Değişken Değiştirme Yöntemi

Değişken değiştirme (yerine koyma) yöntemi integrali alınan ifadeyi sadeleştirmemizi ve integrali daha kolay alınabilir bir forma dönüştürmemizi sağlayan bir yöntemdir. Bu yöntem türevde kullandığımız zincir kuralının tersi olarak da düşünülebilir.

Örnek olarak aşağıdaki gibi integral ifadesini alalım.

Bu ifadenin integrali ilk bakışta kolay alınabilir gibi gözükmese de, dikkatli incelediğimizde integrali alınan ifadenin türevde gördüğümüz zincir kuralı ile türevi alınmış bir ifade olduğunu görebiliriz.

Dolayısıyla verilen ifadenin integralini aşağıdaki şekilde buluruz.

Buna göre integralini almak istediğimiz ifadenin zincir kuralı ile türevi alınmış bir ifade olduğunu belirleyebiliyorsak değişken değiştirme yöntemi ile bu işlemi tersine çevirerek ifadenin integralini alabiliriz.

Değişken değiştirme yönteminde bir ifadeye aşağıdaki dönüşümler uygulandığında ifade \( u \) değişkeni cinsinden daha sade bir ifadeye dönüşür.

Belirsiz integrale değişken değiştirme yönteminin uygulanmasında aşağıdaki adımlar takip edilir.

  • İntegral işlemini kolaylaştıracak bir \( u = g(x) \) dönüşümü belirlenir.
  • \( du = g'(x)\ dx \) diferansiyeli bulunur.
  • İntegrali alınan ifade \( x \) ve \( dx \) yerine \( u \) ve \( du \) cinsinden yazılır. Bu dönüşüm sonucunda ifadede \( x \) cinsinden hiçbir değişken kalmamalıdır.
  • İfadenin \( u \) cinsinden integrali alınır.
  • Elde edilen sonuçta \( u \) yerine tekrar \( g(x) \) yazılır.

Belirsiz integrale değişken değiştirme yönteminin uygulanmasında aşağıdaki adımlar takip edilir.

Bu yöntem kullanılırken öncelikli olarak aşağıdaki ifadeler için değişken değiştirme uygulanması önerilir. Bu genel yaklaşım ifadeyi integrali alınabilir bir forma getirmezse farklı şekillerde değişken değiştirme denenebilir.

İfade Örnek Değişken
Üssü reel sayı olan üslü ifadelerde taban \( \int {x(3x^2 - 4)^5\ dx} \) \( u = 3x^2 - 4 \)
Kök içindeki ifade \( \int {x\sqrt{3x^2 - 4}\ dx} \) \( u = 3x^2 - 4 \)
Rasyonel bir ifadede payda \( \int {\dfrac{x}{3x^2 - 4}\ dx} \) \( u = 3x^2 - 4 \)
Trigonometrik fonksiyonlarda parantez içi \( \int {x\sin(3x^2 - 4)\ dx} \) \( u = 3x^2 - 4 \)
Üstel ifadelerde üs \( \int {xe^{3x^2 - 4}\ dx} \) \( u = 3x^2 - 4 \)
Bileşke fonksiyonlarda içteki fonksiyon \( \int {xf'(3x^2 - 4)\ dx} \) \( u = 3x^2 - 4 \)

Belirli İntegralde Değişken Değiştirme

Belirsiz integralde kullandığımız değişken değiştirme yöntemini belirli integrale iki değişiklikle uygulayabiliriz.

  • Belirli integralde orijinal ifadedeki sınır değerlerine de \( u = g(x) \) dönüşümü uygulamamız gerekir.
  • Belirli integralde amacımız integral değerini bulmak olduğu için, elde ettiğimiz ifadeyi tekrar \( x \) cinsinden yazmak yerine integral değerini \( u \) değişkeni üzerinden hesaplayabiliriz.
Belirli integralde değişken değiştirme
Belirli integralde değişken değiştirme
SORU 1 :

Aşağıdaki integralleri hesaplayınız.

(a) \( \displaystyle\int {(2x + 3)^2\ dx} \)

(b) \( \displaystyle\int {18(3x + 1)^5\ dx} \)

(c) \( \displaystyle\int {15(9x + 1)^9\ dx} \)

(a) seçeneği:

\( \displaystyle\int {(2x + 3)^2\ dx} \)

Üssü alınan ifadeye değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 2x + 3 \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = 2\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{du}{2} = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {u^2\ \frac{du}{2}} = \dfrac{1}{2}\displaystyle\int {u^2\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{u^3}{3} + C \)

\( = \dfrac{u^3}{6} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \dfrac{(2x + 3)^3}{6} + C \)

(b) seçeneği:

\( \displaystyle\int {18(3x + 1)^5\ dx} \)

Üssü alınan ifadeye değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x + 1 \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = 3\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{du}{3} = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {18u^5\ \frac{du}{3}} = 6\displaystyle\int {u^5\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = 6 \cdot \dfrac{u^{6}}{6} + C \)

\( = u^6 + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = (3x + 1)^6 + C \)

(c) seçeneği:

\( \displaystyle\int {15(9x + 1)^9\ dx} \)

Üssü alınan ifadeye değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 9x + 1 \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = 9\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{du}{9} = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {15u^9\ \frac{du}{9}} = \dfrac{5}{3}\displaystyle\int {u^9\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{5}{3} \cdot \dfrac{u^{10}}{10} + C \)

\( = \dfrac{u^{10}}{6} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \dfrac{(9x + 1)^{10}}{6} + C \)


SORU 2 :

Aşağıdaki integralleri hesaplayınız.

(a) \( \displaystyle\int {\dfrac{2}{\sqrt{10x + 3}}\ dx} \)

(b) \( \displaystyle\int {\dfrac{80}{\sqrt{(1 - 4x)^3}}\ dx} \)

(c) \( \displaystyle\int {14\sqrt[5]{(4 - \frac{1}{2}x)^4}\ dx} \)

(a) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{2}{\sqrt{10x + 3}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 10x + 3 \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = 10\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{du}{10} = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{2}{\sqrt{u}} \cdot\ \frac{du}{10}} = \frac{1}{5}\displaystyle\int {u^{-\frac{1}{2}}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{1}{5} \cdot \dfrac{u^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}} + C \)

\( = \dfrac{2\sqrt{u}}{5} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \dfrac{2\sqrt{10x + 3}}{5} + C \)

(b) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{80}{\sqrt{(1 - 4x)^3}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 1 - 4x \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = -4\ dx \)

\( \Longrightarrow -\dfrac{du}{4} = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{80}{\sqrt{u^3}} \cdot \dfrac{-du}{4}} = -20\displaystyle\int {u^{-\frac{3}{2}}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = -20 \cdot \dfrac{u^{-\frac{1}{2}}}{-\frac{1}{2}} + C \)

\( = \dfrac{40}{\sqrt{u}} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \dfrac{40}{\sqrt{1 - 4x}} + C \)

(c) seçeneği:

\( \displaystyle\int {14\sqrt[5]{(4 - \frac{1}{2}x)^4}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 4 - \dfrac{1}{2}x \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = -\dfrac{1}{2}\ dx \)

\( \Longrightarrow -2\ du = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = 14\displaystyle\int {\sqrt[5]{u^4}\ (-2du)} = -28\displaystyle\int {u^{\frac{4}{5}}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = -28 \cdot \dfrac{u^{\frac{9}{5}}}{\frac{9}{5}} + C \)

\( = -\dfrac{140\sqrt[5]{u^9}}{9} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = -\dfrac{140\sqrt[5]{(4 - \frac{1}{2}x)^9}}{9} + C \)


SORU 3 :

\( \displaystyle\int {e^x\sqrt{e^x}\ dx} \) ifadesinin integrali nedir?

