رياضيات 5 التعليم الثانوي
الـمــدرس ـ ـ ــة .................................................................................... :
1431هـ 1432 -هـ 2010 /م 2011 -م
رقـ ـ ــم الإي ـ ـ ـ ــداع 14٢8/5365 : ردمك 978 - 9960 - 48 - 449 - 5 :
نظام املقررات (م�سار العلوم الطبيعية)
اسم الطالب .................................................................................... :
1431هـ ـ 1432هـ 2010م ـ 2011م
قررت وزارة التربيـة والتعليـم تدري�س ه���ذا ال��ك��ت��ـ��اب وط��ب��ع��ه ع��ل��ى نفقتها
نظام المقررات
( م�سار العلـوم الطبيعية ) جلنة التعديل والتطوير
(رئي�سا ) �أ -نور بنت �سعيد باقادر ً
�أ -ابت�سام بنت �سعيد من�سي �أ -ملــياء بنت عـبـد اهلل خ ــان
�أ -جنوى بنت رجـب ال�شـوا �أ� -سلمى بنت عبود بايزيد
جلنة املراجعة �أ� -سـامي بن �أحمد رحيـِّم �أ -ثامر بن حمد العي�سى الطباعة �أ� -شادية بنت �أحمد باعزيز �أ� -إميان بنت عبداهلل القثمي �أ -مها بنت عبد العزيز القدير 1431ـــ 1432هـ 2010ـــ 2011م
ì
وRارة التHôية والت©لي`g 1428 ، º
فه�ôضة مكتÑة المل∂ فهد الوWنية اأKنا Aالنûضô
وRارة الHÎية والت©ليº Hاقادر ،نور ريا�ضيات / .5نور Hاقادر; ŸياN Aان; اHتùضا Ωمنùض» - .الôيا�س `g1428 U 216س � 27 x 21ضº ردم∂978 - 9960- 48 - 449 - 5 : -1الôيا�ضيات -كت Öدرا�ضية اأN .ان Ÿ ،يا( AموDل∞ مûضار∑) ب -منùض» ،اHتùضا( ΩموDل∞ مûضار∑) .êال©نوان 1428 /5365 ديو… 372^7 رقم الإيداع 1428 /5365 : ردمك 978 - 9960- 48 - 449 - 5 :
اأ�سرف على التاأليف والتطوير
ègÉæª∏d áeÉ©dG IQGOE’G
له ــòا الم≤ôر قيمة مهمة وفاFدة كÑيôة فëاف ßعلي¬ واج© πن¶افت¬ ûJض ــهد على حùض ــن �ضلوك∂ م©¬ . اإذا لëJ ºتH ßØهòا الم≤ôر ف» مكتÑت∂ الîاUضة ف» ا ôNBال©ا Ωل�ÓضتØادة فاج© πمكتÑة مدر�ضت∂ ëJت. ¬H ßØ ح≤و ¥ال ™Ñ£والنûض ôمØëوظة لوRارة التHôية والت©لي ºـ المملكة ال©Hôية الùض©ودية
موق™
وزارة التربية والتعليم www.moe.gov.sa
موق™
ا’إدارة العامة للتîطيط والتطوير http://www.ed.edu.sa
موق™
اإدارة التعليم الãانو… www.hs.gov.sa
البريد ا’إلكتروني ’إدارة التعليم الãانو…
Secondary-Education@curriculum.gov.sa
مقدمة الحمد ِ رب العالمين ،و ال�صـالة وال�سـالم على �سـ ِّيد المر�سـلين ،وعلى �آله و�صحبه �أجـمعين، هلل ِّ ومن تبعهم ب�إح�س ٍ ـان �إلى يوم الدين وبعد ... هذا كتاب ريا�ض َّيات ( ) 5في نظام المقررات للتعليم الثانوي ال��ذي ن�أمل �أن يجيء ُمل ِّبـ ًيا لخطط التنمية الطموح التي تعي�شـها المملكـة العرب َّيـة ال�سـعود َّية ومتَّفقًا مع تط ُّلعاتـها في �إخرا ِج ٍ جيل قاد ٍر كل ذلك وفق � ِ على مواكبة الع�صر ومتم�شـ ًّيا مع النه�ضة التي تحياهـاُّ ، التعليم فيهـا. أهداف و�سـيا�سـ ِة ِ تنظيم محتوى هذا الكتاب على المنطلق ِ ـات العا َّمة الآتية : ولقد ا�سـ ُت ِند في ِ < الحـاجات الأ�سـا�سـ َّية للطالب. < طرائق تعليم وتع ُّلم الريا�ضيـَّات. الريا�ضي. < �أ�سـاليب التفكير ِّ الريا�ضي من مفهومات وم�صطلحـات وخوارزم َّيـات ومهارات وم�سـائل ريا�ض َّية. < نوع َّية البناء ِّ < �أوجه ا�سـتخدامات الريا�ض َّيـات في الحياة العمل َّيـة. وتبرز مالمح الكتاب في التالي: -1االنطالق في تنظيم منهـاج الريا�ض َّيات من الأهداف العا َّمة للما َّدة و�أهداف نظام المقررات للتعليم الثانوي ،بما يتالءم وخ�صائ�ص نـمو الطالب باتِّباع �أ�سـاليب وطرائق ت�سـتند �إلى نظر َّيات التع ُّلم المختلفة. -2الأخ��ذ باالتجاه الحلزوني في معالجة المحتوى الريا�ضي مع الجمع بين التنظيم المنطقي والتنظيم ال�سيكولوجي. -3روع���ي ف��ي ع��ر���ض المو�ضوعات �إب���راز المفهومات وال��م��ب��ادئ العلمية وال��ن��ظ��ر َّي��ات ...وتمييزها وا�سـتخدامها في مواقف تعليم َّية مختلفة بما ُيعين على تعميق معناها لدى الطالب. -4االهتمام ببرهان الحقائق والنظر َّيات ،ومراعاة التوازن بين المفهومات والمهارات. العلمي في البحث واال�ستق�صاء والو�صول �إلى اال�ستنتاجات والقرارات -5توظيف �أ�ساليب التفكير ِّ وحل الم�شكالت. التعمق في ذلك -6اال�ستمرار في تعزيز بناء المفهومات باال�ستناد �إلى معلومات الطالب ال�سابقة مع ُّ بما يتَّفق وطبيعة المرحلة و�إي�ضاح كل مفهوم من خالل �أمثلة متنوعة؛ لم�ساعدة الطالب على الذاتي. التع ُّلم ِّ � -7إب���راز جهود علماء الريا�ض َّيات العرب والم�سـلمين و�أث��ره��م في بناء وتطوير العلوم الريا�ض َّية وتطبيقاتـها.
-8ربط المفهومات الريا�ض َّية ببيئة الطالب وبالمفهومات التي تق َّدم لـه في الموا ِّد الأخرى ،وتوظيـفها من خالل التطبيقات الحيات َّية المتع ِّددة. -9ت�ضمين المحتـوى مجمـوعة كافية من الأمثـلة والتدريبـات تعقب ك َّل معلومة ريا�ض َّية. � -10إثراء المحتـوى بمجموعة تمـارين عا َّمة متنـ ِّوعة في نـهاية ك ِّل وحدة� ،إ�ضـافة �إلى التمارين التي تلي كل در�س؛ لتثبـيت الحقـائق والمهـارات وت�أكيـد ا�سـتمرار َّية التع ُّلم. � -11إدراج �أن�شطة �إثرائية با�ستخدام الحا�سب الآلي كلما �أمكن ذلك. -12تلخي�ص المفهومات والنظر َّيات ...التي ت�ض َّمنها محتوى ك�� ِّل وح��دة من ال��وح��دات وذل��ك في نـهايته. � -13إدراج قائمة بالإجابات النهائ َّية لبع�ض التمارين لك ِّل وحدة بـهدف تقويم الطالب لنف�سـه ذاتـ ًّيا. � -14إدراج الأهداف التعليمـ َّية لك ِّل وحدة من وحدات الكتاب في بدايتـها. -15اال�ستعانة بالر�سوم التو�ضيح َّية والأ�شـكال في تو�ضيح المفهومات الريا�ض َّية ك َّلما دعت الحاجة لذلك. ولقد اُ�سـتفيد حين �إعداد الكتاب ِم َّما يلي: -1تو�صيف منهج م��ا َّدة الريا�ض َّيات في نظام المقررات للتعليم الثانوي من الإدارة العا َّمة للمناهج التربوي بوزارة التربية والتعليم. بالتطوير ِّ -2مق َّررات الريا�ض َّيات ب��دول مجل�س التعاون ل��دول الخليج العرب َّية ،وبع�ض ال��دول العرب َّية وغير العرب َّية. هذا ويقع الكتاب في �أربع وحدات و هي : -2التفا�ضل -3 .تطبيقات التفا�ضل -4 .التكامل -1النهايات و االت�صال . و �إنَّنا لنرجو التوفيق وال�سـداد من الـله -تعالى -و�أن ُيحـقِّق هذا الكتاب الأهداف الم�أمولة له. واللـه من وراء الق�صد. لجنـة الت�أليف
الوحدة ا’Cولى
النهايات وا’تüسا∫
( )1-1النهايات ............................................................. ( )2-1حùضاب النهايات ...................................................... ( )3-1الüJضا∫ .............................................................. اأنûض£ة اإôKاFية ....................................................... ©Jلمت ف» √ògالوحدة ....................,...................... Jماريـن عا َّمـة ........................................................
الوحدة الãانية ()1-2 ()2-2 ()3-2 ()4-2
10 18 35 52 55 57
التفاVسل
نòÑة Jاأريîية ...................................................... م©د∫ الت¨ي ôف» فتôة .............................................. مûضت≤ة الدالة ....................................................... قواعد الTضت≤ا.................................................... ¥ Ñ£Jي≤ات gند�ضية وفيõياFية على المûضت≤ة ........................... اأنûض£ة اإôKاFية ...................................................... ©Jلمت ف» √ògالوحدة ......................................... Jماريـن عا َّمـة ......................................................
62 63 69 78 99 107 111 114
الوحدة الãالãة
تطبيقات التفاVسل
(ëJ )1-3لي πالدالة (120 .................................................. )1 (ëJ )2-3لي πالدالة (133 ................................................... )2 ( )3-3ر�ض ºالمنëنيات 149 .................................................... اأنûض£ة اإôKاFية 154 ..................................................... ©Jلمت ف» √ògالوحدة 159 .............................................. Jماريـن عا َّمـة 160 ......................................................
الوحدة الرابعة
التكامل
( )1-4التكامZπيôالمëدد 166 .................................................. ( )2-4التكام πالمëدد 175 .................................................... ( )3-4التكامH πالت©وي†س 186 ............................................... اأنûض£ة اإôKاFية 193 ...................................................... ©Jلمت ف» √ògالوحدة 197 ............................................ Jماريـن عا َّمـة 199 ......................................................
الوحدة ا’Cولى
النهايات وا’تüسا∫ Limits and Continuity
) (1-1النهايات ) (2-1ح�ساب النهايات ) (3-1ا’تüسا∫
اإن درا�س ــة نهاي ــة دال ــة ُي nع ـ ُّـد فاتح ــة لدرا�س ــة فرع مهم في الريا�سيات وهو ما يعرف بح�ساب التفا�سل والتكامل.
oيتو sق™ م øالطالب بعد دراSسـة هذه الوحدة اCن يكون قاد kرا على اCن :
-1ي© ±ôuنهاية دالة عند ن≤£ة وكòل∂ النهاية اليمنى و اليùض. iô -2يùضتîد Ωالمنëن» الÑيان» للدالة ف» اإيéاد النهاية اليمنى والنهاية اليùض iôوالنهاية للدالة عند ن≤£ة . -3يùëض ــ Öالنهاي ــة عند ن≤£ة ل ـ x ـك πمن :دالة كãيôة ال ëــدود ،الدالة النùض ــÑية ،دالة الòéر التHôي©» ،دالة كùضôية Jت†ضمن جòو kرا HôJي©ية ، دالة مõéاأة ،الدوا∫ المãلãية . -4ي åëÑاüJضا∫ دالة عند ن≤£ة . -5ي åëÑاüJضا∫ دالة على فتôة . -6يت© َّ†©H ±ôس NواUس الدوا∫ المتüض ــلة عل ــى فتôة م¨ل≤ة من ∫ÓN ن¶ôية ال≤ي ºال≤üضو ، iن¶ôية ال≤ي ºالو�ض£ى ،ن¶ôية Hلõانو . -7يùض ــتîد Ωن¶ôية ال≤ي ºال≤üض ــو iف» اإÑKات ا qnأن للدالة قيمة ع¶مى وقيمة Uض¨.iô -8يùض ــتîد Ωن¶ôي ــة Hلõانو ف» اإÑKات ا qnأن للدال ــة جòر kا ف» فتôة م©ينة من مéالها.
