İçeriğe geç
kpssai Giriş yap Ücretsiz hesap aç
AYT MATEMATİK · İNTEGRAL

İntegralle Alan Hesabı

Eğri ile x ekseni arasındaki alan, eksenin altında kalan bölgeler, iki eğri arasındaki alan ve grafikte verilen alanlardan integral değeri bulma.

67özgün soru
%7,7Matematik havuzundaki payı
%100çözüm açıklamalı
Ücretsiz hesap açİlk 3 sınav ücretsiz · kart bilgisi istemiyoruz

Konu anlatımı

Belirli integralin en önemli uygulaması alan hesabıdır. Bu alt başlıkta bir eğri ile x ekseni arasındaki alanı, eksenin altında kalan bölgelerde işaretin nasıl düzeltildiğini, iki eğri arasındaki alanı ve grafikte alanları verilen bölgelerden integral değerlerini bulmayı göreceksin.

Eğri ile x ekseni arasındaki alan

f fonksiyonu [a, b] aralığında negatif değer almıyorsa grafik, x ekseni ve x = a, x = b doğruları arasındaki alan ∫ₐᵇ f(x) dx olur. y = x² + 1 eğrisi, x ekseni, x = 0 ve x = 3 doğruları arasındaki alan ∫₀³ (x² + 1) dx = 9 + 3 = 12 birimkaredir. Fonksiyon aralıkta pozitif değer almıyorsa integral negatif çıkar ve alan onun mutlak değeridir: y = x² − 4 parabolü ile x ekseni arasındaki alan, ∫₋₂² (x² − 4) dx = −32/3 olduğundan 32/3 birimkaredir.

Grafik aralığın içinde ekseni kesiyorsa aralık köklerden bölünür, her parçanın alanı ayrı bulunur ve toplanır. Doğrudan integral almak, üstteki ve alttaki bölgelerin farkını verir; alanı vermez.

İki eğri arasındaki alan

f ve g fonksiyonlarının grafikleri arasında kalan bölgenin alanı için önce f(x) = g(x) denklemi çözülerek kesişim noktalarının apsisleri bulunur. Bu noktalar arasında hangi grafiğin üstte olduğu bir ara değer denenerek belirlenir. Alan, üstteki fonksiyondan alttaki çıkarılarak elde edilen farkın integralidir. Bölgenin x ekseninin altında ya da üstünde olması sonucu değiştirmez; yalnızca hangi grafiğin üstte olduğu önemlidir. Grafikler ikiden çok noktada kesişiyorsa üstte olan fonksiyon değişir ve her aralık ayrı hesaplanır.

Grafikte verilen alanlar

Bazı sorularda fonksiyonun kuralı verilmez; grafiğin eksenle sınırladığı bölgelerin alanları verilir. Eksenin üstündeki bölgenin alanı integrale artı, altındaki bölgenin alanı eksi işaretle girer. f fonksiyonunun grafiği [−2, 1] aralığında eksenin üstünde ve bu bölgenin alanı 5, [1, 4] aralığında eksenin altında ve bu bölgenin alanı 3 ise ∫₋₂¹ f(x) dx = 5, ∫₁⁴ f(x) dx = −3 ve ∫₋₂⁴ f(x) dx = 2 olur. Mutlak değerli integral ise alanların toplamıdır: ∫₋₂⁴ |f(x)| dx = 8.

Çözümlü örnekler

Örnek 1. y = x² − 2x parabolü ile x ekseni arasında, x = 0 ve x = 3 doğruları arasında kalan bölgelerin toplam alanı kaç birimkaredir?

Çözüm. Parabol x eksenini 0 ve 2 apsisli noktalarda keser. [0, 2] aralığında eksenin altındadır: ∫₀² (x² − 2x) dx = 8/3 − 4 = −4/3 ve alan 4/3 olur. [2, 3] aralığında eksenin üstündedir: ∫₂³ (x² − 2x) dx = (9 − 9) − (8/3 − 4) = 4/3. Toplam alan 4/3 + 4/3 = 8/3 birimkaredir. Bölmeden hesaplanan ∫₀³ (x² − 2x) dx integrali sıfır çıkar ve alanı vermez.

Örnek 2. y = 6x − x² ve y = x² − 2x parabolleri arasında kalan sınırlı bölgenin alanı kaç birimkaredir?

Çözüm. 6x − x² = x² − 2x eşitliğinden 2x² − 8x = 0 ve x = 0 ya da x = 4 bulunur. Aradaki x = 1 değeri için birinci parabol 5, ikincisi −1 değerini alır; birinci parabol üsttedir. Fark (6x − x²) − (x² − 2x) = 8x − 2x² olur. Alan ∫₀⁴ (8x − 2x²) dx integralidir; ters türev 4x² − 2x³/3 olur ve 64 − 128/3 = 64/3 bulunur.

Örnek 3. y = x³ eğrisi ile y = 4x doğrusu arasında kalan sınırlı bölgelerin toplam alanı kaç birimkaredir?

Çözüm. x³ = 4x eşitliğinden x(x − 2)(x + 2) = 0 ve x = −2, 0, 2 bulunur. [0, 2] aralığında doğru üsttedir: ∫₀² (4x − x³) dx = 8 − 4 = 4. [−2, 0] aralığında eğri üsttedir ve simetri nedeniyle bu bölgenin alanı da 4 olur. Toplam alan 8 birimkaredir. ∫₋₂² (4x − x³) dx integrali doğrudan alınırsa tek fonksiyon olduğu için sıfır çıkar; bu yüzden aralık bölünmelidir.

Sık yapılan hatalar

  • Eksenin altındaki bölgenin integralini negatif bırakıp alan diye toplamak.
  • Grafiğin ekseni kestiği noktadan aralığı bölmemek.
  • İki eğri arasındaki alanda alttaki fonksiyondan üsttekini çıkarmak.
  • Kesişim noktalarını bulmadan verilen ya da tahmin edilen sınırlarla integral almak.
Akılda kalsın
  • Alan negatif olamaz; eksenin altındaki parçanın integralinin mutlak değeri alınır.
  • İki eğri arasındaki alan: kesişim noktaları arasında üstteki eksi alttaki fonksiyonun integrali.
  • Verilen alanlar integrale üstte artı, altta eksi işaretle girer.
← İntegral konu anlatımına dön

AYT Matematik dersindeki öteki konular

Bölümdeki öteki 10 konu başlığı ve her birindeki soru sayısı.

← AYT Matematik sayfasına dön
Bu konudan sınav kur
İntegral · 67 soru
Hesap aç, testi başlat →

Kart bilgisi gerekmez. İlk üç sınav ücretsiz; sınırsız sınav abonelikle.

özet not

Üyeler bu konunun 5–10 dakikalık özet notunu okuyup ardından sınava geçer. Not, yanlışlarına göre kişiselleşir.

Türkiye geneli deneme

120 soru, 165 dakika. Herkes aynı anda aynı soruları çözer; sınav biter bitmez netin hesaplanır. Katılmak ücretsiz; ücretsiz hesabın yeter.

--:--:--sınavın başlamasına