\( \displaystyle\int {e^x\sqrt{e^x}\ dx} = \displaystyle\int {e^xe^{\frac{x}{2}}\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {e^{\frac{3x}{2}}\ dx} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{2}{3}e^{\frac{3x}{2}} + C \)

\( = \dfrac{2}{3}\sqrt{e^{3x}} + C \)


SORU 4 :

\( \displaystyle\int_0^1 (7x^2 - 5x + 3)^2(14x - 5)\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 7x^2 - 5x + 3 \)

\( du = (14x - 5)\ dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(0) = 7(0)^2 - 5(0) + 3 = 3 \)

\( u(1) = 7(1)^2 - 5(1) + 3 = 5 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_0^1 (7x^2 - 5x + 3)^2(14x - 5)\ dx \) \( = \displaystyle\int_3^5 u^2\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^3}{3}|_3^5 \)

\( = \dfrac{5^3}{3} - \dfrac{3^3}{3} = \dfrac{98}{3} \) bulunur.


SORU 5 :

\( \displaystyle\int (e^{3x} + 3x^2)^2(e^{3x} + 2x)\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = e^{3x} + 3x^2 \)

\( du = (3e^{3x} + 6x)\ dx \)

\( \Longrightarrow (e^{3x} + 2x)\ dx = \dfrac{1}{3}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int (e^{3x} + 3x^2)^2(e^{3x} + 2x)\ dx \) \( = \displaystyle\int \dfrac{1}{3}u^2\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^3}{9} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(e^{3x} + 3x^2)^3}{9} + C \)


SORU 6 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{4x}{(x^2 - 1)^3}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x^2 - 1 \)

\( du = 2x\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{4x}{(x^2 - 1)^3}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{2}{u^3}\ du} \)

\( = \displaystyle\int {2u^{-3}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{2u^{-2}}{-2} + C \)

\( = -\dfrac{1}{u^2} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = -\dfrac{1}{(x^2 - 1)^2} + C \)


SORU 7 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{(2\sqrt{x} + 4)^5}{\sqrt{x}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 2\sqrt{x} + 4 \)

\( du = \dfrac{1}{\sqrt{x}}\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {u^5\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^6}{6} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = \dfrac{(2\sqrt{x} + 4)^6}{6} + C \)


SORU 8 :

\( \displaystyle\int_{\frac{1}{3}}^{\frac{2}{3}} 6x(3x^2 - \dfrac{1}{3})^5\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x^2 - \dfrac{1}{3} \)

\( du = 6x\ dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(\frac{1}{3}) = 3(\frac{1}{3})^2 - \dfrac{1}{3} = 0 \)

\( u(\frac{2}{3}) = 3(\frac{2}{3})^2 - \dfrac{1}{3} = 1 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_{\frac{1}{3}}^{\frac{2}{3}} 6x(3x^2 - \dfrac{1}{3})^5\ dx \)

\( = \displaystyle\int_0^1 u^5\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^6}{6}|_0^1 \)

\( = \dfrac{1^6}{6} - \dfrac{0^6}{6} \)

\( = \dfrac{1}{6} \) bulunur.


SORU 9 :

Aşağıdaki integralleri hesaplayınız.

(a) \( \displaystyle\int {\dfrac{\cos{\sqrt{x}}}{2\sqrt{x}}\ dx} \)

(b) \( \displaystyle\int {\dfrac{\cos{x}}{\sqrt{\sin^5{x}}}\ dx} \)

(c) \( \displaystyle\int {\cos{x}\sqrt{\sin^3{x}}\ dx} \)

(a) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{\cos{\sqrt{x}}}{2\sqrt{x}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \sqrt{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\ dx \)

\( \Longrightarrow 2\underbrace{\sqrt{x}}_\text{u}\ du = dx \)

\( \Longrightarrow 2u\ du = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{\cos{u}}{2u}2u\ du} \)

\( = \displaystyle\int {\cos{u}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \sin{u} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \sin{\sqrt{x}} + C \)

(b) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{\cos{x}}{\sqrt{\sin^5{x}}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \sin{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = \cos{x}\ dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{\sqrt{u^5}}\ du} \)

\( = \displaystyle\int {u^{-\frac{5}{2}}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^{-\frac{3}{2}}}{-\frac{3}{2}} + C \)

\( = -\dfrac{2}{3\sqrt{u^3}} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = -\dfrac{2}{3\sqrt{\sin^3{x}}} + C \)

(c) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\cos{x}\sqrt{\sin^3{x}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \sin{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = \cos{x}\ dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\sqrt{u^3}\ du} \)

\( = \displaystyle\int {u^{\frac{3}{2}}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^{\frac{5}{2}}}{\frac{5}{2}} + C \)

\( = \dfrac{2\sqrt{u^5}}{5} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \dfrac{2\sqrt{\sin^5{x}}}{5} + C \)


SORU 10 :

\( \displaystyle\int x(x - 2)^3\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x - 2 \)

\( \Longrightarrow x = u + 2 \)

\( du = dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int x(x - 2)^3\ dx \) \( = \displaystyle\int (u + 2)u^3\ du \)

\( = \displaystyle\int (u^4 + 2u^3)\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^5}{5} + \dfrac{u^4}{2} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(x - 2)^5}{5} + \dfrac{(x - 2)^4}{2} + C \)


SORU 11 :

\( \displaystyle\int {6e^{2\cos{x}}\sin{x}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \cos{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = -\sin{x}\ dx \)

\( \Longrightarrow -du = \sin{x}\ dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {6e^{2u}\ (-du)} \)

\( = -6\displaystyle\int {e^{2u}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = (-6) \cdot \dfrac{1}{2}e^{2u} + C \)

\( = -3e^{2u} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = -3e^{2\cos{x}} + C \)


SORU 12 :

\( \displaystyle\int \dfrac{4x}{4x - 1}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 4x - 1 \)

\( \Longrightarrow 4x = u + 1 \)

\( du = 4\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{4}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{4x}{4x - 1}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{u + 1}{u} \cdot \dfrac{1}{4}\ du \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{4u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u}{4} + \dfrac{\ln\lvert {u} \rvert}{4} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{4x - 1}{4} + \dfrac{\ln{\lvert {4x - 1} \rvert}}{4} + C \)


SORU 13 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{9x}{(3x + 1)^3}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x + 1 \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{u - 1}{3} \)

\( du = 3\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{du}{3} \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{9x}{(3x + 1)^3}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{9(u - 1)}{u^3 \cdot 3} \cdot \dfrac{du}{3}} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{u - 1}{u^3}\ du} \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{u}{u^3} - \dfrac{1}{u^3})\ du \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{1}{u^2} - \dfrac{1}{u^3})\ du \)

\( = \displaystyle\int (u^{-2} - u^{-3})\ du \)

Terimlerin ayrı ayrı integralini alalım.

\( = \dfrac{u^{-1}}{-1} - \dfrac{u^{-2}}{-2} + C \)

\( = -\dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{2u^2} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = -\dfrac{1}{3x + 1} + \dfrac{1}{2(3x + 1)^2} + C \)


SORU 14 :

\( \displaystyle\int {5x\sqrt{x + 3}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt{x + 3} \)

\( \Longrightarrow x = u^2 - 3 \)

\( du = \dfrac{dx}{2\sqrt{x + 3}} \)

\( \Longrightarrow dx = 2\sqrt{x + 3}\ du \)

\( \Longrightarrow dx = 2u\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {5x\sqrt{x + 3}\ dx} = \displaystyle\int {5(u^2 - 3)u \cdot\ 2u\ du} \)

\( = 10\displaystyle\int (u^4 - 3u^2)\ du \)

Terimlerin ayrı ayrı integralini alalım.