الوحدة الأولى
النهايات
1-1
مùÑض§ در�ضت �ضاk≤Hا الدوا∫ ال≤ëي≤ية ،وف» √ògالوحدة ندر�س نهايات الدوا∫ عند قي ºم©ينة وHاأ�ضلوب َّ دون الدNو∫ ف» التØاUضي πالدقي≤ة ،مهتمين Hال≤واعد وال≤وانين الت» ùJض uه πاإيéاد نهايات الدوا∫ . ا َّإن درا�ض ــة نهاية الدالة t ©Jد فاk ëJة لدرا�ض ــة ف ´ôمه ºف» الôيا�ض ــيات يîتل∞ عن عل ºال ôÑéوالهند�ضة وgو ما ي©ùëH ±ôضاب التØا�ض πوالتكام. π ونعني بدرا�سة نهاية الدالة عند قيمة مع َّينة التعرف على �سلو∑ الدالة عندما يقترب مت¨يرها من هذه القيمة . ولت≤ôي ÖمØهو Ωنهاية الدالة عند قيمة م© َّينة ن≤د Ωالأمãلة التالية :
مãا∫ ()1-1
اإذا كانت د(�س) = �3س فاإننا لدرا�ضـة �ضـلو∑ الدالة د عندما ياأ òNالمت¨ي� ôس قي kما قôيÑـة من ال©دد 1 (قي kما اأك ôÑمن 1وقي kما اأUض¨ ôمن )1نك uون الéدو∫ التال» : �س
1^01
1^001
1^0001
1
0^9999
0^999
0^99
د(�س)
3^03
3^003
3^0003
3
2^9997
2^997
2^97
نÓح ــ ßمن الéدو∫ ومن الûض ــك )1-1( πالمم πãuللدالة د اأن¬ كلما اقت Hôــت قيمة �س من ال©دد 1فا َّإن قيمة د(�س) ≤Jتôب من ال©دد .3 ون≤و∫ ف» √ògالëالة ا َّإن نهاية الدالة د(�س) ùJضاو… 3عندما ي≤تôب �س من ال©دد 1ون© ôÑuعن ذل∂ Hاأحد الôمõين : ﻧــــــــــــﻬﺎ د(�س) = 3اأو د(�س) 3عندما �س 1
س
١
وحي åا َّإن د ( 3 = )1ف≤د يتÑادر اإلى الgòن Hا َّأن نهاية الدالة عن ــد m عدد ما ùJض ــاو… داk Fما قيمة الدالة عند gــòا ال©دد اإل ا َّأن المãا∫ التال» يدح†س ògا العت≤اد . Tضك) 1-1( π
10
ريا�ضيات ()5
النهايات مãا∫ ()2-1 �س4 - 2 اإذا كانت د(�س) = �س � ،س ≠ 2فاإننا لدرا�ضة �ضلو∑ الدالة د عندما ي≤تôب المت¨ي� ôس من ال©دد 2نÑداأ 2©Hملية الNتüضار Jوk Nيا للùضهولة: �س�( 4 - 2س �( )2 -س )2 + د(�س) = �س = = �س � ، 2 +س ≠ 2 �س 2 - 2 ºKنك uون الéدو∫ التال» :
2
�س
2^01
2^001
2^0001
1^9999
1^999
1^99
د(�س)
4^01
4^001
4^0001
3^9999
3^999
3^99
4
نÓح ــ ßمن الéدو∫ و من الûض ــك ) 2-1 ( πالمم πãuللدالة د ا َّأن قيمة الدال ــة ≤Jتôب من ال©دد 4كلما اقت Hôــت قيمة �س من ال©دد ∫ÓN 2 قي ºاأك ôÑاأو اأUض¨ ôمن ال©دد .2 �س4 - 2 ﻧــــــــــــﻬﺎ �س = 4 اأ… ا َّإن : س 2- ٢ وgك ــòا نéد ا َّأن للدال ــة نهاية عند ال©دد 2على ال Zôــ ºمن اأنها Zيô م© َّôفة عند ògا ال©دد . لح ــ ßا َّأن قيمة ﻧــــــــــــﻬﺎ د(�س) ùJض ــاو… ©o Hــد منëن» الدالة عن س
٢
المëور الùضين» عند �س = 2
Tضك)2- 1( π
والBن يمكننا ≤Jدي ºالت©ôي∞ التال» :
ô©Jي∞ ()1-1
ن≤ ــو∫ ا qnأن للدال ــة د(�س)النهاي ــة ∫ عندم ــا ي≤تôب �س من ال© ــدد ،اإذا اقتHôت قيمة د(�س) من ال©دد ∫ كلما اقتôب �س من ال©دد دون اأن يùضـاوي¬ .ون© ôÑqpعن ذل∂ Hالôم õن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∫ �س اأو د(�س) ∫ عندما �س
ريا�ضيات ()5
11
الوحدة الأولى ()1-1 من الت©ôي∞ الùضا ≥Hيت†ض íا َّأن : 1النهاية اإن وجدت فه» وحيدة . 2اإيéاد ﻧــــــــــــﻬﺎ د(�س) ل يت£ل Öاأن Jكـ ـ ــون الدالة م© َّôفة عند �س = ولكن مــن ال ΩRÓوجود فتôة س ﻗﻴـﻤﺎ أﻛﺒﺮ ﻣﻦ مهـم ــا كانت Uض ــ¨يôة حو∫ ال©دد Jكون الدال ــة م© َّôفة عليها .اأ… ا َّإن √ògالØتôة Jت†ض ــمن ً اﻟﻌﺪد (يمين¬ مÑاTضk ôة ) وقي kما اأUض¨ ôمن¬ ( يùضار√ مÑاTضk ôة ) .ان¶T ôضك. ) 3-1 ( π
Tضك)3- 1( π
مãا∫ ()3-1 �س
2
Jاأ َّم πالدالة د(�س) =
�س 2 +
اإذا كان �س
0
اإذا كان �س
0
المم َّãل ــة ف» Tض ــك )4-1( πوالت ــ» يت¨يô©J ôيØها حو∫ ال©دد Uض ــôØ ودعنا ندر�س �ضـ ــلو∑ gــ √òالدالة عندما ي≤تôب �س من الüض ــ ôØمن جهة اليمين Jار kة ومن جهة اليùضار Jار kة اأ.iôN جهة اليمين ( �س )0 �س د(�س) = �س
2
12
ريا�ضيات ()5
0^01
0^001
0^0001
0^000001
٠ 0^0001 ٠ 0^00000001
جهة اليùضار ( �س )0
٠
٢
Tضك)4-1( π
0^0001-
0^001-
0^01-
�س
1^9999
1^999
1^99
د(�س) = �س 2 +
النهايات نالح ßمن الجدولين ومن ال�سكل ( ) 4-1اأ َّن : ( )1قيمة الدالة ≤Jتôب من ال©دد Uض ôØكلما اقتôب �س من ال©دد Uض ôØمن جهة اليمين ون≤و∫ ا َّإن نهاية الدالة ùJضاو… Uضk ôØا عندما ي≤تôب �س من الüض ôØمن جهة اليمين ،ون© ôÑuعن ذل∂ رمk õيا كما يل» :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = 0 س
٠
+
( )2قيم ــة الدالة ≤Jتôب من ال©دد 2كلما اقتôب �س من ال©دد Uض ــ ôØمن جهة اليùض ــار ون≤ ــو∫ ا َّإن نهاية الدالة ùJضاو… 2عندما ي≤تôب �س من الüض ôØمن جهة اليùضار ،ون© ôÑuعن ذل∂ رمk õيا كما يل» :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = 2 س
٠
-
ô©Jي∞ ()2-1 النهاية اليمنى للدالة : ن≤و∫ ا qnإن النهاية اليمنى للدالة د عندما ي≤تôب �س من ال©دد ùJضاو… ∫ ونكت Öن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) = ∫ اإذا كانت قيمة د(�س) ≤Jتôب من ال©دد ∫ كلما اقتôب �س من ال©دد من جهة اليمين . النهاية الي�سرى للدالة : ن≤و∫ ا qnإن النهاية اليùض iôللدالة د عندما ي≤تôب �س من ال©دد ùJضاو… ∫ ونكت Öن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) = ∫ اإذا كانت قيمة د(�س) ≤Jتôب من ال©دد ∫ كلما اقتôب �س من ال©دد من جهة اليùضار . من الت©ôي∞ الùضا ≥Hيت†ض íاأن¬ لإيéاد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) ( اأو ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) ) ل Hد من وجود فتôة مهما �س كانت Uض¨يôة يمين ( اأو يùضار ) ال©دد مÑاTضk ôة Jكون الدالة م© َّôفة عليها . والآن يمكننا الربط بين التعريفين ( ) 2-1 ( ، ) 1-1لتقديم النظرية التالية :
نظرية ((1-1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∫ �س
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) = ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) = ∫ �س
وﺑﺎﻟﻌﻮدة إﻟﻰ اﳌﺜﺎل ) ( ٣-١ﳒﺪ ﱠأن : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د)س(
�س
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها -د)س( ؛ ﻟﺬا ّ ﻓﺈن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د)س( ﻟﻴﺲ ﻟﻬﺎ وﺟﻮد.
�س
�س
٠
ريا�ضيات ()5
13
الوحدة الأولى مãا∫ ()4-1 يم πãuالûضك ) 5-1 ( πالمنëن» الÑيان» x لك πمن الدوا∫ د g ،ـ ،
Tضك)5- 1( π
ومن¬ نéد ا َّأن : 1ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) = = 3ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) �س �س ٢ ٢ 2ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها g +ـ(�س) = 3 �س ٢ ﻧــــــــــــﻬﺎg -ـ(�س) = 2 س
٢
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = 3 �س ٢
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها g +ـ(�س) ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــهاg -٢ـ (�س) �س ٢
3نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها�( +١س) = , 0 نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها�( -١س) ليùس لها وجود ( لماذا? )
نــ �س ـ ـ ـ ـ ــهاg ٢ـ (�س) ليùس لها وجود
نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها�( ١س) ليùس لها وجود
ومن الéدي ôذك √ôاأن¬ اإذا كانت الدالة د Zي ôم© َّôفة عند �س = ،وكانت قيمة الدالة Jتــõاي ـ ــد Jـ ـ ــõاي kدا حد ودون Jوق∞ ،وذل∂ كلما وكيØما اقتHôت قيمة �س من ال©دد ،فاإننا Jناقüضا) كÑي ôkا x ÓH (اأو Jتناقüس k ن≤و∫ ا َّإن ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ليùس لها وجود ; اإذ ل ºنéد عد kدا ح≤ي≤ kيا ≤Jتôب من¬ الدالة كلما اقتôب �س من . ونكت Öن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∞ ( اأو ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = – ∞ ) �س �س
14
ريا�ضيات ()5
النهايات ف©لى �ضÑي πالمãا∫ نéد ا َّأن : 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ∞= 2 �س � 0س ان¶ ôالéدو∫ التال» والûضك )6 -1( πالمم πãuلمنëن» الدالة 1 د(�س) = 2لتت ≥≤ëمن ذل∂ : �س �س 1 د(�س) = �س
2
1 10 ±
1 100 ±
1 1000 ±
100
10000
1000000
Jدري)1-1( Ö
Tضك) 6-1( π
1 ان¶ ôالûضك ) 7-1( πالمم πãuلمنëن» الدالة د(�س) = �س واأكم πالôØا: Æ 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها � +س = ....... �س ٠ 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها � -س = ....... �س ٠ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 1ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 1 �س � +٠س �س � -٠س 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س ....... �س ٠ Tضك) 7 -1( π
ريا�ضيات ()5
15
الوحدة الأولى
تمارين ((1-1 1اإPا كان الûسكل المéاور يم ãuل المنëني البياني للدالة د)Sس( فاCوجد م øالرSسم -اإن اCمك -øك kvال مما يلي : د(�س) ،ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها١-د(�س) ،د()1-
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) ،ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س �س ١١ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) ،ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) ،ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ،د( ) 1 �س �س ١ ١١ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) ،ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) ،ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ،د( ) 0 �س �س ٠ ٠ ٠ د ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ،ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ،ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ،د( ) 3 -٣ �س ٣ + �س ٣ -
2في كلٍّ مما يلي اCوجد -اإن اCمك -øنهاية الدالة المعطاة عند كلٍّ م øالنقا• , 1- , 0 , 2وPل∂ باSستîدامالمنëنيالبيانيللدالة:
د
16
ريا�ضيات ()5
`g
و
النهايات 3في كلٍّ مما يلي ارSسـم المنëني البيـاني للـدالة K ,م اCوجـد -اإن اCمك -øنـهاية الـدالة عندما يقترب Sسمøالعـددالمذكـور: د(�س) = �2س 3 +
� ،س
د(�س) = �س�2 + 2س 2 +
� ،س
3 2 0
�3س 2 -اإذا كان �س 1 د(�س) =
�س 1 + 2اإذا كان �س 1
� ،س
1
4اأعـد ô©Jي∞ الـدالة د(�س) = �س ºK ، 4 +ار�ضـ ºالمنëن» الÑيـان» لها ،واأوجـد من ال�ôضـ : ºن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ٤-
ريا�ضيات ()5
17
الوحدة الأولى
2-1
ح�ساب النهايات ôَّ ©Jفنا �ض ــاk≤Hا على ôWي≤ة حد�ض ــية لإيéاد نهاية دالة Hالإفادة من المنëن» الÑيان» لها ،وحي åاإن¬ ليùس م ــن الùض ــه πر�ض ــ ºالمنëن» الÑيان» لكãي ôم ــن الدوا∫ فاإننا �ض ــنت© ±ôف» ògا الÑند عل ــى ¥ôWجôÑية لùëضاب نهايات الدوا∫ نùضتîلüضها من الن¶ôيات التالية الت» �ضن≤Ñلها Hدون gôHان .
نظرية ((2-1 1نهاية الدالة الثابتة اإذا كانت د(�س) = ç 2نهاية الدالة المحايدة اإذا كانت د(�س) = �س
فا qnإن :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ç = ç �س �س فا qnإن :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = �س �س
لتùØضي √òg ôالن¶ôية Jاأ َّم πالûضكلين التاليين ولح ßاأن¬ : 1ف» الûضك )8-1( πالمم πãuلمنëن» الدالة الãاHتة د(�س) = ، çقي ºالدالة ≤ÑJى KاHتة مهما ¨Jيôت يو�ض íا َّأن : قي� ºس وògا u لéمي™ قي. º د(�س) çعندما �س 2ف» الûضك )9-1( πالمم πãuلمنëن» الدالة المëايدة د(�س) = �س ،قيمة الدالة ≤Jتôب من كلما اقتHôت قيمة �س من ،اأ… ا َّأن : . عندما �س د(�س)
18
Tضك)8 - 1( π ريا�ضيات ()5
Tضك)9 - 1( π
حùضاب النهايات مãا∫ ()5-1 1ن�سـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 4 = 4 7-
,
2ن�سـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = , 7- 7-
نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها (8- = )8- 0
,
نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها �س = 0 0
,
ﻧـــــــــــــــﻬﺎ 1 = 1 1 س
2
1 ﻧـــــــــــــــﻬﺎ �س 1 = 2 س 2
نظرية ((3-1 العمليات الجبرية على النهايات: اإذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(1س) = ∫ , 1ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(2س) = ∫ 2فاإن : �س �س 1نـهاية المجموع ( اأو الفرق ) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها(د�(1س) ±د�(2س))= ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(1س) ±ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(2س) = ∫2∫ ± 1 �س �س �س 2نـهاية ال�سرب ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (د�(1س) .د�(2س)) =ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(1س) .ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(2س) = ∫2∫ . 1 �س �س �س 3نـهاية الق�سمة
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(1س) د (�س) �س ∫1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = 1 = ∫ حي0 ≠ 2∫ å ـها ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ن �س د�(1س) د�(2س) 2 �س
()2-1 + وكòل∂ عندما �س 1ك πwمن الن¶ôية ( )2-1و الن¶ôية (U )3-1ضëيëة عندما �س عدد m 2يمكن ©Jمي ºالô≤Øة ( )1والô≤Øة ( )2من الن¶ôية ( )3-1ل uأ… m منت¬ من الدوا∫ .
