimindeki R i bölgesinin Oy ekseni çevresinde dönmesiyle, klnl en çok x i oln silindirik bir cisim olu³ur. Bun kbuk diyelim. Bu silindirin simetri ekseni Oy ekseni, iç yrç x ve d³ yrçp t i dir. Sözkonusu dönü³ esnsnd t i [, b] noktsnn çizdi i çemberin uzunlu u 2πt i olcktr. O hlde t i 'in çizdi i çember üzerinde kuruln silindirin ynl yüzey ln 2πt i f(t i ) = 2πt i y i olur. Ynl yüzeyi çp bir düzlem prçs hline getirelim. Kbu un klnl en çok x i oldu un göre, kbu un hcm en çok V i = A(t i ). x i = 2πt i y i x i olur. Bütün [x i, x i + x i ] bölüntü rlklr için elde edilen kbuklrn toplm ykl³k olrk cismin V hcmine e³it olmldr: (4.26) V V i A(t i ). x i = 2πt i y i x i E er, bölüntü rlklrnn en uzunu sfr ykl³rkek, yni mx M = mx{ x i } iken (4.26) toplmnn limiti vrs, o limit (4.27) V = 2π xy dx integrlidir. Bu integrlin de eri cismin V hcmine e³it olur. E er dönel cisim Ox ekseni etrfnd dönüyors (4.27) yerine, simetriden doly, (4.28) V = 2π d c xy dy formülü elde edilir. imdi R düzlemsel bölgesinin üstten y = f(x), lttn y = g(x), soldn x =, s dn x = b ile snrlnd n vrsylm. R bölgsi Oy ekseni etrfnd bir tm dönme ypt nd olu³n cismin hcmi üstten y = f(x) e risi, lttn Ox ekseni, soldn x =, s dn x = b ile snrl bölgenin bir tm dönü³ü esnsnd olu³n V f hcmi ile üstten y = g(x) e risi, lttn Ox ekseni, soldn x =, s dn x = b ile snrl bölgenin bir tm dönü³ü esnsnd olu³n V g hcminin frkn e³it olcktr: (4.29) V = V f V g = 2π olur. x (f(x) g(x)) dx Örnek 4.11. y = 2 prbolü ile y = x 3 e risi rsnd kln düzlemsel R bölgesi Oy ekseni etrfnd döndürülüyor. Olu³n kt cismin hcmini bulunuz.

62 4. BELIRLI ÐNTEGRAL UYGULAMALARž R bölgesi birinci dörtte birlik bilgededir: ( x 1) dir. Dönel cismin hcmi için (4.29) formülünü uygulybiliriz: ( ) x 4 1 2π 4 x5 5 π 1 V = 2π x(x 2 x 3 ) dx = 2π (x 3 x 4 ) dx Örnek 4.12. y = (x 1)(x 3) 2 e risi ile Ox ekseni rsnd kln düzlemsel R bölgesi Ox ekseni etrfnd döndürülüyor. Olu³n kt cismin hcmini bulunuz. R bölgesi birinci dörtte birlik bilgededir: ( x 8) dir. Dönel cisim Ox ekseni etrfnd döndü üne göre hcim için (4.29) formülünü uygulybiliriz: ( ) x 4 1 2π 4 x5 5 π 1 V = 2π x(x 2 x 3 ) dx = 2π (x 3 x 4 ) dx Örnek 4.13. y = 3 x, (, 8) e risi ile Ox ekseni rsnd kln düzlemsel R bölgesi Oy ekseni etrfnd döndürülüyor. Olu³n kt cismin hcmini bulunuz. R bölgesi birinci dörtte birlik bilgededir Fonksiyonu x = f(y) = y 3 biçiminde yzbiliriz. ( x 2) dir. Dönme eylemi Ox ekseni etrfnd oldu un göre dönel cismin hcmi için (4.28) formülünü uygulybiliriz: ( 2π 4y 2 1 ) 2 5 y5 96π 5 V = 2π 2 y(8 y 3 ) dy = 2π 4.8. Hcim hesplr 2 (8y y 4 ) dy Tbn yrçp r ve yüksekli i h oln dik diresel koninin hcmini bulunuz.

4.8. HACIM HESAPLARž 63 Koniyi dönel bir cisim olrk dü³ünmek için, koninin simetri eksenini Ox eksenini ve koninin tepe nontsn O b³lngç nokts seçelim. Herhngi bir x [, h] noktsnd Ox eksenine dik düzlemle koninin rkesiti bir çemberdir. Koninin Oy ekseni boyunc oln yn yrtn y = f(x) ile gösterelim. ekildeki OBX üçgeni OB'H üçgenine benzer oldu undn, yni OBX OB H benzerli inden yzlbilir. Burdn y r = x h y = r h x çkr ve sözkonusu dilimin (rkesit) ln (4.3) A(x) = πr2 h 2 x2 olur. Burdn (4.31) V = formülü çkr. h A8x)dx = πr2 h 2 h x 2 dx = 1 3 πr2 h