\( = 10(\dfrac{u^5}{5} - \dfrac{3u^3}{3}) + C \)

\( = 2u^5 - 10u^3 + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = 2(\sqrt{x + 3})^5 - 10(\sqrt{x + 3})^3 + C \)

\( = 2\sqrt{(x + 3)^5} - 10\sqrt{(x + 3)^3} + C \)


SORU 15 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{9}{9x^2 + 6x + 1}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

\( 9x^2 + 6x + 1 = (3x + 1)^2 \)

\( \displaystyle\int {\dfrac{9}{9x^2 + 6x + 1}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{9}{(3x + 1)^2}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x + 1 \)

\( du = 3\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{du}{3} \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{9}{u^2} \cdot \dfrac{du}{3}} \)

\( = \displaystyle\int {3u^{-2}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = -3u^{-1} + C \)

\( = -\dfrac{3}{u} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = -\dfrac{3}{3x + 1} + C \)


SORU 16 :

\( \displaystyle\int \dfrac{4x^3}{2x^4 + 5}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 2x^4 + 5 \)

\( du = 8x^3\ dx \)

\( \Longrightarrow 4x^3\ dx = \dfrac{1}{2}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{4x^3}{2x^4 + 5}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{1}{u} \cdot \dfrac{1}{2}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{\ln{\lvert u \rvert}}{2} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{\ln{\lvert 2x^4 + 5 \rvert}}{2} + C \)


SORU 17 :

\( \displaystyle\int \dfrac{3x}{\sqrt{x + 2}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x + 2 \)

\( \Longrightarrow x = u - 2 \)

\( du = dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{3x}{\sqrt{x + 2}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{3(u - 2)}{\sqrt{u}}\ du \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{3u - 6}{\sqrt{u}}\ du \)

\( = \displaystyle\int (3\sqrt{u} - \dfrac{6}{\sqrt{u}})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = 2\sqrt{u^3} - 12\sqrt{u} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = 2\sqrt{(x + 2)^3} - 12\sqrt{x + 2} + C \)


SORU 18 :

\( \displaystyle\int \dfrac{18x}{\sqrt{5 - 3x}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 5 - 3x \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{5 - u}{3} \)

\( du = -3\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = -\dfrac{1}{3}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{18x}{\sqrt{5 - 3x}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{18(5 - u)}{\sqrt{u} \cdot 3})(-\dfrac{1}{3})\ du \)

\( = -\displaystyle\int \dfrac{10 - 2u}{\sqrt{u}}\ du \)

\( = -\displaystyle\int (\dfrac{10}{\sqrt{u}} - 2\sqrt{u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = -20\sqrt{u} + \dfrac{4\sqrt{u^3}}{3} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = -20\sqrt{5 - 3x} + \dfrac{4\sqrt{(5 - 3x)^3}}{3} + C \)


SORU 19 :

\( f \) türevlenebilir bir fonksiyondur.

\( f(1) = 0, \quad f(2) = 2 \)

\( \displaystyle\int_1^2 2f^3(x)f'(x)\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = f(x) \)

\( du = f'(x)\ dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(1) = f(1) = 0 \)

\( u(2) = f(2) = 2 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_0^2 2u^3\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (\dfrac{u^4}{2})|_0^2 \)

\( = (\dfrac{2^4}{2}) - (\dfrac{0^4}{2}) \)

\( = 8 \) bulunur.


SORU 20 :

\( \displaystyle\int_4^5 \dfrac{2x}{2x - 7}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 2x - 7 \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{u + 7}{2} \)

\( du = 2\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{2}\ du \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(4) = 2(4) - 7 = 1 \)

\( u(5) = 2(5) - 7 = 3 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_4^5 \dfrac{2x}{2x - 7}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_1^3 \dfrac{2(u + 7)}{u \cdot 2} \cdot \dfrac{1}{2}\ du \)

\( = \displaystyle\int_1^3 \dfrac{u + 7}{2u}\ du \)

\( = \displaystyle\int_1^3 (\dfrac{1}{2} + \dfrac{7}{2u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (\dfrac{u}{2} + \dfrac{7\ln{\lvert u \rvert}}{2})|_1^3 \)

\( = (\dfrac{3}{2} + \dfrac{7\ln{3}}{2}) - (\dfrac{1}{2} + \dfrac{7\ln{1}}{2}) \)

\( = \dfrac{7\ln{3}}{2} + 1 \) bulunur.


SORU 21 :

\( \displaystyle\int_7^{10} \dfrac{6x}{\sqrt{x - 6}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x - 6 \)

\( \Longrightarrow x = u + 6 \)

\( du = dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(7) = 7 - 6 = 1 \)

\( u(10) = 10 - 6 = 4 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_7^{10} \dfrac{6x}{\sqrt{x - 6}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_1^4 \dfrac{6(u + 6)}{\sqrt{u}}\ du \)

\( = \displaystyle\int_1^4 (6\sqrt{u} + \dfrac{36}{\sqrt{u}})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (4\sqrt{u^3} + 72\sqrt{u})|_1^4 \)

\( = (4\sqrt{4^3} + 72\sqrt{4}) - (4\sqrt{1^3} + 72\sqrt{1}) \)

\( = 32 + 144 - 4 - 72 = 100 \) bulunur.


SORU 22 :

\( \displaystyle\int_0^{\frac{1}{4}} \dfrac{4x}{(1 - 2x)^2}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 1 - 2x \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{1 - u}{2} \)

\( du = -2\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = -\dfrac{1}{2}\ du \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(0) = 1 - 2(0) = 1 \)

\( u(\dfrac{1}{4}) = 1 - 2(\dfrac{1}{4}) = \dfrac{1}{2} \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_0^{\frac{1}{4}} \dfrac{4x}{(1 - 2x)^2}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_1^{\frac{1}{2}} \dfrac{4(1 - u)}{u^2 \cdot 2} \cdot (-\dfrac{1}{2})\ du \)

\( = -\displaystyle\int_1^{\frac{1}{2}} \dfrac{1 - u}{u^2} \cdot\ du \)

İntegralin sınır değerlerini kendi aralarında yer değiştirelim.

\( = \displaystyle\int_{\frac{1}{2}}^1 \dfrac{1 - u}{u^2}\ du \)

\( = \displaystyle\int_{\frac{1}{2}}^1 (\dfrac{1}{u^2} - \dfrac{1}{u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (-\dfrac{1}{u} - \ln{\abs{u}})|_{\frac{1}{2}}^1 \)

\( = (-\dfrac{1}{1} - \ln{1}) - (-\dfrac{1}{\frac{1}{2}} - \ln{\dfrac{1}{2}}) \)

\( = 1 - \ln{2} \) bulunur.


SORU 23 :

\( \displaystyle\int_2^{\frac{10}{3}} \dfrac{3x}{(3x - 2)^2}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x - 2 \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{u + 2}{3} \)

\( du = 3\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{3}\ du \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(2) = 3(2) - 2 = 4 \)

\( u(\dfrac{10}{3}) = 3(\dfrac{10}{3}) - 2 = 8 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_2^{\frac{10}{3}} \dfrac{3x}{(3x - 2)^2}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_4^8 (\dfrac{3(u + 2)}{u^2 \cdot 3}) \cdot \dfrac{1}{3}\ du \)

\( = \displaystyle\int_4^8 \dfrac{u + 2}{3u^2}\ du \)

\( = \displaystyle\int_4^8 (\dfrac{1}{3u} + \dfrac{2}{3u^2})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (\dfrac{\ln{\lvert u \rvert}}{3} - \dfrac{2}{3u})|_4^8 \)

\( = (\dfrac{\ln{8}}{3} - \dfrac{2}{24}) - (\dfrac{\ln{4}}{3} - \dfrac{2}{12}) \)

\( = \dfrac{3\ln{2}}{3} - \dfrac{1}{12} - \dfrac{2\ln{2}}{3} + \dfrac{1}{6} \)

\( = \dfrac{1}{3}\ln{2} + \dfrac{1}{12} \) bulunur.


SORU 24 :

\( \displaystyle\int_4^{64} \dfrac{1}{2\sqrt{x}(\sqrt{x} + 1)}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt{x} + 1 \)

\( \Longrightarrow x = (u - 1)^2 \)

\( \ du = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = 2(u - 1)\ du \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(4) = \sqrt{4} + 1 = 3 \)

\( u(64) = \sqrt{64} + 1 = 9 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_4^{64} \dfrac{1}{2\sqrt{x}(\sqrt{x} + 1)}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_3^9 \dfrac{1}{2(u - 1)u}2(u - 1)\ du \)

\( = \displaystyle\int_3^9 \dfrac{1}{u}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \ln{\abs{u}}|_3^9 \)

\( = \ln{9} - \ln{3} \)

\( = 2\ln{3} - \ln{3} = \ln{3} \) bulunur.