ريا�ضيات ()5
-
.
19
الوحدة الأولى نتيéة ()1-1 1ا�ضتنا kدا اإلى ف≤ôة ( )2من ن¶ôية ( )3-1وف≤ôة ( )1من ن¶ôية ( )2-1نùضتنت èنـهاية ال†ضôب ف» KاHت : اإذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∫ ،وكان çعدد kا KاHت kا فاإن : �س ـها ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ن ـها ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ن ( .çد(�س) ) = . ç د(�س) = ∫ . ç �س �س فم : Ók ãن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �4س = 4ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها �س = 8 = 2 4 �س ٢ ٢ 2ا�ضتنا kدا اإلى ف≤ôة ( )2من ن¶ôية ( )3-1و ف≤ôة ( )2من ملëوظة ( ، )2-1و حي åا َّإن : ن د(�س) = د(�س) د(�س) 000د(�س) ،نùضتنت èنهاية قوة دالة: ن ﻣﻦ اﳌﺮات
اإذا كانت ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∫ ،فاإن : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ¿ = ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) �س
ن = ∫ ن ،حي åن
3 3 فم : Ók ãن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = 3ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = 125 = 5 �س 5 �س 5
نهاية دالة كثيرة الحدود مãا∫ ()6-1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (� 5س� 2 - 2س = )7 +ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها � 5س - 2ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها � 2س +ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 7 �س �س �س �س ٤ ٤ ٤ ٤ = 79 = 7 + 4 × 2 - 24 × 5 لح ــ ßا qnأن نهاي ــة دال ــة كãيôة الëدود د(�س) = � 5س � 2 – 2ــس 7 +عندما �س نüس النتيéة التالية : عند �س = ، 4وعامة الأم ôف» qp
4ما »gاإل قيمة الدالة
نتيéة ()2-1 ل qpأ… دالة كãيôة حدود د(�س) ،فا qnإن ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = د( )
20
وم©ن ــى ذل ــ∂ ا َّأن حùض ــاب نهاية ا uأ… دال ــة كãيôة حدود د(�س)عندم ــا �س د(�س) عن �س Hال©دد . ريا�ضيات ()5
يتH ºالت©وي†س المÑاTض ــ ôف»
حùضاب النهايات مãا∫ ()7-1 اأوجد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (� 2ص� 5 - 3ص�3 + 2ص (8 - �ص ٣
4
الπë
نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها ( � 2س� 5 - 3س� 3 + 2س 10000 = 4)10( = 4) 8 - 3 3 + 2)3( 5 - 3)3(2 ( = 4) 8 - ٣
Jدري)2-1( Ö اأوجد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س � 2 - 7س)1 + 5 �س ١
35
نهاية الدالة الن�سبية
©Jل ºا َّأن قاعدة الدالة النùضÑية »gد(�س)= د�(1س) حي åك Óvمن د�(1س) ،د�(2س) كãيôة حدود ،وعلي¬ فاإن¬ د�(2س) يمكننا الH §Hôين الô≤Øة ( )3من الن¶ôية ( )3-1والنتيéة ( )2-1للüëضو∫ على النتيéة التالية :
نتيéة ()3-1 اإذا كانت ك πlqمن د�(1س) ،د�(2س) كãيôة حدود فا qnإن : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(1س) د) (1 د (�س) = �س د) (2 2
،
حي åد0 ≠ ) ( 2
√ògالنتيéة ©Jن» اأن¬ يمكن حùضاب نهاية ا uأ… دالة نùضÑية د(�س) عندما �س Hال©دد ف» د(�س) و ذل∂ ûHض •ôاأ َّل يكون ال©دد جk òرا لم≤ا Ωالدالة .
Hالت©وي†س المÑاTض ôعن �س
مãا∫ ()8-1 اأوجد نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �5ص4+3 �ص � ٢ص3-
الπë
( لح ßا َّأن ال©دد 2ليùس جk òرا للم≤ا) Ω �5س4 + 3)2(5 4 + 3 نــ = 44 - �س ـ ـ ـ ـ ــها �س = 3 - 3-2 ٢ ريا�ضيات ()5
21
الوحدة الأولى والآن ماذا لو كان العدد جذ ًرا لمقام الدالة الن�سبية ?
مãا∫ ()9-1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها س٤ - ٢
لإيéاد �س � 2س 2 -نÓح ــ ßا َّأن ال© ــدد 2ج ــòر لم≤ ــا Ωالدالة ; ل ــòا ل يمكننا ا�ض ــتîدا Ωنتيéة ( ، )3-1ولكن من الوا�ض íاأن¬ يمكننا ùHضهولة ùÑJضي§ الدالة Hالتëلي πوالNتüضار كما يل» : س �( ٤ -س �( )2 -س )2 + = �س 2 + �س = 2 - (�س )2 - ٢
س
٢
٤
وJكون ن ـ ـ ـها ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ن (�س 4 = 2 + 2 = )2 + �س ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = 2 - �س 2 2 (و »gالنتيéة نùØضها الت» حüضلنا عليها ف» مãا∫ (H )2-1ا�ضتîدا Ωالéدو∫ والمنëن» الÑيان» للدالة )
لح ßا َّأن ال©دد g 2و جòر لùÑض ــ§ الدالة كما gو جòر لم≤امها ،وògا ي©ن» ا َّأن ( �س – ) 2عامx π لك πمن الùÑض§ و الم≤ا ; Ωو لòل∂ اأمكننا التëلي πو الNتüضار .
ومن الéدي ôذك √ôاأن¬ ل uأ… دالتين د ، 1د: 2 اإذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(1س)= ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�(2س) = Uضk ôØا، �س �س فاإ َّن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = د�( 1س) = Uضt ©J ôØد كمية Zي ôم© َّينة. �س د (�س) UضôØ 2
لماذا نع ُqد Uض ôØكمية غير مع nqينة ? UضôØ Uض� = ôØس تعني ا qnأن Uض� ôØس = Uضk ôØا UضôØ و »gم©ادلة مت≤≤ëة �س اأ… ا qnأن حلها ليùس عد kدا مëد kدا ( Zي ôم© qnين )
ويمكن ©Jيين قيمتها ( اإن وجدت ) Hاإجôا£N Aوات ùÑJضي§ جôÑية كما gو الëا∫ ف» مãا∫ ()9 -1
22
ريا�ضيات ()5
حùضاب النهايات ولإيéاد نهاية دالة نùضÑية د(�س) عندما �س
ن≤د Ωال£îة التالية : u
ن≤وH Ωالت©وي†س المÑاTض ôف» د(�س) عن �س Hال©دد ( و اإن éJاوRنا Tض •ôالنتيéة ( ) )3-1فاإذا حüضلنا على : عدد حقيقي ،كان ògا ال©دد gو قيمة النهاية .
عدد م¨اير لل�سفر �سفر
،قلنا ا َّإن نهاية الدالة عندما �س
ليùس لها وجود .
1 ( ومن اأمãلة ذل∂ :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها , 2 1ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س ،ان¶ ôالûضكلين () )7-1( ، )6-1 �س � ٠س �س ٠ �سفر ،فاإنن ــا ن éــ …ôعمليات ùÑJض ــي§ جôÑية للتîلüس من ال©ام�( πس – ) المùضـ ـ ÖÑuللüض ــ ،ôØومن ºK �سفر نùëض ــ Öالنهاية Hالت©وي†س مôة اأ ،iôNفنüëض πعلى اإحد iالëالتين الùضا≤Hتين ،و ي© tد الت©وي†س المÑاTض ôف» √ògالëالة £Nوة Zي ôاأ�ضا�ضية ف» ال. πë
مãا∫ ()10-1 �ص8 + 3
اأوجد نـ ـ �صـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = � 2ص �2 +ص2
الπë
لح ßا َّأن الت©وي†س المÑاTض ôي©U »£ضôØ UضôØ (�س �( )2+س�2 - 2س )4 + �س8 + 3 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س � ٢-س�2 + 2س �س �س (�س )2+ ٢-
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س�2 - 2س 4 + = �س �س ٢(4 + )2-( 2 - 2)2- = = 6- 2-
ريا�ضيات ()5
23
الوحدة الأولى
نهاية دالة الéذر التربيعي نظرية ((4-1 اإذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها gـ (�س) = ∫ .فاإن : �س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = gـ (�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها gـ (�س) = ∫ T ،ضôي£ة اأن Jكون ∫ . �س �س
()3-1 1الن¶ôية (U )4-1ضëيëة ف» حالة �ص
+
( اأو �ص
-
).
2اTضتWôنا ف» الن¶ôية ( )4-1ا َّأن ∫ ; 0و ذل∂ لأن¬ : ف» حالة ∫ ، 0يكون ∫ و ògا ي©ن» اأن النهاية ليùس لها وجود . ف» حالة ∫ = ، 0قد يëد çاأن Jكون دالة الòéر التHôي©» Zي ôم©ôفة حو∫ ال©دد ; مما ي©ن» عد Ωوجود النهاية فمث ً ال :اإذا كانت gـ (�س) = �س ، 1-د (�س) = �س 1-فاإن : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها gـ (�س) = H ، 0ينما ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) ليùس لها وجود ،لأن الدالة د Zي ôم©ôفة حو∫ �س �س ١ ١ ال©دد ، 1ان¶T ôضك)10-1 ( π و الBن يمكنن ــا التوUض ــ πم ــن الن¶ôي ــة ()4-1 والنتيéة ( )2-1اإلى النتيéة التالية :
نتيéة ()4-1
Tضك)10- 1( π
اإذا كانت �( gس) كãيôة حدود فا qnإن :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها gـ (�س) = gـ ( ) ،حيg åـ ( ) �س ﻓﻤﺜ ًﻼ :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س
١-
�3س�4 - 2س ٣ = 9 = 2 + )1-(4- 2)1-( 3 = 2 +
Jدري)3-1( Ö
24
اأوجد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 1- �س ٥ ريا�ضيات ()5
0
حùضاب النهايات
نهاية الدالة الك�سرية وف≥ ôWي≤ة حùضاب نهاية الدالة النùضÑية ن≤وg Ωنا ùëHضاب نهاية دالة كùضôية ( دالة ناéJة عن قùضمة دالتين ) Jت†ضمن جòو kرا HôJي©ية .
مãا∫ ()11-1 نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �ص 1- اأوجد �ص � ١ص 1-
الπë
UضôØ من الوا�ض íا qnأن الت©وي†س المÑاTض ôي©»£ UضôØ �س 1+ �س 1- �س 1- ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ـها ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ن = �س 1+ �س � = ١س � 1-س � ١س 1- �س 1 - = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 1 = 1 = 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = �س �( ١س � ()1 -س � )1+س � ١س 1 + 1+1 2
نùÑض§ الدالة Hال†ضôب ف» مôاف≥ الùÑض§ و الNتüضار . ،لòا فاإننا qp
نهاية الدالة المõéاCة ،فاإن¬ : لإيéاد نهاية دالة مõéاأة عندما �ص اإذا كان ــت الدالة ل يت¨يô©J ôيØها حو∫ ،فاإننا نùëض ــ Öالنهاية مùض ــتîدمين ال≤اع ــدة الم© َّôفة Hها الدالة حو∫ . اإذا كانت الدالة يت¨يô©J ôيØها حو∫ ،فاإننا نùëض Öك Óvمن النهاية اليمنى و النهاية اليùض iôعند ،و من ºKنùضتنت èقيمة نهاية الدالة اإن كان لها وجود Hالإفادة من ن¶ôية ((. )1-1
مãا∫ ()12-1 اإذا كانت د(�س) =
اأوجد اإن اأمكن :
�س 1 +اإذا كان
�س 2
�س 1 +اإذا كان
�س 2
2
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) �س ٠
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) �س ٢
ريا�ضيات ()5
25
الوحدة الأولى الπë Hما ا َّأن قاعدة الدالة حو∫ ال©دد Uض »g ôØد(�س) = �س ، 1 +فا َّإن : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س 1 = 1 +0 = )1 + �س �س ٠ ٠ يت¨يô©J ôي∞ الدالة حو∫ ال©دد . 2 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س)= ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها�( +س( )1 + 2لماذا?) �س �س ٢ ٢ 2 =5=1+ 2 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها�( -س ( )1 +لماذا?) �س �س ٢ ٢ =3=1+2 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها +د(�س) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها -د(�س) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ليùس لها وجود �س �س �س ٢ ٢ ٢
Jدري)4-1( Ö اإذا كانت د(�س) = �س – ، 4فاأوجد اإن اأمكن :
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) �س ٣
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س ) �س ٤
ﻓﻲ اﻟﻮاﻗﻊ ﳝﻜﻨﻨﺎ ﺣﺴﺎب ﻧﻬﺎﻳﺔ داﻟﺔ اﻟﻘﻴﺎس ﻣﺒﺎﺷﺮ ًة دون إﻋﺎدة ﺗﻌﺮﻳﻔﻬﺎ ﻣﺴﺘﻨﺪﻳﻦ إﻟﻰ اﻟﻨﻈﺮﻳﺔ اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ :
نظرية ((5-1 اإذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∫ ،فاإن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ∫ �س �س �س ﻣﻦ اﻟﻮاﺿﺢ أﻧﻪ إذا ﻛﺎﻧﺖ د)س( ﻛﺜﻴﺮة ﺣﺪود ﱠ ﻓﺈن ﻧــــــــــــﻬﺎ د)س( = د ) ( ﻓﻤﺜﻼ ﳝﻜﻨﻨﺎ ﺣﻞ اﻟﺘﺪرﻳﺐ ) (٤-١ﻛﻤﺎ ﻳﻠﻲ:
س
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د)س( = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها س ١= ١- = ٤ - ٣ = ٤ -
�س
٣
�س
٣
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د)س( = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها س ٠ = ٤ - ٤ = ٤ -
�س
26
ريا�ضيات ()5
٤
�س
٤
حùضاب النهايات
نهايات الدوا∫ المãلãية
اإذا Jاأملنا المنëن» الÑيان» x لك πمن الدالتين د(�س) = جا �س ،د(�س) = جتا �س ف» الûضـ ــك )11-1( πنتوUض ــπ ùHضهولة اإلى الن¶ôية التالية :
نظرية ((6-1
اإذا كانت �س Rاوية م≤يùضة Hالت≤دي ôالدا( …ôFالôاديان) ،فاإن : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا �س = جا �س
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جتا �س = جتا �س
Tضك)11- 1( π
1 1 جا �س وHالإفادة من ف≤ôة ( )3من ن¶ôية ( ، )3-1و حي åا َّإن ظا �س = جتا�س ،قا �س = جتا�س ،قتا �س = جا�س , جتا�س نتوUض πاإلى النتيéة التالية : ظتا �س = جا�س َّ ،
نتيéة ()5-1 اإذا كانت �س Rاوية م≤يùضة Hالت≤دي ôالدا ( …ôFالôاديان ) فا qnإن : نهاية ا qpأ… دالة مãلãية مت¨يgôا �س عند ن≤£ة من مéالها ùJضاو… قيمة الدالة عند √ògالن≤£ة .
