BELİRSİZ İNTEGRAL-LİSE MATEMATİK KONU ANLATIMI-BİLGİMCE Eğitim ve Kültür Platformu

BELİRSİZ İNTEGRAL

A. DİFERANSİYEL KAVRAMI
x in sonsuz küçük değişimi dx şeklinde gösterilir. Buna x değişkeninin diferansiyeli denir.
Fonksiyondaki değişim dy ile gösterilir.
      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel1.gif
dy = f '(x)dx ifadesine y = f(x) fonksiyonunun diferansiyeli denir.

B. BELİRSİZ İNTEGRAL
Türevi f(x) veya diferansiyeli f(x)dx olan F(x) fonksiyonuna f(x) in belirsiz integrali denir ve
      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel2.gif
şeklinde gösterilir.
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel3.gifsembolüne integral işareti, f(x) fonksiyonundan F(x) + c fonksiyonunun bulunmasını sağlayan işleme integral alma işlemi,
F(x) + c fonksiyonuna da f(x) in ilkel fonksiyonu denir.

Uyarı


f(x) in integralini bulmak, türevi f(x) e eşit olan fonksiyonu bulmaktır.

 

C. İNTEGRAL ALMA KURALLARI
Kural


n ¹ 0 olmak üzere,
      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel5.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel6.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel15.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel16.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel17.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel18.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel19.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel20.gif

 

D. İNTEGRAL ALMA YÖNTEMLERİ
1. Değişken Değiştirme Yöntemi
İntegrali alınan fonksiyon f(u)du gibi daha basit bir ifadeye dönüştürülerek integral alınır.

Kural


n ¹ ?1 olmak üzere,
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel21.gif
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel22.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel23.gif

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel24.gifden başka köklü ifade içermeyen fonksiyonların integralini hesaplamak için, x = a × sint değişken değiştirmesi yapılır.

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel25.gifden başka köklü ifade içermeyen fonksiyonların integralini hesaplamak için, http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel26.gifdeğişken değiştirmesi yapılır.

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel27.gifden başka köklü ifade içermeyen fonksiyonların integralini hesaplamak için,
      x = a × tant
değişken değiştirmesi yapılır.

Kural


http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel28.gifköklü ifadelerini içeren fonksiyonların integrallerini hesaplamak için
      E.k.o.k.(m, n) = p
olmak üzere,
      ax + b = tp
değişken değiştirmesi yapılır.

 

2. Kısmî İntegrasyon Yöntemi
u = f(x)
v = g(x)
olsun. u × v nin diferansiyeli,
d(u × v) = du × v + dv × u
olur. Buradan,
u × dv = d(u × v) ? v × du
olur. Her iki tarafın integrali alınırsa,
      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel29.gif
Uyarı


Kısmî integralde u nun ve dv nin doğru seçilmesi çok önemlidir. Seçim doğru yapılmazsa, çözüme yaklaşmak yerine, çözümden uzaklaşılır.
Türev ve integral alma bilgileri ışığında, seçim sezgisel olarak yapılabilir. Ancak, kolaylık sağlayacağı için aşağıdaki kuralı göz önüne alabilirsiniz.

Kural


      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel30.gif
integrallerinde;
      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel31.gif
seçimi yapılır.
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel32.gif
seçimi yapılır.

Sonuç


 http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel33.gif n bir doğal sayı olmak üzere,
     http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel34.gif
 http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel33_0000.gif f(x) bir polinom fonksiyon olmak üzere,
     http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel35.gif

 

3. Basit Kesirlere Ayırma Yöntemi
P(x) ve Q(x) ortak çarpanı olmayan iki polinom olsun.
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel36.gifintegrali, vereceğimiz iki yöntemden biriyle sonuçlandırılır.

a. P(x) in derecesi Q(x) in derecesinden büyük ya da eşit ise;
P(x) in derecesi Q(x) in derecesinden büyük ya da eşit ise P(x), Q(x) e bölünür.
b. P(x) in derecesi Q(x) in derecesinden küçük ise;
P(x) in derecesi Q(x) in derecesinden küçükse ifade basit kesirlere ayrılır.

4. Trigonometrik Özdeşliklerden Yararlanarak İntegral Alma Yöntemi
Kural


sin x ve cos x in çift kuvvetlerinin çarpımı biçimindeki integrallerde şu iki özdeşlik kullanılır:
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel37.gif
http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel38.gif

Kural


      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel39.gif
biçimindeki integralleri aşağıdaki özdeşlikler yardımıyla sonuçlandırırız.
      http://www.bilgimce.com/egitim/matematik/sab_matematik_27_Bel40.gif