SORU 25 :

\( \displaystyle\int_0^3 \dfrac{5x^2}{\sqrt{x + 1}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x + 1 \)

\( \Longrightarrow x = u - 1 \)

\( \Longrightarrow x^2 = u^2 - 2u + 1 \)

\( du = dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(0) = 0 + 1 = 1 \)

\( u(3) = 3 + 1 = 4 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_0^3 \dfrac{5x^2}{\sqrt{x + 1}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_1^4 \dfrac{5(u^2 - 2u + 1)}{\sqrt{u}}\ du \)

\( = \displaystyle\int_1^4 (5\sqrt{u^3} - 10\sqrt{u} + \dfrac{5}{\sqrt{u}})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (2\sqrt{u^5} - \dfrac{20\sqrt{u^3}}{3} + 10\sqrt{u})|_1^4 \)

\( = (2\sqrt{4^5} - \dfrac{20\sqrt{4^3}}{3} + 10\sqrt{4}) - (2\sqrt{1^5} - \dfrac{20\sqrt{1^3}}{3} + 10\sqrt{1}) \)

\( = (64 - \dfrac{160}{3} + 20) - (2 - \dfrac{20}{3} + 10) \)

\( = \dfrac{76}{3} \) bulunur.


SORU 26 :

\( \displaystyle\int \dfrac{\log{x}}{x}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \log{x} \)

\( du = \dfrac{1}{\ln{10} \cdot x}\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{dx}{x} = \ln{10}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{\log{x}}{x}\ dx = \displaystyle\int u \ln{10}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^2}{2} \cdot \ln{10} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(\log{x})^2}{2} \cdot \ln{10} + C \)


SORU 27 :

\( \displaystyle\int {e^x(e^x - 2)(1 + e^x)^6\ dx} \) ifadesinin integrali nedir?

İfadenin integralini almak için değişken değiştirme yöntemini uygulayalım.

\( u = 1 + e^x \)

\( du = e^x\ dx \)

\( e^x = u - 1 \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( \displaystyle\int {(e^x - 2)(1 + e^x)^6e^x\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {(u - 3)u^6\ du} \)

Parantez içindeki ifadeyi dağıtalım.

\( = \displaystyle\int {(u^7 - 3u^6)\ du} \)

Elde ettiğimiz polinom ifadesinin integralini alalım.

\( = \dfrac{1}{8}u^8 - \dfrac{3}{7}u^7 + C \)

\( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazalım.

\( = \dfrac{1}{8}(1 + e^x)^8 - \dfrac{3}{7}(1 + e^x)^7 + C \)


SORU 28 :

\( \displaystyle\int \dfrac{1}{\sqrt{2 + \frac{1}{x^2}}} \ dx \) integralinin sonucu nedir?

İfadeyi düzenleyelim.

\( \displaystyle\int \dfrac{1}{\sqrt{\frac{2x^2 + 1}{x^2}}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{\sqrt{x^2}}{\sqrt{2x^2 + 1}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{x}{\sqrt{2x^2 + 1}}\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 2x^2 + 1 \)

\( du = 4x\ dx \)

\( \Longrightarrow x\ dx = \dfrac{1}{4}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int \dfrac{du}{4\sqrt{u}} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{1}{2}\sqrt{u} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{1}{2}\sqrt{2x^2 + 1} + C \)


SORU 29 :

\( a \in \mathbb{R^+}, a \ne 1 \) olmak üzere,

\( \displaystyle\int \dfrac{a^{\sqrt[3]{x^2}}}{\sqrt[3]{x}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt[3]{x^2} \)

\( du = \dfrac{2}{3\sqrt[3]{x}}\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{1}{\sqrt[3]{x}}\ dx = \dfrac{3}{2}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{a^{\sqrt[3]{x^2}}}{\sqrt[3]{x}}\ dx \) \( = \displaystyle\int \dfrac{3a^u}{2}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{3a^u}{2\ln{a}} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{3a^{\sqrt[3]{x^2}}}{2\ln{a}} + C \)


SORU 30 :

\( \displaystyle\int_1^5 \dfrac{\ln{x}}{5x}\ dx \) integralinin sonucu kaçtır?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \ln{x} \)

\( du = \dfrac{1}{x}\ dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(1) = \ln{1} = 0 \)

\( u(5) = \ln{5} \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_1^5 \dfrac{\ln{x}}{5x}\ dx = \displaystyle\int_0^{\ln{5}} \dfrac{u}{5}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (\dfrac{u^2}{10})|_0^{\ln{5}} \)

\( = \dfrac{(\ln{5})^2}{10} - \dfrac{0^2}{10} \)

\( = \dfrac{(\ln{5})^2}{10} \) bulunur.


SORU 31 :

\( \displaystyle\int \cos^3(2x)\sin(4x)\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Sinüs iki kat açı formülünü kullanalım.

\( \sin(4x) = 2\sin(2x)\cos(2x) \)

\( \displaystyle\int 2\cos^3(2x)\sin(2x)\cos(2x)\ dx \)

\( = \displaystyle\int 2\cos^4(2x)\sin(2x)\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \cos(2x) \)

\( du = -2\sin(2x)\ dx \)

\( \Longrightarrow 2\sin(2x)\ dx = -du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = -\displaystyle\int u^4\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = -\dfrac{1}{5}u^5 + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = -\dfrac{1}{5}\cos^5(2x) + C \)


SORU 32 :

\( \displaystyle\int \dfrac{\sqrt[3]{x} + x}{\sqrt{x}}\ dx \) integralinin sonucunu \( x = u^6 \) dönüşümü ile bulun.

Belirtilen şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( x = u^6 \)

\( \Longrightarrow u = \sqrt[6]{x} \)

\( dx = 6u^5\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{\sqrt[3]{u^6} + u^6}{\sqrt{u^6}} 6u^5\ du \)

\( = 6\displaystyle\int \dfrac{u^2 + u^6}{u^3}u^5\ du \)

\( = 6\displaystyle\int (u^4 + u^8)\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{6u^5}{5} + \dfrac{2u^9}{3} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{6\sqrt[6]{x^5}}{5} + \dfrac{2\sqrt[6]{x^9}}{3} + C \)

\( = \dfrac{6\sqrt[6]{x^5}}{5} + \dfrac{2\sqrt[2]{x^3}}{3} + C \)


SORU 33 :

\( \displaystyle\int \sin{x}\cos{x}\sqrt{1 - \cos{x}}\ dx \) ifadesinin integrali nedir?

İfadenin integralini almak için değişken değiştirme yöntemini uygulayalım.

\( u = 1 - \cos{x} \)

\( \Longrightarrow \cos{x} = 1 - u \)

\( du = \sin{x}\ dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( \displaystyle\int (1 - u)\sqrt{u}\ du \)

\( = \displaystyle\int (\sqrt{u} - u\sqrt{u})\ du \)

\( = \displaystyle\int (u^{\frac{1}{2}} - u^{\frac{3}{2}})\ du \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{2}{3}u^\frac{3}{2} - \dfrac{2}{5}u^\frac{5}{2} + C \)

\( = \dfrac{2}{3}\sqrt{u^3} - \dfrac{2}{5}\sqrt{u^5} + C \)

\( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazalım.

\( = \dfrac{2}{3}\sqrt{(1 - \cos{x})^3} - \dfrac{2}{5}\sqrt{(1 - \cos{x})^5} + C \)


SORU 34 :

\( \displaystyle\int -\dfrac{\cos^3{x}}{\sin^5{x}}\ dx \) ifadesinin integrali nedir?

\( \displaystyle\int -\dfrac{\cos^3{x}}{\sin^5{x}}\ dx \)

\( \dfrac{\cos^3{x}}{\sin^3{x}} = \cot^3{x} \) yazalım.

\( = \displaystyle\int -\dfrac{\cot^3{x}}{\sin^2{x}}\ dx \)

Değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \cot{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = -\dfrac{1}{\sin^2{x}}\ dx \)

Verilen integral ifadesini \( u \) cinsinden yazalım.

\( = \displaystyle\int u^3\ du \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^4}{4} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini bulmuş oluruz.