ريا�ضيات ()5
27
الوحدة الأولى مãا∫ ()13-1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا �س = جا 0 = 0 �س ٠ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جتا �س = جتا • = 1- • �س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها• ظا �س = ظا • = 3 3 �س 3
نظرية ((7-1 جا �س اإذا كانت �س Rاوية م≤يùضة Hالôاديان فا qnإن :ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = 1 �س ٠ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا (Rاوية) الõاوية 0الõاوية
يمكننا الت©Ñي ôعن √ògالن¶ôية ≤Hولنا :
=1
نهاية حاUض πقùضمة جيR Öاوية على الõاوية نùØضها عندما JوDو∫ الõاوية اإلى الüضùJ ôØضاو… واحد . و √ògالن¶ôية لها اأgمية ف» حùضاب نهايات دوا∫ Jت†ضمن دوا kل مãلãية ،كما اأن لها اأgمية ف» الوحدة ال≤ادمة من ògا الكتاب . والجدول التالي ِّ يو�سح البرهان الحد�سي لهذه النظرية . 0 �س جا �س �س
0^1
0^01 ±
0^001 ±
0^0001 ±
0^998334166
0^999983333
0^999999833
0^999999998 1
و نûضيg ôنا اإلى اأننا لùëضاب جا �س ا�ضتîدمنا الBلة الëا�ضÑة ©Hد و�ض©ها على الن¶ا Ωالدا …ôFوال …òرم√õ �س RADو ي¶ه ôعلى الûضاTضة ôHمU õض¨ي R ôو ذل∂ Hال†ض¨§ على المØاJي íالتالية : MODE 2
28
ريا�ضيات ()5
MODE
حùضاب النهايات نتيéة ()6-1 اإذا كانت �س Rاوية م≤يùضة Hالôاديان فا qnإن : 1نــ �س ـ ـ ـ ـ ــها ظا�س�س = 1 ٠
2ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جتا�س �س 0 = 1 - �س ٠
وف» الواق™ يمكننا ùHضهولة التوUض πللنتيéة الùضا≤Hة Hالإفادة من ن¶ôية ( ) 7 – 1حي: å 1 جا �س 1 1ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ظا�س�س = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا �س = 1ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها� ٠س جتا�س = 1جتا1 =1 1 = 0 �س ٠جتا�س �س �س ٠ 2ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جتا �س �س = 1 -ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س �س ٠ ٠
�س 2-جا2 2
�س
(من المت£ا≤Hة جتا �2س = 2 - 1جا � 2س)
�س جا 2
�س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 2 جا 2 = � -س � ٠س �س �س جا 2 = -ن ـ�سـ ـ ـ ـ ـ ــها جا �س 2 ٠ 2
،لأن �س
2
= 0 = 0 1-
مãا∫ ()14-1
2 �س
=
0
�س 2
0
�1س 2
اإذا كانت �ص زاوية مقي�سة بالراديان فاأوجد : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا� 5ص ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �ص قتا �ص �ص �ص � ٠ص ٠
الπë
1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س قتا �س = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = 1ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها ٠جا�1س = 1 = 1 �س �س جا �س ٠ ٠ �س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا � 5س = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 5جا � 5س �5س � 0س �س �س 5 ٠ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا � 5س 0 � 5س 0 ،لأن �س = �5 5س � 5 0س =5=1×5 ريا�ضيات ()5
29
الوحدة الأولى مãا∫ ()15-1 �3ص 2 -ظا 3 ،فاأوجد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�ص) ،حيث �ص زاوية مقي�سة بالراديان . اإذا كانت د(�ص) = �3ص 2 +جا � 2ص �س ٠
الπë
2ظا �3س -3 �س �3س 2 -ظا � 3س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س �3 ٠س 2 +جا � 2س �س 2جا �2س ٠ +3 �س =
ظا �3س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها � 3 2 - 3س �3 ٠س جا �2س ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �2 2 2 + 3س �2 ٠س
،لأن �س
ù≤Hضمة ك πمن الùÑض§ والم≤ا Ωعلى �س.
� 3س � 2س
0
0 0
= ٣- = 1 3 2 - 3 1 2 2+3
7
مãا∫ ()16-1 8جتا �2ص 8 - اإذا كانت �ص زاوية مقي�سة بالراديان ،فاأوجد نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �4ص �ص ٠
الπë
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 8جتا �2س 8 -ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ( 8جتا �2س )1 -ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ( 8جتا �2س )1 - �2*2س �4س = �س �س �4 ٠س = �س ٠ ٠ جتا �2س 1 - = 4ن ـ ـسـ ـ ـ ـ ـ ــها �2 ٠س ٢
=0=0 4
30
ريا�ضيات ()5
; لأن
�س
0
�2س
0
حùضاب النهايات
تمارين ((2-1 في التماري øم 1 øاإلى 28اح�سب قيم النهايات اإن اCمك: ø 1ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 15 �س 2
2ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �7س
3ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�5س )3 -
4ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�3س�4 - 2س )1 +
5ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س)8 - 3
6ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�2س�3 - 4س)1 + 2
7ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�3س�2 - 2س �( )7 +س)1 + 4
8ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�2 - 3س)
�س
�س
�س
1-
�س
2-
�س
2
1-
12
1
1 2
10ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س
11ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �2س �س � 2-س1 + 2
3
5
�س
9ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س�2 + 4س )11 + �س
�س
4-
1
1 �2س 1 +
13ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 2 - �س � 2س� + 2س 2 -
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س16 - 2 12 �س 4 - 4 �س �س�8 - 2س 15 + 14ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 5 - 5 �س
�س4 + 2 15ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س � 2-س 2 + ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س� 2 - 2س 15 - � 17س � 5س�4 - 2س 5 -
16ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س� 2 - 2س 8 - �س16 - 2 4 �س 3 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 8 - � 18س � 2س 2 -
19ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 13 +
20ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س�2 + 2س 1 +
�س
3
�س
2
21ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها
�س� - 2س 2 -
22ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س19 + 4
23ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها
�2س 3 - 3 + �س 3 -
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها � -3س � 24س � 9س 9 -
�س �س
7 3
�س
3-
ريا�ضيات ()5
31
الوحدة الأولى 25ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 8
�2س 2- �س4 - 2
26ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 2
� - 2س �س 2- 2 +
27ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 4
�2س 3 +
28ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 5
�س�4- 2س5-
� 29إذا علمت � َّأن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ( �س�5+ 2س ، 21 = ) 1-فما قيمة ؟ �س 2 �2س 1 ++ب ،فما قيمة ب �إذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) = 3؟ � 30إذا كانت د (�س) = �س �س 1 � 2س � 5 +إذا كان �س 3 � 31إذا كانت د (�س) = 2 �س � 2 +إذا كان �س 3 ف�أوجد :
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) �س 1
� 32إذا كانت د (�س) =
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) �س 4
1 �س 2 + �س5 - 2
�إذا كان
�س 2-
�إذا كان
� 2-س 3
�س 3+
�إذا كان
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) �س 3
�س 3
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) ف�أوجد �إن �أمكن : �س 3 2�س �س 0 33ف��ي كلٍّ مم��ا يلي اح�س��ب نهاية الدالة المعط��اة عند النقط التي يتغي��ر حولها تعريف الدالة �إن كان لهذه النهاية وجود : � 2س 1 + د (�س) = � - 7س د (�س) =
32
ريا�ضيات ()5
�س5 + 2 �( 2س )4+ �س10 - 2
�إذا كان �إذا كان �إذا كان �إذا كان �إذا كان
� 2س 2� 2س 5 �س 3 � 3س 5 �س 5
حùضاب النهايات �س11- 2 �س 5 +
د (�س) = د د (�س) =
اإذا كان اإذا كان
�س 4 �س 4
س س
�س5 + 2 34اإذا كانت د (�س) = �س
اإذا كان اإذا كان
�س 1 �س 1
وكانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) موجودة ،فما قيمة ؟ �س 1 35اإذا كانت د (�س) =
� - 3س �س1+ 2
اإذا كان اإذا كان
�س 3 �س 3
وكانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) موجودة ،فما قيمة ؟ �س 3 فــي التماريــ øمــ 36 øاإلى 49اإPا كانــS âس زاوية مقي�ســة بالراديان فاح�ســب نهاية الدالة المعطاة عند النقطة المذكورة: جا � 3س
عندما �س
0
ظا � 2س 37د (�س) = �3س
عندما �س
0
38د (�س) = �س ظتا �س
عندما �س
0
36د (�س) =
س
ظا (�س ) •4 + 39د (�س) = �س • + 4
عندما �س
٤
40د (�س) = (�س )2 +ظتا (�س )2 +
عندما �س
2-
•-
ريا�ضيات ()5
33
الوحدة الأولى 41د (�س) = جا �2س ظا �3س 2 �س جا (�س)2- 42د (�س) = �س� - 2س 2-
عندما �س
0
عندما �س
2
43د (�س) = ظا �3س قتا �5س
عندما �س
0
44 45 46 47 48 49
34
�س�3 - 2س د (�س) = جا �2س جا �5س -جا �3س د (�س) = جا �2س جتا �3س 1 - د (�س) = �س جتا �س 1 - د (�س) = جا �س �2س +جتا �س 1- د (�س) = � 3س جا �5س � -س جتا � 5س د(�س) = �س
ريا�ضيات ()5
عندما �س
0
عندما �س
0
عندما �س
0
عندما �س
0
عندما �س
0
عندما �س
0
الüJضا∫
ا’تüسا∫
3-1
ا َّإن كلمة اüJضا∫ ©Jن» ا�ضتمôار kا دون ان≤£ا´ اأو اعتôا�س .كاأن ن≤و∫ الõمن متüض ; πاإذ ا َّإن الõمن ل ي≤õØ من الùضاعة الãالãة و اأرK ™Hوان mاإلى الùضاعة الãالãة وNمùس Kوان - mم - Ók ãدون اأن يم ôعلى ل¶ëات Rمنية Hينهما .و اإذا قòفت كôة فا َّإن مùضارgا يكون متüض Ókاإذ ل يمكن اأن îJت¶J ºK »Øه ôفéاأة . وف» ògا الدر�س نت© ±ôعلى اüJضا∫ الدالة وال …òي© tد NاUضية مهمة Jتمت™ Hها الكãي ôمن الدوا∫ ال≤ëي≤ية. و�ضنÑداأ Hدرا�ضة اüJضا∫ الدالة عند ن≤£ة ومن ºKننت≤ πاإلى درا�ضة اüJضا∫ الدالة على فتôة .
اتüسا∫ الدالة عند نقطة من الناحية الهند�ض ــية ن≤و∫ ا َّإن الدالة متüض ــلة عند ن≤£ة اإذا ل ºين≤ ™£منëنيها عند √ògالن≤£ة .اأ… اإذا اأمكننا ر�ض ــ ºمنëن» الدالة حو∫ الن≤£ة ومôو kرا Hها دون اأن نôف™ راأ�س ال≤ل ºعن الورقة الت» ن�ôض ــº عليها . ول© πالن¶ ôاإلى ن≤ا• عد ΩالüJضا∫ ( ن≤ا• الن≤£ا´ ) يùضاعد∑ على اإدرا∑ المØهو Ωال …ôÑéلüJضا∫ الدال ــة عند ن≤£ة .فاإذا Jاأملنا الأTض ــكا∫ التالية نéد ا َّأن عد ΩاüJض ــا∫ منëن ــ» الدالة عند �س = جـ قد يôج™ اإلى اأحد الأ�ضÑاب التالية : الدالة Zي ôم©ôفة عند جـ ،كما ف» Tضك) 12 -1 ( π نهاية الدالة عند جـ ليùس لها وجود ،كما ف» الûضكلين ( ) 14 -1 ( ، ) 13 -1 قيمة الدالة عند جـ ل ùJضاو… قيمة نهاية الدالة عند جـ ،كما ف» Tضك) 15 -1 ( π
Tضك)12- 1( π
Tضك)13- 1( π
Tضك)14- 1( π
Tضك)15- 1( π
ريا�ضيات ()5
35
الوحدة الأولى وعليه نéد اأنه يلز Ωلت�سال الدالة د عند النقطة ﺟـ تحقق ال�سروط التالية : 1د (�س) معرفة عند ج� ( اأ… ا َّإن د (ج�) لها وجود ) . 2ن � � � � � � ��ها د (�س) ل�ها وجود . �س ج� 3ن � � � � � � ��ها د (�س) = د(ج�) �س ج� ان¶ر Tسكل ()16-1
Tسكل ()16- 1
وحي �� åا َّإن تحقق ال�س ��رط ( )3ي†سمن تحقق ال�سرWين ( ; )2( ، )1ل َّأن ت�ساو… قيمة الدالة وقيمة النهاية عند ج� يعني وجودهما ,فاإنه يمكننا تعريف ات�سال الدالة عند نقطة جبر vيا على النحو التالي :
تعريف ()3-1 اإذا كانت الدالة د معرفة على فترة ف ,وكانت ج� نقطة داNلية في هذه الفترة ( اأ… لي�ست عند ا q mأ… من Wرفي الفترة ) فاإننا نقول ا qnإن د مت�سلة عند النقطة ج� اإذا كانت ن � � � � � � ��ها د(�س) = د(ج�) �س ج� وعل ��ى الرغ ��م من اأننا اNت�سرنا ال�سروط الثKÓة لت�سال دالة عند نقطة ف ��ي التعريف ال�سابق اإل اأننا لدرا�سة الت�سال �سنبح åتحقق هذه ال�سروط بالترتي Öنف�سه.
نتيéة ()7-1 ا�ستنا ًدا اإلى تعريف ( )3-1والنتا )5-1( ، )3-1( ، )2-1( èFنتو�سل اإلى النتيéة التالية : ك lqل من دالة كثيرة الحدود ,الدالة الن�سبية ,الدوال المثلثية هي دالة مت�سلة عند كل نقطة في مéالها.
36
ريا�ضيات ()5
الت�سال تدري)5-1( Ö بالإفادة من ال�سكل التالي الذ… يمثل منحني الدالة د ,اأوجد نقاط عد Ωالت�سال للدالة د مبينًا ال�سب: Ö
مثال ()17-1 = (¢S)O âfÉc GPEG
4 – 2¢S 2 – ¢S
4 aا åëHات�صال الدالة د عæد 2 = ¢S
¿Éc GPEG
2 ≠ ¢S
¿Éc GPEG
2 = ¢S
الحل د(4 = )2 ن � � � � � � ��ها د(�س) = ن � � � � � � ��ها �س 2 �س 2 = ن � � � � � � ��ها �س 2 = ن � � � � � � ��ها (�س = 4 = 2 + 2 = )2 +د()2 �س 2 ا ًإذا الدالة مت�سلة عند �س = , 2ان¶ر Tسكل ( ) 17 -1 �س4 – 2 �س – 2 ( �س – � ( ) 2س ) 2 + ( �س – ) 2
Tسكل ()17- 1 ريا�ضيات ()5
37
الوحدة الأولى مثال ()18-1 إ= ( ¢S ) O âfÉc GP
1 + ¢S 2
3 – ¢S aا åëHات�صال الدالة د عæد 2 = ¢S 2
¿Éc GPEG ¿Éc GPEG
2 ¢S 2 ¢S
الحل
د(5 = 1 + 2 2 = )2 يتغير تعريف الدالة حول �س = 2 ن � � � � � � ��ها +د (�س) = ن � � � � � � ��ها �2( +س )1 + �س 2 �س 2 Tسكل ()18- 1
=5 =1+2 2 ن � � � � � � ��ها -د (�س) = ن � � � � � � ��ها �( -س )3 - �س 2 �س 2 2
= 1 = 3 – 22 ا ًإذا ن � � � � � � ��ها +د (�س) ن � � � � � � ��ها -د ( �س) �س 2 �س 2
ن � � � � � � ��ها د ( �س) لي�س لها وجود �س 2
الدالة د غير مت�سلة عند �س = , 2ان¶ر Tسكل ( . ) 18 -1 لح ßا َّأن ن � � � � � � ��ها +د ( �س) = د ( , )2ونقول في هذه الحالة ا َّإن الدالة د مت�سلة من اليمين عند �س = . 2 �س 2
38
ريا�ضيات ()5
الت�سال تعريف ()4-1 1اإذا كان ��ت الدال ��ة د معرفة عند ج� وعلى يمينها مباTسر ًة فاإننا نقول ا qnإن د مت�سلة من اليمين عند ج� اإذا كانت :ن � � � � � � ��ها +د ( �س) = د (ج��) �س
ج�
2اإذا كانت الدالة د معرفة عند ج� وعلى ي�سارها مباTسر ًة فاإننا نقول ا qnإن د مت�سلة من الي�سار عند ج� اإذا كانت :ن � � � � � � ��ها -د ( �س) = د (ج��) �س
ج�
3تكون الدالة د مت�سلة عند ج� اإذا كانت مت�سلة من اليمين ومن الي�سار عند ج� فف ��ي المث ��ال ( )18-1الدال ��ة د غير مت�سلة عند �س = ; 2لأنها غير مت�سلة من الي�سار عن ��د � ��س = ( ? GPÉ`` ªd ) 2
مثال ()19-1 = (¢S ) O âfÉc GPEG
الحل
¢S 1 ¢S
1 ¢S ¿Éc GPEG 1 ¢S ¿Éc GPEG
,
aا åëHات�صال الدالة د عæد 1 = ¢S
�سنقو Ωبحل هذا المثال بالإفادة من تعريف ( : ) 4-1 د(1 = 1 = )1 1 ن � � � � � � ��ها +د (�س) = ن � � � � � � ��ها � +س = = 1د ()1 �س 1 �س 1 1 الدالة مت�سلة من اليمين عند �س = 1 ن � � � � � � ��ها د (�س) = ن � � � � � � ��ها = 1 = 1 = 1د()1 �س � -1س 1 �س 1 2 الدالة مت�سلة من الي�سار عند �س = 1 من 2 ، 1ن�ستنت èاأن الدالة مت�سلة عند �س = 1 اأعد حل المثال بدون ا�ستîدا Ωتعريف ( . ) 4-1
ريا�ضيات ()5
39
الوحدة الأولى
ات�صال الدالة على فترة م ��ن الناحية الهند�سي ��ة نقول � َّإن الدالة د مت�صلة على الفترة ف �إذا �أمكننا ر�س ��م المنحني المم ِّثل لها في هذه الفترة دون �أن نرفع ر�أ�س القلم عن الورقة التي نر�سم عليها وهذا المعنى ُيعبر عنه جبر ًيا بالتعريف التالي :
تعريف ()5-1 1تكون الدالة د مت�صلة على الفترة المفتوحة لهذه الفترة. 2تك ��ون الدال ��ة د مت�صل ��ة عل ��ى الفت ��رة المغلق ��ة ومت�صلة من اليمين عند ومن الي�سار عند ب.
،ب �إذا كانت مت�صلة عند كل نقطة تنتمي ،ب �إذا كانت مت�صلة عل ��ى
،ب
ويمكننا �صياغة التعريف ال�سابق رمز ًيا كما يلي: 1تكون الدالة د مت�صلة على الفترة المفتوحة ،ب �إذا كانت نـــــــــــــــها د(�س) = د(جـ) �س جـ جـ ،ب 2تكون الدالة د مت�صلة على الفترة المغلقة ،ب �إذا تحققت ال�شروط التالية : ن�ســـــــــــــــهاجـ د(�س) = د(جـ)
جـ
،ب
نـــــــــــــــها +د(�س) = د( ) �س
ب
نـــــــــــــــها -د(�س) = د(ب) �س ب
-
� ِ أعط تعريفًا الت�صال الدالة د على ٍّ كل من الفترات ن�صف المغلقة : ،ب
40
ريا�ضيات ()5
،
،ب
،
،∞ – ، ∞،ب
+
الت�سال مثال ()20-1 41- = ¢S ¿Éc GPEG 2 ¢S 1- ¿Éc GPEG ¢S5 + 2¢S = (¢S)O âfÉc GPEG 2 = ¢S ¿Éc GPEG 10 aا åëHات�صال الدالة د على 2 , 1-
الحل
1ف ��ي 2 ، 1-الدال ��ة كثي ��رة ح ��دود فه ��ي مت�سلة عند كل عدد ف ��ي هذه الفترة ح�س Öنتي�� éة ( ) 6-1 الدالة مت�سلة على 2 ، 1- 2ن � � � � � � ��ها +د(�س) = ن � � � � � � � �ها� ( +س�5 + 2س ) = ( = 4- = 1- 5 + 2)1-د()1- �س 1- �س 1- الدالة مت�سلة من اليمين عند �س = 1- 3ن � � � � � � ��ها -د(�س) = ن � � � � � � ��ها� ( -س�5 + 2س ) = 14 = 2 5 + 2 2د()2 �س 2 �س 2 الدالة غير مت�سلة من الي�سار عند �س = 2 الدالة غير مت�سلة على 2 ، 1-و لكنها مت�سلة على 2 ، 1-
()4-1 1ك wل م ��ن دال ��ة كثي ��رة الحدود ,الدال ��ة الن�سبية ,ال ��دوال المثلثية هي دالة مت�سل ��ة على مéالها . 2اإذا كان ��ت الدال ��ة مت�سل ��ة عل ��ى x كل م ��ن الفترتين ,ج � � ،ج� ,ب فاإنها تك ��ون مت�سلة على ،ب . 3اإذا كانت الدالة مت�سلة على الفترة ف فهي مت�سلة على اأ… فترة جزFية من ف .
ريا�ضيات ()5
41
الوحدة الأولى مثال ()21-1 ¢S2 - 5 = (¢S)O âfÉc GPEG 3 - ¢S2
¿Éc GPEG ¿Éc GPEG
2 ¢S 13 ¢S 2
aا åëHات�صال الدالة د على مéال¡ا .
الحل
مéال الدالة = 3 ، 1- الدالة مت�سلة على x كل من الفترتين 3 ، 2 ، 2 ، 1-لأنها كثيرة حدود فيهما. ولكي تكون الدالة مت�سلة على 3 ، 1-يلز Ωاأن تكون مت�سلة ي�سار العدد 2ح�س ÖملحوXة ( ) 4-1 د(1 = 3 – 2 × 2 = )2 ن � � � � � � ��ها -د(�س) = ن � � � � � � ��ها�2 - 5 ( -س ) = = 1 = 2 × 2 - 5د()2 �س 2 �س 2 الدالة مت�سلة من الي�سار عند �س = 2 الدالة مت�سلة على 3 ، 1- نق � ِّ�د Ωفيما يلي الن¶رية التالية والتي تفيدنا ف ��ي الحكم على ات�سال دوال ناتéة من عمليا äعلى دوال اأNر.i
ن¶رية )(8-1 اإذا كان ��ت ك lqل م ��ن الدالتين د ,1د 2مت�سلة على مéالها ف� �ا qnإن ك ً Óqمن الدوال الBتية هي دالة مت�سلة على مéالها. 3د .د 2د د 1د + 1د 2 1 2 –1 2 د 1 د 5 6 د 1 4د 1 2 وم ��ن ذل ��∂ نéد ا َّأن ك Óvqمن دال ��ة القيا�س لدالة كثيرة حدود ودالة الéذر التربيع ��ي لدالة كثيرة حدود هي دالة مت�سلة على مéالها.
42
ريا�ضيات ()5
الت�سال مثال ()22-1 1الدالة د(�س) = �3س +جا �س مت�سلة على مéالها ; لأنها حا�سل جمع كثيرة حدود ودالة جي Öوك wل منهما مت�سلة على مéالها . 2الدالة د(�س) = ( �2س � ) 1 +س 4 -مت�سلة على مéالها ; لأنها حا�سل Vسرب دالة كثيرة حدود في دالة قيا�س لدالة كثيرة حدود وك wل منهما مت�سلة على مéالها . 3الدالة د(�س) = � - 4س 2مت�سلة على مéالها ; 2،2-لأنها دالة جذر تربيعي لدالة كثيرة حدود. 4الدالة د(�س) = جتا �س مت�سلة على مéالها ; 1 -لأنها نات èق�سمة دالة جي Öتما Ωعلى دالة �س 1 - كثيرةحدود وك wل منهما مت�سلة على مéالها .
تدري)6-1( Ö اbر¿ كل دالة »aالقاFمة ) ( HاأShص™ aتر Iت ¿ƒµالدالة مت�صلة عل«¡ا »aالقاFمة ).(Ü )(Ü
) ( جتا �س )1د(�س) = �س1 - 2 )2د(�س) = �س1 -2 )3د(�س) = �2س �س1-2
– – 1 ،1 – – 1 ،1 – – 1 ،1
ون ��ود اأن ن�سي ��ر هن ��ا اإلى اأن العديد من الدوال الت ��ي ت¶هر في التطبيقا äتكون مت�سل ��ة على مéالتها ومن اأمثلة ذل∂ : حéم الكرة ب�سفته دالة في ن�سف القطر . ال�سرعة والت�سار´ ب�سفتهما دالتين في الزمن . القيا�س المÄو… للحرارة ب�سفته دالة في القيا�س الفهرنهايتي . اأ َّما عد Ωالت�سال في¶هر في بع†س التطبيقا äمثل الدوال الîا�سة بالدواFر الكهرباFية المع َّرVسة لÓنقطا´ . ريا�ضيات ()5
43
الوحدة الأولى
ƒNا ¢Uالدhال الªت�صلة بع†سا من Nوا�س ال ��دوال المت�سلة على فترة مغلقة من ÓNل بع† ��س الن¶ريا äوالتي فيم ��ا يلي نق � ِّ�دً Ω نقبلها دون برهان; وذل∂ لما لهذه الîوا�س من اأهمية كبيرة في درا�ستنا القادمة.
¶fرjة ال≤« ºال≤�صiƒ
ن�س ِّم ��ي ك Óvم ��ن القيم ��ة الع¶مى والقيمة ال�سغر iللدال ��ة قيمة ق�سو iلها .وقد �سب ��ق لنا التعرف على مفهومي القيمة الع¶مى والقيمة ال�سغر iللدالة ,وا�ستîدا Ωالمنحني البياني للدالة لإيéاد x كل منهما. والن¶ري ��ة التالية تزودنا ب�سرط ي†سمن وجود قي ��م ق�سو iللدالة ,اأما الطر ¥الéبرية لإيéادها ف�سوف ندر�سها في الوحدة الثالثة من هذا الكتاب.