\( = \dfrac{\cot^4{x}}{4} + C \)


SORU 35 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{1}{x\ln{x}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

\( \displaystyle\int {\dfrac{1}{x\ln{x}}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{1}{\ln{x}} \cdot \dfrac{1}{x}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \ln{x} \)

\( du = \dfrac{1}{x}\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{u}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \ln{\abs{u}} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = \ln{\abs{\ln{x}}} + C \)


SORU 36 :

\( \displaystyle\int \dfrac{9x^2}{3x - 2}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x - 2 \)

\( \Longrightarrow 3x = u + 2 \)

\( \Longrightarrow 9x^2 = u^2 + 4u + 4 \)

\( du = 3\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{3}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{9x^2}{3x - 2}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{u^2 + 4u + 4}{u} \cdot \dfrac{1}{3}\ du \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{u^2}{3u} + \dfrac{4u}{3u} + \dfrac{4}{3u})\ du \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{u}{3} + \dfrac{4}{3} + \dfrac{4}{3u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^2}{6} + \dfrac{4u}{3} + \dfrac{4\ln{\lvert u \rvert}}{3} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(3x - 2)^2}{6} + \dfrac{4(3x - 2)}{3} + \dfrac{4\ln{\rvert 3x - 2 \rvert}}{3} + C \)


SORU 37 :

\( \displaystyle\int \dfrac{8x^2}{4x - 5}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 4x - 5 \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{u + 5}{4} \)

\( \Longrightarrow x^2 = \dfrac{u^2 + 10u + 25}{16} \)

\( du = 4\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{4}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{8x^2}{4x - 5}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{8 \cdot \frac{u^2 + 10u + 25}{16}}{u} \cdot \dfrac{1}{4}\ du \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{u^2 + 10u + 25}{8u}\ du \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{u}{8} + \dfrac{5}{4} + \dfrac{25}{8u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^2}{16} + \dfrac{5u}{4} + \dfrac{25\ln{\lvert u \rvert}}{8} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(4x - 5)^2}{16} + \dfrac{5(4x - 5)}{4} + \dfrac{25\ln{\lvert 4x - 5 \rvert}}{8} + C \)


SORU 38 :

\( \displaystyle\int_0^{\frac{1}{4}} \dfrac{8x^2}{4x + 1}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 4x + 1 \)

\( \Longrightarrow x = \dfrac{u - 1}{4} \)

\( \Longrightarrow x^2 = \dfrac{u^2 - 2u + 1}{16} \)

\( du = 4\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{4}\ du \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(0) = 4(0) + 1 = 1 \)

\( u(\dfrac{1}{4}) = 4(\dfrac{1}{4}) + 1 = 2 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_0^{\frac{1}{4}} \dfrac{8x^2}{4x + 1}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_1^2 \dfrac{8\frac{u^2 - 2u + 1}{16}}{u} \cdot \dfrac{1}{4}\ du \)

\( = \displaystyle\int_1^2 \dfrac{u^2 - 2u + 1}{8u}\ du \)

\( = \displaystyle\int_1^2 (\dfrac{u}{8} - \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{8u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (\dfrac{u^2}{16} - \dfrac{u}{4} + \dfrac{\ln{\lvert u \rvert}}{8})|_1^2 \)

\( = (\dfrac{2^2}{16} - \dfrac{2}{4} + \dfrac{\ln{2}}{8}) - (\dfrac{1^2}{16} - \dfrac{1}{4} + \dfrac{\ln{1}}{8}) \)

\( = \dfrac{1}{4} - \dfrac{1}{2} + \dfrac{\ln{2}}{8} - \dfrac{1}{16} + \dfrac{1}{4} - 0 \)

\( = \dfrac{2\ln{2} - 1}{16} \) bulunur.


SORU 39 :

\( \displaystyle\int \dfrac{3}{1 + e^{-2x}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

İntegrali alınan ifadenin payını ve paydasını \( e^{2x} \) ile çarpalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{3e^{2x}}{e^{2x} + 1}\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = e^{2x} + 1 \)

\( du = 2e^{2x}\ dx \)

\( \Longrightarrow e^{2x}\ dx = \dfrac{1}{2}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int \dfrac{3}{2u}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{3\ln{\abs{u}}}{2} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{3\ln{\abs{e^{2x} + 1}}}{2} + C \)


SORU 40 :

\( \displaystyle\int \dfrac{e^{\sqrt[3]{x^2}} \cdot \sin(e^{\sqrt[3]{x^2}})}{\sqrt[3]{x}} \ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = e^{\sqrt[3]{x^2}} \)

\( du = \dfrac{2e^{\sqrt[3]{x^2}}}{3\sqrt[3]{x}}\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{e^{\sqrt[3]{x^2}}}{\sqrt[3]{x}}\ dx = \dfrac{3}{2}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{e^{\sqrt[3]{x^2}} \cdot \sin(e^{\sqrt[3]{x^2}})}{\sqrt[3]{x}}\ dx \) \( = \displaystyle\int \dfrac{3}{2}\sin{u}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = -\dfrac{3}{2}\cos{u} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = -\dfrac{3}{2}\cos(e^{\sqrt[3]{x^2}}) + C \)


SORU 41 :

\( \displaystyle\int \sqrt{x + \dfrac{1}{x}} \cdot \dfrac{(x + 1)(x - 1)}{x^2}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

İfadeyi düzenleyelim.

\( \displaystyle\int \sqrt{x + \dfrac{1}{x}} \cdot \dfrac{x^2 - 1}{x^2}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \sqrt{x + \dfrac{1}{x}} \cdot (1 - \dfrac{1}{x^2})\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x + \dfrac{1}{x} \)

\( du = (1 - \dfrac{1}{x^2})\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int \sqrt{u}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{2\sqrt{u^3}}{3} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{2\sqrt{(x + \frac{1}{x})^3}}{3} + C \)


SORU 42 :

\( \displaystyle\int \sqrt{x} \cdot \sqrt[5]{5 + \sqrt{x^3}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 5 + \sqrt{x^3} \)

\( du = \dfrac{3\sqrt{x}}{2}\ dx \)

\( \Longrightarrow \sqrt{x}\ dx = \dfrac{2}{3}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \sqrt{x} \cdot \sqrt[5]{5 + \sqrt{x^3}}\ dx \) \( = \displaystyle\int \dfrac{2\sqrt[5]{u}}{3}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{2u^{\frac{6}{5}}}{3 \cdot \frac{6}{5}} + C \)

\( = \dfrac{5\sqrt[5]{u^6}}{9} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{5\sqrt[5]{(5 + \sqrt{x^3})^6}}{9} + C \)


SORU 43 :

\( \displaystyle\int \sqrt[3]{x}\ d(\sqrt[3]{x}) \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt[3]{x} \)

\( du = d(\sqrt[3]{x}) \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \sqrt[3]{x}\ d(\sqrt[3]{x}) \) \( = \displaystyle\int u\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^2}{2} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(\sqrt[3]{x})^2}{2} + C \)


SORU 44 :

\( \displaystyle\int \dfrac{f'(x)}{f^2(x)}\ dx = \displaystyle\int 6\ dx \)

\( f(1) = \dfrac{1}{7} \)

olduğuna göre, \( f(2) \) kaçtır?

Eşitliğin sol tarafındaki ifadeye aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = f(x), \quad du = f'(x)\ dx \)

\( \displaystyle\int \dfrac{1}{u^2}\ du = \displaystyle\int 6\ dx \)

Eşitliğin her iki tarafının integralini alalım. Her iki integralin integral sabitinin farkına eşit olacak şekilde eşitliğin sağ tarafına tek bir integral sabiti ekleyebiliriz.

\( -\dfrac{1}{u} = 6x + C \)

\( u \) yerine \( f(x) \) yazalım.

\( -\dfrac{1}{f(x)} = 6x + C \)

\( f(x) = -\dfrac{1}{6x + C} \)

\( C \) değerini bulmak için \( f(1) \) değerini kullanalım.

\( f(1) = -\dfrac{1}{6(1) + C} = \dfrac{1}{7} \)

\( -(6 + C) = 7 \)

\( C = -13 \)

Buna göre \( f \) fonksiyonunun tanımı aşağıdaki gibi olur.