ن¶رية )(9-1
" ن¶رية الق« ºالق�ص" iƒ اإذا كان ��ت الدال ��ة د مت�سلة على الفترة المغلق ��ة ،ب فا qnإن للدالة قيمة ع¶مى نرمز لها بالرمز ` `Yوقيمة �سغر iنرمز لها بالرمز Uص` ` على هذه الفترة .
√òghال¶æرية تع »æاأن¬ : اإذا كان ��ت الدال ��ة د مت�سل ��ة على الفترة المغلقة ،ب فاإن ��ه يوج� ��د �س� ,1س 2 Uص` = د(�س )1د(�س) د(�س = )2ع � � �س
،ب بحي� ��å
،ب
يوVس íهذه الن¶رية. وال�سكل ( ِّ ) 19-1 اإذا تحرك ��ت �سيارة على §�x � Nجبلي مت�سل من ننقطة مع َّين ��ة اإل ��ى اأ�� Nر iفاإنها ل ب ��د واأن تم ��ر باأعلى نقطة واأدنى نقطة ÓNل رحلتها.
Tسكل ()19- 1
44
ريا�ضيات ()5
∫ا°üJال )7-1( ÖjQدJ . iو°ü≤ الº«≤ الájô¶f áë°U øe ≥≤ëàà ل3 , 2- ∏ىY á∏°üàe ∫ لدواä«اæëæe دةY º°�Q ا1 x »a 2 اأوجدºK iو°ü≤ الº«≤ الájô¶f ≥≤ëJ لá∏ãs ªª الá» كون الدالa ÖÑ°ù الô اذكá«الàا∫ الµ°T الأøe πك .á ل∏دالiô¨°ü ال᪫≤ى والª¶© ال᪫≤ الøµeاإن اأ
)23-1( ∫اãe 4 , 2- ∏ىY iô¨°U ᪫bى وª¶Y ᪫b 2 �س1 = ) د(�سáأن ل∏دالs اâÑKاأ 2
πëال
)20- 1( πµ°T
1 . ة حدودô«ã¡ا كf لأ4 , 2- ∏ىY á∏°üàe 2 �س2 = ) د(�سáالدال 4 , 2- ∏ىY iô¨°U ᪫bى وª¶Y ᪫b áل∏دال á ل∏دالπãu ªª ) ال20-1 ( πµ°û الøe ßلح اk ôØ°U = ` ` °U iô¨°ü ال᪫≤ وال, 8 = ` ` ` Y ىª¶© ال᪫≤أن الs ا
á«°UاN í°VوJ »à و الáال« ــà الáé«àæ اإلى الπ°Uوàf s اأنi ــو°ü≤ الº«≤ الájô¶f øe ــادةaالإH اæ浪j ™ ــb ــ» الواaو :á∏°üઠالá ل∏دالiôNاأ
)8-1( áé«àf . ةôàØ∏∂ الJ ∏ىY دودةëe ونµJ á≤∏¨e ةôàa ∏ىY á∏°üઠالáالدال . iô¨°U ᪫b ى ول¡اª¶Y ᪫b دودة ل¡اëe á ه» دالá≤∏¨e ةôàa ∏ىY áaôs ©e ة حدودô«ã كáأ… دالs اs اأنí°†àj ≥Ñ°� اªe
45
)5( ريا�ضيات
الوحدة الأولى
jô¶fة ال≤ي ºالSƒص£ى (10-1)ájô¶f : ≈£°SƒdG º«≤dG ájô¶f اإذا كا fــ âالدال ــ áد ∏Y á∏°üàeــى الôàØة الa Ü , á≤∏¨ªا qnإن د Jاأ òNج ™«ªال≤«º الوا ø«H á©bد( ) ,د(.)Ü : ¬fCG »æ©J ájô¶ædG √ògh اإذا كا âfالدال áد ∏Y á∏°üàeى الôàØة ال , Ü , á≤∏¨ªوكان د( ) ∑ د( )Üاأو د( ∑ )Üد( ), µj å«ëH Ü ,ون د( جـ ) = ∑. aاإj ¬fوجد Yدد واحد ∏Yى الأ πbجـ و æ浪jــا ¡°ùHول ــ áال æàbــا´ áë°üHه √òال ájô¶æهæد�«k °ا Hاأ ¬fاإذا كا fــ âالدال áد ∏Y á∏°üàeى Ü ,كªا Hال °ûــ ) 21-1 ( πµوا fôàNــا ا sأ… ª«bــ ∑ áوا ø«H á©bد( ) ,د( )Üو 檰�Qــا ال º«≤à°ùªالأU »≤aس = ∑ aا sإن »æëæeد Öéjاأن ™£≤jهòا ال á£≤f »a º«≤à°ùªواحدة ∏Yى الأ.πb اإذا aòboــ âكôة aوâ∏°U اإل ــى ا ØJQــا´ bــدΩ 2 √Q ©Hــد ç1واإل ــى ا ØJQــا´ bــد©H Ω7 √Qد a ç5اإ¡fا eــ øالªوDك ــد µJــون bد و â∏°Uاإلى اØJQا´ bد√Q »a Ω4ال àØــôة الá«æeõ ç1 ø«Hو ç5
)21- 1( πµ°T
لح »a ßال ) 22-1 ( πµ°ûا sأن د( 4 )1د(, )5 ªæ«Hا ل jوجد Yدد جـ å«ëH 5 ,1د(جـ) = ( 4لªاذا? ) )22- 1( πµ°T
46
ريا�ضيات ()5
ال°üJا∫ و aــ» الوا bــ™ æ浪jــا الإ aــادة eــ jô¶f øــ áال≤« ــ ºالو� £°ــى aــ» الëال ــ áالîا °Uــ áال àــ» ¡«aــا د( ) ,د( àØ∏àîe )Üــان aــ» الإ°TاQة – ªeا jد∫ ∏Yى ا sأن ال©دد ª¡æ«H ™≤j ôØ°Uا – »aا�àæà°ا êاأj ¬fوجد Yدد µJ Ü ,ون æYد√ د(جـ ــ) = , 0وهòا eا üæJس ¬«∏Yال jô¶æــ áالàال« áوال±ô©J »à واح ــد ∏Yــى الأ bــ πجـ .ƒfGõ∏H ájô¶æH (11-1) ájô¶f ƒfGõ∏H ájô¶f اإذا كا fــ âالدال ــ áد ∏°üàeــ∏Y áى Ü ,وكا âfاإ°Tا JQــا د( ) ,د(a ø«àØ∏àîe )Üا qnإن . Ü, واحدا ∏Yى الأ πbجـ ل∏دال áجQk òا k و°ùØfـ ôه √òال ájô¶æهæد�«k °ا Hاأ ¬fاإذا كا âfالدال áد á∏°üàe u ∏Yى Ü ,وكا âfد( ) ,د( »a ø«àØ∏àîe )Üالإ°TاQة ول« øµد( ) , 0د(0 )Ü ك ªــا »aالa ) 23-1 ( πµ°ûا sإن »æëæeد لHد اأن ëe ™£≤jوQ الæ«°ùا á£≤f »a äواحدة ∏Yى الأ. πb )23- 1( πµ°T
ãeا∫ ()24-1 ¢`` S å`` «M , 5 –2¢`` S = (¢`` S)O â`` fÉc GPEG .ƒfGõ∏H ájô¶f Éek óîà°ùe
3 , 2 »`` a πbC’G ≈`` ∏Y Gók ` `MGh GQk ò`` L á`` dGó∏d ¿s CG â`` ÑKCÉa , 3 , 2
الπë
الدال áد ∏Y á∏°üàeى 3 , 2لأ¡fا كô«ãة حدود د(1- = 5 – 22 = )2 د( , )2د(àØ∏àîe )3ان »aالإ°TاQة د(4 = 5 – 23 = )3 وا�æà°ا kدا اإلى õ∏H ájô¶fاfو aاإj ¬fوجد ج Qòواحد ∏Yى الأ πbل∏دال3 , 2 »a á
Jد)8-1( ÖjQ fاûbس áë°Uال©ÑاQة ال: á«JB ل∏دال áد(�س) = جا �س +جàا �س ,ح«� åس
ط ط ,ط ,ط ج Qòواحد ∏Yى الأ»a πb 2 2 ريا�ضيات ()5
47
الوحدة الأولى
(3-1) øjQɪJ 1ا ¿ô``bكلO sال``ة »``aال≤ا``ªFة ) ( بالùص ÖÑال …Ou DƒªاEلى ع``د Ωات�صالها عæد 0 = ¢Sو Pل∂ من ال≤اªFة ) :( Ü ()Ü
() جàا �س 1 - 1د(�س) = �س 2 اإذا كان �س 0 2د(�س) = �س كان إذا ا 20 �س 1 +اإذا كان �س 0 3د(�س) = �س كان إذا ا 1=0
fـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ¡ا د(�س) ≠ د()0 �س 0 د(�س) æY áaôs ©e ô«Zد �س = 0 fـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ¡ا د(�س) e ô«Zوجودة
�س
0
»a 2كلٍّ مªا jل» ابحث ات�صال الدالة عæد ال£≤æة الòªك:IQƒ د(�س) =
�س� + 2س 20 - �س كان إذا ا 5�س 5 + 1اإذا كان �س = 5-
د(�س) =
د(�س) =
48
ريا�ضيات ()5
جا � 2س �س 2
اإذا كان
�س 0
اإذا كان
�س = 0
�س 3 +
اإذا كان
�س
� - 3س
اإذا كان
�س 0
0
æYد �س = 5-
æYد �س = 0
æYد �س = 0
ال°üJا∫
د د(�س) =
هـ د(�س) =
و د(�س) =
�س 5 +
اإذا كان
�س 2
�س4 - 3
اإذا كان
�س 2
�س9 - 2 �س 3 -
اإذا كان
�س 3
� 2س
اإذا كان
�س 3
�س 12 +اإذا كان
�س 4
اإذا كان
�س = 4
8
�س 2 + 2 �س�س�4 -س اإذا كان 4-
æYد �س = 2
æYد �س = 3
æYد �س = 4
�س 4
»a 3كلٍّ مªا jل» اCوLد bيªة ∑ ال »àتج©ل الدالة م�àصلة عæد ال£≤æة الòªك: IQƒ جا �س جàا �س اإذا كان �س د(�س) = اإذا كان ∑
د(�س) =
د(�س) =
�س27 - 3 �س 3 - ∑ 11 + 2
�س 0 �س = 0
اإذا كان
�س 3
اإذا كان
�س = 3
æYد �س = 3
∑ �س 5 +
اإذا كان
�س 2
� 8س
اإذا كان
2
�س
æYد �س = 0
æYد �س = 2
ريا�ضيات ()5
49
الوحدة الأولى 4ابحث ات�صال كلٍّ من الدوال الآتية على مجالها :
د(�س) =
6
�إذا كان
�س2 + 2
�إذا كان
�س = 2- � 2-س 1
3
�إذا كان
�س = 1
� - 3س
�إذا كان
2
د(�س) =
د(س) =
د د(�س) =
هـ د(�س) =
�س 1 +
�إذا كان
1 �س 2 -
�إذا كان
0
�س 2
�س 2 +
�إذا كان
2
�س 4
�2س 3 +
�إذا كان
�س
2
�س 6 +
�إذا كان
2
�س
�س 1 +
�إذا كان
1
�إذا كان
+ 1جا �س ط
� ( + 2س ) 2 - � - 2س و د(�س) = 1 � 2س� - 2س
50
ريا�ضيات ()5
� 2س 1� 1س 2
2
5
�س 5 �س 0
�إذا كان
0
�س
�إذا كان
�س
ط 2
�إذا كان
�س 1
�إذا كان
�س = 1
�إذا كان
�س 1
ط 2
ال°üJا∫ 5اPكS ôص ÖÑات�صال كلٍّ من الدوال الآتية على مجالها : �س د(�س) = �س�5 + 2س 6 +
د(�س) = �10س�3 - 5س�4 + 3س 2 - � - 10س 2 د(�س) = � + 1س
د د(�س) = �س�3 - 2س 10 -
هـ د(�س) = �س� + 2س 6 -
و د(�س) =�2س � - 25 +س
جا �س R د(�س) = �س 1 +
ìد(�س) = �س جàا �س
2
… د(�س) =
• د(�س) = �س � + 2 -س 7- 3 +
�س�2 - 2س 15 - �س 5 -
6ا »æëæe º°�Qدال áد ∏Y áaôs ©eى – µJ å«ëH , 0ون ∏Y á∏°üàeى – 1 – , 0 7اأ âÑKا sأن ل∏دال áد(�س) = � - 9س� + 2س ª¶Y ᪫bى و∏Y iô¨°U ᪫bى 1 , 0 a 8ــ» x îà°ùeد eــا õ∏H ájô¶fاfو: واحدا ∏Yى الأ a πbــ» الôàØة الòªكوQة ك ªe πــا »∏jاأ âÑKا sأن ل∏دال áج ــQk òا k k د(�س) = �4س� - 3س 1 -
,
1,0
د(�س) = �س� - 2س 1 +
,
2,1
9اإذا كان ال πµ°ûالéªاو »æëæe πãu ªj Qهـ ( �س ) 5 , 2 »a �س 3 - وﻛﺎﻧﺖ د(س) = هـ (�س) ،ﻓﺄﺛﺒﺖ أﻧﻪ : jوجد ج Qòواحد ∏Yى الأ πbل∏دال áد 5 , 2 »a
ريا�ضيات ()5
51
الوحدة الأولى
)£°ûfCGة «FGôKEGة( ëdG ΩGóîà°SGا°ùM »a »dB’G Ö°Sا¡ædG Üايا:ä �صب≥ لنا ا�صتخدام برنامè
في x كل من :حل المعادل ، äتمثيل معادلة الدرجة الثانية ،اإجرا Aبع†س
التطبيقا äعلى الم�صفوفا ، äو اإيجاد جذور كثيرة الحدود و تحليلها اإلى عوامل . والمثال التالي يوVصW íريقة ا�صتخدام البرنام èفي ح�صاب النهايا: ä
مثـ ـ ـ ـ ـ ــال 4 + ¢S5 - 2¢S ¡`` ` ` ` ` ` ` ` ` ` `fا 4 - ¢S 4 ¢S óLhCG
الحل
بعد فت íالبرنام èنقوم باإتبا´ التالي : 1نكتب الدالة في �صريط الإدخال K ،م ندخلها بالنقر على مفتاح الإدخال enterفي لوحة الموجود ي�صار �صريط الإدخال) ،فنح�صل على ال�صكل التالي : المفاتي( íاأو بالنقر على Rر
52
ريا�ضيات ()5
اأن�صطـة اإKراFـيـة الموVصحة في ال�صكل التالي: 2ن†صع المو�Dصر على اأيقونة اإيجاد النهاية Find Limitفي �صريط اأدوا äالأوامر َّ
3ننقر حي åوVصعنا المو�Dصر فيظهر مربع حوار عنوان¬ ، Calculus Limitمكتوب في¬ المتغير .Variable نقوم بكتابة النقطة المراد اإيجاد النهاية عندها K . Limit Pointم نختار من قاFمة Approach From يوVص íذل∂ : جهة النهاية :الي�صرى Leftاأو اليمنى Rightاأو الKنين معا . Bothوال�صكل التالي u
ريا�ضيات ()5
53
الوحدة الأولى الموVصحة 4ننقر على Rر التب�صيط Simplifyفي مربع الحوار ال�صـاب≥ فنح�صل على النهـاية المطلوبة َّ في ال�صكل التالي :
تدريب اCوجد با�صتخدام الحا�صب الBلي ك Óvمن النهايات التالية : نــ �س ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س4 -2 3 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 3 - �س � 9س 9 -
54
ريا�ضيات ()5
تعلمت في هذه الوحدة