\( f(x) = -\dfrac{1}{6x - 13} \)

\( f(2) \) değerini bulmak için \( x = 2 \) yazalım.

\( f(x) = -\dfrac{1}{6(2) - 13} = 1 \)


SORU 45 :

\( \displaystyle\int_{2a}^b f(x + a - b)\ dx = 15 \) olduğuna göre,

\( \displaystyle\int_{3a - b}^a f(x)\ dx \) integralinin değeri kaçtır?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x + a - b \)

\( du = dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(2a) = 2a + a - b = 3a - b \)

\( u(b) = b + a - b = a \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_{2a}^b f(x + a - b)\ dx \) \( = \displaystyle\int_{3a - b}^a f(u)\ du \)

Elde ettiğimiz ifade soruda değeri istenen ifadeye eşittir.

\( \displaystyle\int_{3a - b}^a f(x)\ dx = 15 \)


SORU 46 :

\( \displaystyle\int \dfrac{\sqrt{x}}{x - 4}\ dx \) ifadesinin integrali nedir?

İfadenin integralini almak için değişken değiştirme yöntemini uygulayalım.

\( u = \sqrt{x} \)

\( \Longrightarrow u^2 = x \)

\( du = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\ dx \)

\( \Longrightarrow 2u\ du = dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{\sqrt{x}}{x - 4}\ dx = \displaystyle\int \dfrac{2u^2}{u^2 - 4}\ du \)

Elde ettiğimiz ifadeyi basit kesirlere ayırma yöntemi ile basit kesirlerin toplamı şeklinde yazalım.

\( = \displaystyle\int (2 - \dfrac{2}{u + 2} + \dfrac{2}{u - 2})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = 2u - 2\ln{\abs{u + 2}} + 2\ln{\abs{u - 2}} + C \)

\( = 2u - 2\ln{\dfrac{\abs{u + 2}}{\abs{u - 2}}} + C \)

\( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazalım.

\( = 2\sqrt{x} - 2\ln{\dfrac{\abs{\sqrt{x} + 2}}{\abs{\sqrt{x} - 2}}} + C \)


SORU 47 :

\( \displaystyle\int_0^2 \dfrac{x + 1}{\sqrt[3]{x^2 + 2x}}\ dx \) integralinin değeri kaçtır?

Köklü ifadeye değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt[3]{x^2 + 2x} \)

\( \Longrightarrow u^3 = x^2 + 2x \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( 3u^2\ du = (2x + 2)\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{3}{2}u^2\ du = (x + 1)\ dx \)

Verilen integral ifadesini \( u \) cinsinden yazalım.

\( \displaystyle\int_{x = 0}^{x = 2} {\dfrac{1}{u} \cdot \dfrac{3}{2}u^2\ du} \)

\( = \dfrac{3}{2} \displaystyle\int_{x = 0}^{x = 2} {u}\ du \)

Sınır değerlerini \( u \) cinsinden yazalım.

\( u(0) = \sqrt[3]{0^2 + 2 \cdot 0} = 0 \)

\( u(2) = \sqrt[3]{2^2 + 2 \cdot 2} = 2 \)

\( = \dfrac{3}{2} \displaystyle\int_{u = 0}^{u = 2} {u}\ du \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{3}{4} \cdot {u^2} |_0^2 \)

\( = \dfrac{3}{4} \cdot (2^2 - 0^2) \)

\( = 3 \) bulunur.


SORU 48 :

\( \displaystyle\int \cos^3{x}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

İntegrali düzenleyelim.

\( \displaystyle\int \cos^3{x}\ dx = \displaystyle\int \cos^2{x}\cos{x}\ dx \)

Kosinüs iki kat açı formülünü kullanalım.

\( = \displaystyle\int (1 - \sin^2{x})\cos{x}\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sin{x} \)

\( du = \cos{x}\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int (1 - \sin^2{x})\cos{x}\ dx \)

\( = \displaystyle\int (1 - u^2)\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = u - \dfrac{u^3}{3} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \sin{x} - \dfrac{\sin^3{x}}{3} + C \)


SORU 49 :

\( \displaystyle\int \csc^4{x}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

İntegrali düzenleyelim.

\( \displaystyle\int \csc^4{x}\ dx = \displaystyle\int \csc^2{x}\csc^2{x}\ dx \)

Pisagor özdeşliğini kullanalım.

\( = \displaystyle\int (1 + \cot^2{x})\csc^2{x}\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \cot{x} \)

\( du = -\csc^2{x}\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int (1 + \cot^2{x})\csc^2{x}\ dx \)

\( = \displaystyle\int -(1 + u^2)\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = -u - \dfrac{u^3}{3} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = -\cot{x} - \dfrac{\cot^3{x}}{3} + C \)


SORU 50 :

\( \displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}} {5\sin(2x)(1 + \sin{x})^4\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Sinüs iki kat açı formülünü kullanalım.

\( \sin(2x) = 2\sin{x}\cos{x} \)

\( \displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}} {5(2\sin{x}\cos{x})(1 + \sin{x})^4\ dx} \)

\( = 10\displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}} {\sin{x}\cos{x}(1 + \sin{x})^4\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = 1 + \sin{x} \)

\( \Longrightarrow \sin{x}= u - 1 \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = \cos{x}\ dx \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(0) = 1 + \sin{0} = 1 \)

\( u(\frac{\pi}{2}) = 1 + \sin{\frac{\pi}{2}} = 2 \)

Son ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = 10\displaystyle\int_1^2 {(u - 1)u^4\ du} \)

\( = 10\displaystyle\int_1^2 (u^5 - u^4)\ du \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = 10 \cdot [\dfrac{u^6}{6} - \dfrac{u^5}{5}]_1^2 \)

\( = 10 \cdot [(\dfrac{2^6}{6} - \dfrac{2^5}{5}) - (\dfrac{1^6}{6} - \dfrac{1^5}{5})] \)

\( = 10 \cdot [(\dfrac{5 \cdot 64}{30} - \dfrac{6 \cdot 32}{30}) - (-\dfrac{1}{30})] \)

\( = 10 \cdot \dfrac{129}{30} \)

\( = 43 \)


SORU 51 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{\sin{x} + \cos{x}}{\cos{x} - \sin{x}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \cos{x} - \sin{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = (- \sin{x} - \cos{x})dx \)

\( \Longrightarrow -du = (\sin{x} + \cos{x})dx \)

Verilen ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{u}\ (-du)} \)

\( = -\displaystyle\int {\dfrac{1}{u}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = -\ln{\abs{u}} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = -\ln{\abs{\cos{x} - \sin{x}}} + C \)


SORU 52 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{1 + \tan{x}}{1 - \tan{x}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Tanjant fonksiyonunu sinüs ve kosinüs cinsinden yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{1 + \tan{x}}{1 - \tan{x}}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{1 + \frac{\sin{x}}{\cos{x}}}{1 - \frac{\sin{x}}{\cos{x}}}\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{\frac{\cos{x} + \sin{x}}{\cos{x}}}{\frac{\cos{x} - \sin{x}}{\cos{x}}}\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{\cos{x} + \sin{x}}{\cos{x} - \sin{x}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \cos{x} - \sin{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = (-\sin{x} - \cos{x})\ dx \)

\( \Longrightarrow -du = (\sin{x} + \cos{x})\ dx \)

Son ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{u}\ (-du)} \)

\( = -\displaystyle\int {\dfrac{1}{u}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = -\ln{\abs{u}} + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = -\ln{\abs{\cos{x} - \sin{x}}} + C \)


SORU 53 :

\( \displaystyle\int {\sec^6{x}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Sekant ifadesinin iki kuvvetini ayıralım.

\( \displaystyle\int {\sec^6{x}\ dx} = \displaystyle\int {\sec^4{x}\sec^2{x}\ dx} \)

Pisagor özdeşliği ile \( \sec^4{x} \) ifadesini \( \tan^2{x} \) cinsinden yazalım.