1مفهوم النهاية والنهاية اليمنى والنهاية الي�صرى لدالة عند نقطة . 2اإيجاد نهاية دالة عند نقطة با�صتخدام المنحني البياني لها . 3ح�صاب نهايا äبع†س الدوال ونلخ�صها فيما يلي : اإذا كان ــت د دال ــة كثي ــرة حدود اأو دالة جذر تربيعي لدالة كثيرة حدود غي ــر �صالبة حول اأو دالة قيا�س لدال ــة كثي ــرة حدود اأو دالة مثلثية فاإننا نح�صل عل ــى ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) بالتعوي†س المبا�صر في قاعدة د عن �س �س بالعدد اأ… ا َّإن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د (�س) = د( ) �س اإذا كان ــت د دال ــة ن�صبي ــة اأو دالة ك�صرية تت†صم ــن جذو kرا تربيعية فاإننا بالتعوي† ــس المبا�صر اإ َّما اأن عدد مغاير لل�صفر نح�ص ــل عل ــى ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) ،و تك ــون ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(� ــس)= د( ) ،اأو نح�صل على �صفر �س �س �صفر مم ــا يعني ع ــدم وجود النهاية ،اأو نح�صل على حالة عدم التعيي ــن وعندها نقوم باخت�صار الدالة �صفر ( بالتحليل اأو ال†صرب في المراف≥ ) Kم نعود للتعوي†س المبا�صر م َّرة اأخرى . ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا �س = ، 1 �س � 0س
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ظا �س = ، 1 �س � 0س
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جتا �س 1 �س 0 = - �س 0
4اإذا كانت د دالة مجõاأة وكان تعري∞ د ل يتغير حول فاإننا نوجد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) با�صتخدام القاعدة �س المع َّرفة بها الدالة حول ،اأ َّما اإذا كان تعري∞ الدالة يتغير حول فاإننا نوجد ك Óvمن النهاية اليمنى والي�صرى للدالة عند ومنها نوجد ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) اإن اأمكن . �س 5تكون الدالة د مت�صلة من اليمين عند نقطة جـ اإذا كانت نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـه ــا +د(�س) = د(جـ) و تكون مت�صلة �س جـ من الي�صار عند جـ اإذا كانت نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـه ــا -د(�س) = د(جـ) �س جـ ريا�ضيات ()5
55
الوحدة الأولى 6تك���ون الدال���ة د مت�صلة عند نقطة ج���ـ �إذا كانت نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـه ــا د(�س) = د(جـ) و بعبارة �أخرى :تكون �س جـ الدالة د مت�صلة عند نقطة جـ �إذا كانت مت�صلة من اليمين ومن الي�سار عند جـ . 7تكون الدالة د مت�صلة على ،ب �إذا كانت مت�صلة عند كل نقطة في هذه الفترة . 8تكون الدالة د مت�صلة على ،ب �إذا كانت مت�صلة على
،ب ومت�صلة من اليمين عند�س =
ومن الي�سار عند �س = ب . 9الدوال التالية مت�صلة على مجالها : دالة كثيرة الحدود الدالة الن�سبية الدوال المثلثية دالة الجذر التربيعي لدالة كثيرة حدود دالة القيا�س لدالة كثيرة حدود � 10إذ كانت د دالة مت�صلة على
،ب ف� َّإن د :
لها قيمة عظمى وقيمة �صغرى في هذه الفترة . دالة محدودة على هذه الفترة ت�أخذ جميع القيم الواقعة بين د( ) ،د (ب). لها جذر واحد على الأقل في ،ب ب�شرط � َّأن �إ�شارتي د( ) ،د(ب) مختلفتان . 11ا�ستخدام الحا�سب الآلي لإيجاد نهاية دالة .
56
ريا�ضيات ()5
تمارين عامة 1اختر الإجابة ال�صحيحة فيما يلي : �إذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ، 5ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ، 5ف� َّإن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = + �س �س �س 1 1 1 ( ، 7 ، 5 ، 1غير موجودة )
6 �إذا كانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = ، 3ف� َّإن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س- 2 د (�س) �س �س 2 2
)=
()7 ، 2 ، 3 ، 4 2 �إذا كانت د(�س) = �س �2س 3 +عندما (1 ، 4 ، 1 ــــــــ ،غير موجودة ) عندما
2
�س 9 - د �إذا كانت د(�س) = �س 3 - 2
عندما
2+ 2
()4 ، 3 ، 2 ، 6
�س �س س 3
عندما س 3
1 ، 2 1 2
ف�إنّ نـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـه ـ ـ ـ1ـا د(�س) = �س
2
،وكانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) موجودة ف�إن = �س 3
جا � 5س هـ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ظا � 3س = �س 0 ( )1، 9 ، 3 ، 5
3
5
25
ظا �س � -س و ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س �س 0
هي:
( ، 1 – ، 1 ، 0غير موجودة )
ريا�ضيات ()5
57
ز �إذا كانت الدالة د مت�صلة عند �س = 3وكانت ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ( 2 + 8د ( �س) ) = 22ف� َّإن د (=)3 �س 3 ( ) 3 ، 7 ، 14 ، 22 عندما
� - 3س
2
� 14 - 2س
ح �إذا كانت د(�س) =
عندما
2
عندما
�س 4 -
�س 2 � 2س 4 �س 4
ف� َّإن مجموعة جميع النقط التي تكون عندها الدالة غير مت�صلة هي: ،
(
2
،
4، 2
،
) 4 ، 2 ،0
ط الدالة المت�صلة على – 1 ، 1هي : 2 س �س �س 1 + �س ـــــــــ ) ، 2د(�س) = (د(�س) = �س ، 1 +د(�س) = س ،د(�س) = �س 2+ �س 2ا�ستخ��دم المنحن��ي البياني للدالتين د ،هـ في ال�شكل المجاور لإيجاد النهايات التالية �إن كانت موجودة و�إذا لم تكن موجودة فاذكر ال�سبب : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (د(�س) +هـ (�س)) �س 0 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ⎥د(�س) .هـ (�س)⎥ �س 1 د(�س) 1- ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 2هـ(�س)2 +
3اح�سب النهايات التالية : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س
4
�س �( 5 +س)3 - 2
� 5س 3 - 1 - ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 2 �س �2 - 8 2س 7 - 7جتا �2س هـ ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 2 3 �س � 0س �3 +س
58
ريا�ضيات ()5
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س81 - 4 �س � 4س�3 -2س 1 د ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س � 0س 3 -
4اCوجد ن≤ا• Yدم الت�صا∫ – اإن وجدت – لكل xمن الدوا∫ التالية : �5س د(�س) = �س�6 + 3س 2- د(�س) = 2 �س �3 -س �5س 2 +عندما �س 3 د(�س) = 10 عندما �س = 3 �س 5اإذا كانت د(�س)= 3 �س 2
د د(�س) =
عندما �س 2 ، عندما �س 2
�س
2
4
عندما �س 2
2 (�س) = 2-
ابح åات�صال x كل من الدوال التالية عند �س = : 2د ( �س ) ، ب uين ما اإذا كانت العبارة التالية �صحيحة اأم ل : اإذا كانت الدالة د +مت�صلة عند �س = فا َّإن ك Óvمن الدالتين د ،
عندما �س 2
عندما �س 2 عندما �س 2
( �س ) ( ،د � ( ) +س ) مت�صلة عند �س =
6اCوجد bيم Ü ،التي تج©ل الدالة د) � ( ¢مت�صلة Yل≈ مجالها حي:å 4د(�س) =
عندما
�س = 2-
�2س 1 -
عندما � 2-س 2
ب9+
عندما �س = 2 في ال�صكل المجاور:
7بالإفادة من المنحني البياني للدالتين د ، اأKبت ا َّأن الدالة هـ (�س) = د (�س) 8 + (�س) دالة مت�صلة على 6 ، 1 م�صتخدما نظرية بلõانو -ا َّأن منحني الدالة : اأKبت - k ل ( �س ) = د( �س ) +
( �س ) يقطع المحور ال�صيني في 6 ، 1
ريا�ضيات ()5
59
óMƒdGة �ãdGنية
π°V�ØàdG Derivatives
)Îa ‘ Ò¨àdG ∫ó©e (1-2ة )≤à°ûe (2-2ة dGódGة )¥�≤à°T’G óYGƒb (3-2 ) (4-2ت£بي≤�°Sóæg äية ahيõي�Fية ≤à°ûŸG ≈∏Yة
للتفا�ض ��ل اأهمي ��ة كبي ��رة اإذ ُيع� � َّول علي ��ه كثير ًا في ح�ضاب م�ض ��ارات ال�ضواريخ واالأقم ��ار ال�ضناعية، بل الكواكب والنجوم.
-1يع ِّرف التغير في q m كل من �س ،د(�س) . -2يوجد معدل التغير لدالة في فترة زمنية مع qnينة . -3يع ِّرف م�ضتقة الدالة عند نقطة . -4يوجد م�ضتقة الدالة با�ضتخدام التعري∞ . يف�ض ��ر العاقة بين قابلي ��ة الدالة لا�ضتقاق عن ��د نقطة وات�ضالها ِّ -5 عند هذه النقطة . يف�ض ��ر الح ��االت التي تكون فيه ��ا الدالة Zير قابل ��ة لا�ضتقاق عند ِّ -6 نقطة . -7ي�ضتخدم قواعد اال�ضتقاق الإيجاد م�ضتقة دالة معطاة . -8ي�ضتخدم قاعدة الت�ضل�ضل الإيجاد م�ضتقة دالة مركبة معطاة . -9يوجد الم�ضتقات العليا لدالة معطاة . -10يوج ��د معادل ��ة المما� ��س لمنحني الدال ��ة وكذلك معادل ��ة العمود للمنحني عند نقطة با�ضتخدام الم�ضتقة. -11يحل م�ضائل عملية على الم�ضافة وال�ضرعة والت�ضارع .
الوحدة الثانية
نبذة ت�أريخية يع� � ُّد التفا�ض ��ل والتكامل الركيزة التي ي�ستند �إليها العديد من ف ��روع الريا�ضيات ،وتتخلل تطبيقاته ج َّل فروع المعرفة الأخرى كالعلوم الطبيعية والهند�سية والبيولوجية والعلوم الم�سلكية واالقت�صادية. وف ��ي الواق ��ع � َّإن الق�ضي ��ة الأ�سا�سية في ح�ساب التفا�ض ��ل ( اال�شتقاق ) هي درا�س ��ة المعدل الذي تتغير ب ��ه قيمة دالة نتيجة تغير قيمة متغيرها �،أما ح�س ��اب التكامل فيبحث في الق�ضية العك�سية،وهي محاولة �إيجاد الدالة بمعرفة المعدل الذي تتغير به. وت�ؤكد لنا الدرا�سات الحديثة الموثقة لت�أريخ الريا�ضيات � َّأن علماءنا الم�سلمين هم الذين و�ضعوا الأ�س�س الأولى لح�ساب التفا�ضل والتكامل ،فعلى �سبيل المثال نجد � َّأن : العال ��م الم�سل ��م ثابت ب ��ن ق ��رة ( 221ﻫ 288 -ﻫ ) �أوجد حجم الج�سم المتول ��د من دوران القطع المكافئ حول محوره والذي يم ِّثل �أحد تطبيقات التكامل. تو�صل �إل ��ى المتطابقة المعروفة العال ��م الم�سل ��م الح�س ��ن بن الهيثم الب�ص ��ري ( 354ﻫ 430 -ﻫ ) َّ با�سمه والتي تكتب بالرموز الحديثة على النحو التالي : ( )1+ ) ( + = وقد كان لهذه المتطابقة �أهميتها في تطور علم التفا�ضل و التكامل . العال ��م الم�سل ��م �شرف الدي ��ن الطو�سي ( المتوفى عام 610ﻫ ) من خ�ل�ال درا�سته للمعادالت التي درجتها ,3في كتابه ( قوام الح�ساب ) يفكر بالدالة دون �أن يذكر ا�سمها ،لكنه لج�أ �إلى �شكل �آخر من هذا المفهوم الذي ُعرف الحقًا بالم�شتق .