\( \sec^2{x} = \tan^2{x} + 1 \)

\( = \displaystyle\int {(\tan^2{x} + 1)^2\sec^2{x}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \tan{x} \)

\( du = \sec^2{x}\ dx \)

Son ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {(u^2 + 1)^2\ du} \)

\( = \displaystyle\int (u^4 + 2u^2 + 1)\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^5}{5} + \dfrac{2u^3}{3} + u + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = \dfrac{\tan^5{x}}{5} + \dfrac{2\tan^3{x}}{3} + \tan{x} + C \)


SORU 54 :

\( \displaystyle\int \dfrac{2}{1 + \sqrt{x + 1}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt{x + 1} \)

\( \Longrightarrow x = u^2 - 1 \)

\( du = \dfrac{1}{2u}dx \)

\( \Longrightarrow dx = 2u\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{2}{1 + \sqrt{x + 1}}\ dx \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{2}{1 + u} \cdot 2u\ du \)

\( = \displaystyle\int \dfrac{4u}{1 + u}\ du \)

İfadeyi basit kesirlere ayıralım.

\( = \displaystyle\int \dfrac{4(u + 1) - 4}{1 + u}\ du \)

\( = \displaystyle\int (4 - \dfrac{4}{1 + u})\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = 4u - 4\ln{\lvert 1 + u \rvert} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = 4\sqrt{x + 1} - 4\ln{\lvert 1 + \sqrt{x + 1} \rvert} + C \)


SORU 55 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{2}{x^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{4}}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x^{\frac{1}{4}} \)

\( \Longrightarrow x = u^4 \)

\( du = \dfrac{dx}{4x^{\frac{3}{4}}} \)

\( \Longrightarrow dx = 4x^{\frac{3}{4}}\ du \)

\( \Longrightarrow dx = 4u^3\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{2}{x^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{1}{4}}}\ dx} = 2\displaystyle\int {\dfrac{1}{u^2 - u}\ 4u^3\ du} \)

\( = 8\displaystyle\int {\dfrac{u^3}{u^2 - u}\ du} \)

\( = 8\displaystyle\int {\dfrac{u^2}{u - 1}\ du} \)

İfadeyi daha sade hale getirmek için paya 1 ekleyip çıkaralım.

\( = 8\displaystyle\int {\dfrac{u^2 + 1 - 1}{u - 1}\ du} \)

\( = 8\displaystyle\int {\dfrac{(u - 1)(u + 1) + 1}{u - 1}\ du} \)

\( = 8\displaystyle\int [(u + 1) + \dfrac{1}{u - 1}]\ du \)

Terimlerin ayrı ayrı integralini alalım.

\( = 8(\dfrac{u^2}{2} + u + \ln{\abs{u - 1}}) + C \)

\( = 4u^2 + 8u + 8\ln{\abs{u - 1}} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = 4x^{\frac{1}{2}} + 8x^{\frac{1}{4}} + 8\ln{\abs{x^{\frac{1}{4}} - 1}} + C \)


SORU 56 :

Aşağıdaki integralleri hesaplayınız.

(a) \( \displaystyle\int {\dfrac{e^x}{\sqrt{16 - e^{2x}}}\ dx} \)

(b) \( \displaystyle\int {\dfrac{4x^3}{1 + x^8}\ dx} \)

(c) \( \displaystyle\int {\dfrac{1}{2x\sqrt{4x^2 - 36}}\ dx} \)

(a) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{e^x}{\sqrt{16 - e^{2x}}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = e^x \)

\( du = e^x\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{e^x}{\sqrt{16 - e^{2x}}}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{1}{\sqrt{16 - u^2}}\ du} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{\sqrt{4^2 - u^2}}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{dx}{\sqrt{a^2 - x^2}}} = \arcsin{\frac{x}{a}} + C \)

\( = \arcsin{\dfrac{u}{4}} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = \arcsin{\dfrac{e^x}{4}} + C \)

(b) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{4x^3}{1 + x^8}\ dx} \)

İfadeyi düzenleyelim.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{4x^3}{1 + (x^4)^2}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x^4 \)

\( du = 4x^3\ dx \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{1 + u^2}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{dx}{a^2 + x^2}} = \dfrac{1}{a}\arctan{\frac{x}{a}} + C \)

\( = \arctan{u} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = \arctan{x^4} + C \)

(c) seçeneği:

\( \displaystyle\int {\dfrac{1}{2x\sqrt{4x^2 - 36}}\ dx} \)

İfadeyi düzenleyelim.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{2x\sqrt{(2x)^2 - 36}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 2x \)

\( du = 2\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{du}{2} \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{2u\sqrt{u^2 - 36}}\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{2u\sqrt{u^2 - 6^2}}\ dx} \)

İfadenin integralini alalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{dx}{x\sqrt{x^2 - a^2}}} = \dfrac{1}{a}\arcsec{\frac{x}{a}} + C \)

\( = \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{1}{6}\arcsec{\dfrac{u}{6}} + C \)

\( = \dfrac{1}{12}\arcsec{\dfrac{u}{6}} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = \dfrac{1}{12}\arcsec{\dfrac{2x}{6}} + C \)

\( = \dfrac{1}{12}\arcsec{\dfrac{x}{3}} + C \)


SORU 57 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{3\sqrt{1 + \sqrt{x}}}{\sqrt{x}} \ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Köklü ifadeleri üslü ifade olarak yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{3\sqrt{1 + \sqrt{x}}}{\sqrt{x}} \ dx} = 3\displaystyle\int {x^{-\frac{1}{2}}(1 + x^{\frac{1}{2}})^{\frac{1}{2}}\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 1 + x^{\frac{1}{2}} \)

\( du = \dfrac{x^{-\frac{1}{2}}\ dx}{2} \)

\( \Longrightarrow x^{-\frac{1}{2}}\ dx = 2\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( = 3\displaystyle\int {u^{\frac{1}{2}}\ 2du} \)

\( = 6\displaystyle\int {u^{\frac{1}{2}}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{6u^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}} + C \)

\( = 4u^{\frac{3}{2}} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = 4(1 + x^{\frac{1}{2}})^{\frac{3}{2}} + C \)

\( = 4\sqrt{(1 + \sqrt{x})^3} + C \)


SORU 58 :

\( \displaystyle\int \dfrac{f'(\sqrt[3]{x})}{\sqrt[3]{x^2}}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt[3]{x} \)

\( du = \dfrac{1}{3\sqrt[3]{x^2}}\ dx \)

\( \Longrightarrow \dfrac{1}{\sqrt[3]{x^2}}\ dx = 3\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int \dfrac{f'(\sqrt[3]{x})}{\sqrt[3]{x^2}}\ dx \) \( = \displaystyle\int 3f'(u)\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = 3f(u) + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = 3f(\sqrt[3]{x}) + C \)


SORU 59 :

\( n \ne -1 \) olmak üzere,

\( \displaystyle\int [f(ax)]^nf'(ax)\ dx \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = f(ax) \)

\( du = f'(ax) \cdot (ax)'\ dx \)

\( = a \cdot f'(ax)\ dx \)

\( \Longrightarrow f'(ax)\ dx = \dfrac{1}{a}\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int [f(ax)]^nf'(ax)\ dx \) \( = \displaystyle\int \dfrac{u^n}{a}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{1}{a(n + 1)}u^{n + 1} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{1}{a(n + 1)}[f(ax)]^{n + 1} + C \)


SORU 60 :

\( \displaystyle\int_1^3 f(3x)\ dx = 6 \) olduğuna göre,

\( \displaystyle\int_3^9 f(x)\ dx \) integralinin sonucu kaçtır?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = 3x \)

\( du = 3\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = \dfrac{1}{3}\ du \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(1) = 3(1) = 3 \)

\( u(3) = 3(3) = 9 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım ve integralin sınır değerlerini \( u \) için güncelleyelim.

\( \displaystyle\int_1^3 f(3x)\ dx = \dfrac{1}{3}\displaystyle\int_3^9 f(u)\ du = 6 \)

\( \displaystyle\int_3^9 f(u)\ du = 18 \)

İntegral değişkenini \( x = u \) olarak değiştirmemiz integral değerini değiştirmez.

\( \displaystyle\int_3^9 f(x)\ dx = 18 \)


SORU 61 :

\( \displaystyle\int_0^9 \dfrac{1}{\sqrt{\sqrt{x} + 1}}\ dx \) integralinin değeri nedir?

Köklü ifadeye değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt{\sqrt{x} + 1} \)

\( \Longrightarrow u^2 = \sqrt{x} + 1 \)

\( \Longrightarrow u^2 - 1 = \sqrt{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( 2u\ du = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}\ dx \)

Verilen ifadenin payını ve paydasını \( 2\sqrt{x} \) ile çarpalım.

\( \displaystyle\int_0^9 \dfrac{2\sqrt{x}}{\sqrt{\sqrt{x} + 1} \cdot 2 \sqrt{x}}\ dx \)

Verilen integral ifadesini \( u \) cinsinden yazalım.

\( = \displaystyle\int_{x = 0}^{x = 9} \dfrac{2 (u^2 - 1)}{u} \cdot 2u \ du \)

\( = \displaystyle\int_{x = 0}^{x = 9} 4 (u^2 - 1)\ du \)

\( = 4\displaystyle\int_{x = 0}^{x = 9} (u^2 - 1)\ du \)

Sınır değerlerini \( u \) cinsinden yazalım.

\( u(0) = \sqrt{\sqrt{0} + 1} = 1 \)

\( u(9) = \sqrt{\sqrt{9} + 1} = 2 \)

\( = 4\displaystyle\int_{u = 1}^{u = 2} (u^2 - 1)\ du \)

Elde ettiğimiz ifadenin integralini alalım.

\( = 4 \cdot (\dfrac{u^3}{3} - u)|_1^2 \)

\( = 4 \cdot [(\dfrac{2^3}{3} - 2) - (\dfrac{1^3}{3} - 1)] \)

\( = \dfrac{16}{3} \) bulunur.


SORU 62 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{2\sin{x}}{\sin{x} - \cos{x}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

İfadenin payına \( \cos{x} \) ekleyip çıkaralım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{2\sin{x} + \cos{x} - \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}}\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{\sin{x} + \cos{x} + \sin{x} - \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}}\ dx} \)

İfadeyi iki kesrin toplamı şeklinde yazalım.

\( = \displaystyle\int (\dfrac{\sin{x} + \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}} + \dfrac{\sin{x} - \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}})\ dx \)

\( = \displaystyle\int (\dfrac{\sin{x} + \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}} + 1)\ dx \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{\sin{x} + \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}}\ dx} + \displaystyle\int {1\ dx} \)

İkinci terimin integralini alalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{\sin{x} + \cos{x}}{\sin{x} - \cos{x}}\ dx} + x + C \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirelim.

\( u = \sin{x} - \cos{x} \)

Her iki tarafın diferansiyelini alalım.

\( du = (\cos{x} + \sin{x})\ dx \)

Son ifadede bu değişkenleri yerine koyalım.

\( = \displaystyle\int {\dfrac{1}{u}\ du} + x + C \)

Birinci terimin integralini alalım.

\( = \ln{\abs{u}} + x + C \)

İfadede \( u \) değişkeni yerine \( x \) cinsinden karşılığını yazdığımızda verilen ifadenin integralini buluruz.

\( = \ln{\abs{\sin{x} - \cos{x}}} + x + C \)


SORU 63 :

\( \displaystyle\int_{\frac{1}{3}}^{\frac{2}{3}} \dfrac{6x + 3}{(36x^2 + 36x)^2}\ dx \) integralinin sonucu nedir?

İntegrali alınan ifadeyi düzenleyelim.

\( \displaystyle\int_{\frac{1}{3}}^{\frac{2}{3}} \dfrac{6x + 3}{(36x^2 + 36x)^2}\ dx = \displaystyle\int_{\frac{1}{3}}^{\frac{2}{3}} \dfrac{6x + 3}{((6x + 3)^2 - 9)^2}\ dx \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = (6x + 3)^2 \)

\( du = 12(6x + 3)\ dx \)

\( \Longrightarrow (6x + 3)\ dx = \dfrac{du}{12} \)

\( u \) değişkeni için integralin sınır değerlerini bulalım.

\( u(\frac{1}{3}) = (6(\frac{1}{3}) + 3)^2 = 25 \)

\( u(\frac{2}{3}) = (6(\frac{2}{3}) + 3)^2 = 49 \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int_{\frac{1}{3}}^{\frac{2}{3}} \dfrac{6x + 3}{((6x + 3)^2 - 9)^2}\ dx \)

\( = \displaystyle\int_{25}^{49} \dfrac{1}{12(u - 9)^2}\ du \)

İfadenin integralini alalım.

\( = (-\dfrac{1}{12(u - 9)})|_{25}^{49} \)

\( = (-\dfrac{1}{12(49 - 9)}) - (-\dfrac{1}{12(25 - 9)}) \)

\( = -\dfrac{2}{12 \cdot 80} + \dfrac{5}{12 \cdot 80} \)

\( = \dfrac{1}{320} \) bulunur.


SORU 64 :

\( \displaystyle\int {(x^3 + 6x^2 - 16)(x^2 + 4x - 8)^7\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Birinci parantez içindeki polinomu ikinci parantez içindeki polinoma böldüğümüzde bölme işleminin kalansız olduğu görülür.

\( x^3 + 6x^2 - 16 = (x^2 + 4x - 8)(x + 2) \)

Dolayısıyla verilen integral ifadesini aşağıdaki şekilde yazabiliriz.

\( \displaystyle\int {(x^3 + 6x^2 - 16)(x^2 + 4x - 8)^7\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {(x + 2)(x^2 + 4x - 8)(x^2 + 4x - 8)^7\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {(x + 2)(x^2 + 4x - 8)^8\ dx} \)

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = x^2 + 4x - 8 \)

\( du = (2x + 4)\ dx \)

\( \Longrightarrow (x + 2)\ dx = \dfrac{du}{2} \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {(x + 2)(x^2 + 4x - 8)^8\ dx} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{u^8}{2}\ du} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = \dfrac{u^9}{18} + C \)

\( u \) değişkenlerinin \( x \) karşılıklarını yazalım.

\( = \dfrac{(x^2 + 4x - 8)^9}{18} + C \)


SORU 65 :

\( \displaystyle\int {\dfrac{4}{x + \sqrt[3]{x}}\ dx} \) integralinin sonucu nedir?

Aşağıdaki şekilde değişken değiştirme uygulayalım.

\( u = \sqrt[3]{x} \)

\( \Longrightarrow x = u^3 \)

\( du = \dfrac{1}{3x^{\frac{2}{3}}}\ dx \)

\( \Longrightarrow dx = 3x^{\frac{2}{3}}\ du \)

\( \Longrightarrow dx = 3u^2\ du \)

\( x \) değişkenlerinin \( u \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{4}{x + \sqrt[3]{x}}\ dx} = \displaystyle\int {\dfrac{4}{u^3 + u} \cdot 3u^2\ du} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{12u}{u^2 + 1}\ du} \)

Elde ettiğimiz ifadeye tekrar değişken değiştirme uygulayalım.

\( t = u^2 + 1 \)

\( dt = 2u\ du \)

\( \Longrightarrow u\ du = \dfrac{dt}{2} \)

\( u \) değişkenlerinin \( t \) karşılıklarını yazalım.

\( \displaystyle\int {\dfrac{12u}{u^2 + 1}\ du} = \displaystyle\int {\dfrac{12}{t} \cdot \dfrac{dt}{2}} \)

\( = \displaystyle\int {\dfrac{6}{t}\ dt} \)

İfadenin integralini alalım.

\( = 6\ln{\abs{t}} + C \)

\( t \) değişkenlerini tekrar \( u \) cinsinden yazalım.

\( = 6\ln{\abs{u^2 + 1}} + C \)

\( u \) değişkenlerini tekrar \( x \) cinsinden yazalım.

\( = 6\ln{\abs{(\sqrt[3]{x})^2 + 1}} + C \)

\( = 6\ln{\abs{\sqrt[3]{x^2} + 1}} + C \)


« Önceki
Üstel ve Logaritmik Fonksiyonların İntegrali
Sonraki »
Kısmi İntegral Yöntemi


Faydalı buldunuz mu?   Evet   Hayır