ولكي يحل هذه المعادالت ،يدر�س الطو�سي القيمة العظمى للعبارات الجبرية وي�أخذ" الم�شتق الأول" له ��ذه العب ��ارات – دون �أن ي�ستعم ��ل ا�سم ��ه – ثم يعدمه ويبرهن على �أن ج ��ذر المعادلة التي يح�صل * عليها �إذا ما ع ِّو�ض به في العبارة الجبرية � ،أعطى القيمة العظمى للعبارة. وقد �أخذ العلماء الغربيون في ع�صر نه�ضتهم من علومنا ونتاج علمائنا ال�شيء الكثير ،وقاموا بتطويره حت ��ى ن�ش� ��أ التفا�ض ��ل والتكامل عل ��ى يد العال ��م االنجليزي نيوت ��ن ( المتوفى ع ��ام 1727م ) ،والعالم الألماني اليبنتز ( المتوفى عام 1716م) * تاري ��خ الريا�ضيات العربي ��ة بين الجبر والح�ساب /د.ر�شدي را�شد ,ترجمة د.ح�سين زي ��ن الدين /مركز درا�سات الوحدة العربية 1989م.
62
ريا�ضيات ()5
معدل التغير في فترة
1-2
¨àdG ∫ó©eيôàa »a ôة تمهيدا لدرا�ضة مفهوم معدل تغير الدالة عند نقطة(اأوم�ضتقة ندر�س هنا معدل تغير الدالة في فترة;وذلك ً الدالة ).
¨`àdGيô
في حياتنا اليومية نتعامل مع عبارات كثيرة تحمل في طياتها معنى التغير ،فمث ًا : 5 اإذا كان ��ت درج ��ة الح ��رارة لي ًا ،5 25ثم اأ�ضبحت 5 40نها ًرا ،فا َّإن درج ��ة الحرارة تكون قد تغيرت 15 5 بالزيادة ،ونقول ا َّإن مقدار التغير في درجة الحرارة هو 15 اإذا تحركت �ضيارة ب�ضرعة 100كلم�/ضاعة ثم تناق�ضت �ضرعتها اإلى 60كلم�/ضاعة ،فا َّإن �ضرعة ال�ضيارة تكون قد تغيرت 40كلم�/ضاعة بالنق�ضان ،ونقول ا َّإن مقدار التغير في �ضرعة ال�ضيارة هو 40 -كلم�/ضاعة.
تعري∞ ()1-2
اإذا كان �س يتغير من �س 1اإلى �س ، 2فا qnإن الفرق �س� - 2س 1ي�ض qnمى التغير في �س ،ويرمز له بالرمز ∆ �س ويقراأ ( دلتا �ضين ) ،اأي ا َّإن � ∆ :س = �س� - 2س1 فمث ًا :اإذا تغير �س من 1.6-اإلى ، 5.3فا َّإن ∆ �س = 6.9 = ) 1.6 -( - 5.3
¨àdGيádGódG »a ô اإذا كانت لدينا الدالة �س = د(�س) وتغير �س من �س 1اإلى �س ، 2وكانت د(�س� = )1س ، 1د(�س� = )2س،2 فا َّإن التغير في الدالة د هو � ∆ :س = �س� - 2س 1اأو ∆ �س = د(�س - )2د(�س)1
مثال ()1-2 x »a ô«¨àdG QGó≤e óLhCÉa , 7 = 2¢S ≈dEG 3 = 1¢S øe ô«¨àj ¢S ¿Éch1+ ¢S3 = ¢U ¿ÉcGPEG ¢U , ¢S øe πc
الحل
∆ �س = ، 4 = 3 - 7وحيث ا َّإن فا َّإن ∆ �س = 12 = 10 - 22
�س3= 1 �س7= 2
�س10 = 1 + 3 3 = 1 �س22 = 1 +7 3= 2
ريا�ضيات ()5
63
الوحدة الثانية
Iôàa »a ádGódG ô«¨J ∫ó©e يو�ض íمفهوم معدل تغير تعل ��م ا َّأن المع ��دل هو الن�ضبة بين مقدارين م ��ن نوعين مختلفين ،والمثال التال ��ي ِّ الدالة في فترة .
مثال ()2-2 تحرك ��ت �ضيارة في خ ��ط م�ضتقيم بحيث تكون الم�ضاف ��ة ف بالكيلو متر التي تقطعها بعد ن �ضاعة تعطى بالدالة ف = د(ن) ، ف180= 1كلم بعد �ضاعتين فاإذا قطعت م�ضافة ف450= 2كلم بعد خم�س �ضاعات ف�ضنجد ا َّأن الم�ضافة التي قطعتها في الفترة الزمنية من ن 2= 1اإلى ن 5 =2هي : ∆ ف = ف - 2ف 270= 180 - 450 = 1كلم والزمن الذي ا�ضتغرقته هو: ∆ ن = ن - 2ن� 3 = 2 - 5 = 1ضاعات وبق�ضمة ∆ ف على ∆ ن نح�ضل على المقدار
=
= 90كلم�/ضاعة
ا َّإن هذا المقدار ( المعروف فيزيائ ًّيا بال�ضرعة المتو�ضطة لل�ض�يارة عندم�ا يتغير ن من 2اإلى )5يع ِّب�ر عن معدل تغير الدالة :ف = د(ن) عندما يتغير ن من 2اإلى 5 وعامة االأمر فا َّإن معدل تغير ا ِّأي دالة �س = د (�س) يعطى بالتعري∞ التالي :
تعري∞ ()2-2
معدل تغير الدالة �س = د (�س) عندما يتغير �س من �س 1اإلى �س 2هو المق�دار : ∆�س د (�س -)2د (�س)1 �س �س حيث ، = 2 1 ∆�س �س� - 2س1
الح �� ßا qnأن مع ��دل تغير الدالة د عندما يتغير �س من �س 1اإلى �س 2ي�ضاوي معدل تغير الدالة دعندما يتغير �س من �س 2اإلى �س ; ) ?GPɪd ( 1لذا فا qnإن هذا المعدل ي�ض qnمى معدل تغير الدالة د في الفترة التي طرفاها �س� ، 1س2
64
ريا�ضيات ()5
معدل التغير في فترة
Iôàa »a ádGódG ô«¨J ∫ó©ªd »°Sóæ¡dG ô«°ùØàdG ف ��ي ال�ضكل ( )1-2المم ِّثل لمنحن ��ي الدالة �س = د(�س) نجد اأنه عندما يتغير �س من �س 1اإلى �س ، 2فاإنَّ �س يتغير من �س 1اإلى �س، 2 ومن الوا�ض íا َّأن معدل تغير الدالة د عندما يتغير �س من �س 1اإلى �س 2وهو: ∆�س د (�س -)2د (�س)1 = = ∆�س �س� - 2س1 يم ِّث ��ل هند�ض ًّيا مي ��ل الم�ضتقي ��م ل القاط ��ع لمنحني الدالة في النقطتين (الوتر المار بالنقطتين):
�ضكل ()1-2
(�س ، 1د(�س ، ) )1ب (�س ، 2د(�س ; ) )2لذا ن�ضتخدم الرمز م للداللة على معدل التغير .
مثال ()3-2 � = ( ¢S)O ádGódG ô«¨J ∫ó©e óLhCGس 3^21 , 3 IôàØdG »a , 2 -
الحل
م= وبفر�س �س� ، 3 = 1س ، 3.21 = 2فا َّإن : م= =
= =
=
0.476
ريا�ضيات ()5
65
الوحدة الثانية مثال ()4-2 = (¢S)O âfÉc GPEG
1 ¢S ¢S2 - 5
ÉeóæY
1 ¢S 0
ÉeóæY
5 ¢S 1
0^5 = 2¢S ≈dEG 2^4 = 1¢S øe ¢S ô«¨àj ÉeóæY O »a ô«¨àdG ∫ó©e óLhCÉa
الحل =
م= =
=
0.947 -
تدريب ()1-2 اختر للمجموعة ( ) ما ينا�ض�بها من المجموعة ( ب ) بو�ضع العدد المنا�ضب في �ضحيحة: مجموع�ة ( )
مجموع�ة ( ب )
æمعدل تغير الدالة :د(�س) = 8في الفترة 4 ،1هو
8
æميل الوتر المار بالنقطتين ( ، 0د( ، 2 ( ، ) )0د( ) )2لمنحني الدالة :د(�س) = �س�2 - 3س هو
4
æال�ضرعة المتو�ضطة لج�ضيم يتحرك في خط م�ضتقيم وفق المعادلة : ف = ن 2عندما يتغير ن من 1اإلى 3هي
66
لتح�ضل على عبارة
ريا�ضيات ()5
2 �ضفر
معدل التغير في فترة
)1-2) øjQɪJ �ªàdG »aريG 9 ≈dEG 1 øe øأ¨àdG ∫ó©e óLhيd�àdG ∫GhódG øe xπµd ôية: 1
د(�س ) = �2س 1 -
،في الفترة 3.4 ، 3
2
د(�س ) = �5 - 8س
،اإذا كان �س� ∆ ، 2 = 1س = 0.2
3
د(�س ) = �س�5 + 3س
،اإذا كان �س� ، 1 = 1س2 - = 2
4
د(�س ) = �2س 1 +
،عندما يتغير �س من �ضفر اإلى 1
5
د(�س ) = �س 2 +
،عندما يتغير �س من ( ) 2 -اإلى () 2.3 -
6
د(�س ) =
7
د(�س ) = جا �س
8
د(�س ) =
،عندما يتغير �س من ،في الفترة
اإلى 3
،
�س 1 -
عندما
�س 3
�3س 1 -
عندما
�س 3
في الفترة 3 ، 2.8 - عندما يتغير �س من 4اإلى 4.5 اإذا كان �س� ∆ ، 0 = 1س = 5 9
د(�س ) =
�س1 - 2
عندما
� 1س 5
� - 3س
عندما
�س 5
في الفترة 6 ، 4 عندما يتغير �س من 3اإلى 4
ريا�ضيات ()5
67
الوحدة الثانية 10
يتح ��رك ج�سي ��م في خط م�ستقيم بحيث يكون ُبعده عن نقطة ثابت ��ة بال�سنتيمتر بعد ن ثانية معطى بالدالة ف = ن2 – 2ن ، 5 +اح�سب ك ًّال من : �سرعة الج�سيم المتو�سطة في الفترة الزمنية 3 ، 2 �سرع ��ة الج�سي ��م المتو�سط ��ة خالل الثانية الخام�س ��ة من حركته ( �أي عندم ��ا يتغير ن من � 4إلى ) 5
11
يتحرك ج�سيم في خط م�ستقيم بحيث يقطع في زمن ن ثانية م�سافة بالأمتار قدرها ف(ن) =
12
،اح�سب ال�سرعة المتو�سطة للج�سيم في الفترة الزمنية 4.5 ، 4
اح�سب معدل تغير الدالة �ص = د(�س) المم َّثل منحنيها في ال�شكل المجاور وذلك في ٍّ كل من الفترات: 6،0 ، 6،2 ، 2،0
13
�إذاكان معدل تغير الدالة د في الفترة
1.3 ،ي�ساوي 2وكانت د( ،5.6 =)1.3
د( ) = � ، 5أ وجد قيمة . 14
�إذاكانت د(�س) = � 2س � 3 - 2س �أوجد معدل تغير الدالة د في الفترة � ، 1س م�ستخدم ��ا نتيجة الفق ��رة ال�سابقة � ،أوجد ميل الم�ستقيم ل القاط ��ع لمنحني الدالة د والمار ً بالنقطتين :
( ، 1د ( ، 2 ( ، ) )1د () )2
ار�سم منحني الدالة د ،والم�ستقيم ل على ال�شكل نف�سه .
68
ريا�ضيات ()5
م�ضتقة الدالة
2-2
≤à°ûeة dGódGة ا َّإن مفه ��وم م�ضتق ��ة الدال ��ة اأو ما ي�ض َّمى بمع ��دل تغير الدالة عند نقطة والذي يع ُّد من اأهم المفاهيم الريا�ضية واأثراها بالتطبيقات هو امتداد لمفهوم معدل تغير الدالة في فترة. ف� �اإذا كان لدين ��ا الم�ضتقي ��م ب القاط ��ع لمنحن ��ي الدال��ة �س=د (�س) في النقطتين � ( :س ،د (�س ) ) ، 0
0
ب ( �س +ه ،د (�س +ه)) ،فا َّإن ميل الم�ضتقيم ب 0 0 والمم ِّثل لمعدل تغير الدالة د في الفترة التي طرفاها �س� ،0س + 0ه ،ي�ضاوي المقدار : �ضكل ()2-2 د(�س +0ه ) -د(�س)0 ،حيث ه 0 ه واإذا ث َّبتن ��ا النقطة ،وح َّركن ��ا النقطة ب على منحني الدالة بحيث تقت ��رب �ضي ًÄا ف�ضي ًÄا من النقطة ،ويتح� � َّول الم�ضتقي ��م ب اإلى مما�س للمنحني عن ��د النقطة ،كما في ال�ضكل ( ،)2-2نكون بذلك ق ��د جعلنا العدد ه متغي ًرا يقترب �ضي ًÄا ف�ضي ًÄا من ال�ضف ��ر (بينما اأبقينا العدد �س 0ثابتًا) وح�ضلنا د(�س +ه ) د(�س ) علىالدالة م (ه� ) 0 :ه ، 0 -ه 0 والتي نهايتها عندما ه� 0تم qnثل بميل المما�س للمنحني عند النقطة ،اأي اإن : ن � � � � � � ��ها د(�س +0ه ) -د(�س)0 = ميل المما�س لمنحني الدالة د عند النقطة ( �س ،0د ( �س))0 ه ه� 0 0يعن ��ي ا qnأن� :س +ه�
وحي ��ث اإن ه� توؤول اإلى العدد �س ن � � � � � � ��0ها د(�س +ه ) -د(�س ) 0 0بمعدل تغير الدالة عند النقطة �س فاإننا ن�ض qnمي 0 ه ه� 0 0
�س ، 0مما يجع ��ل الفترة التي طرفاها �س � ،س +ه 0
0
تعري∞ ( )3- 2
اإذا كانت الدالة د مع qnرفة على فترة ف ،وكانت �س 0نقطة داخلية في هذه الفترة ،فا qnإن النه�اية : ن � � � � � � ��ها د(�س +ه ) د(�س ) 0 - 0اإن وجدت -ت�ض qnمى معدل تغير الدالة اأو م�ضتقة الدالة د عنده ه� 0 m �س ، 0ويرمز لها بالرمز (�س ، )0ويقال عندئذ ا qnإن الدالة د قابلة لا�ضتقاق عند �س0 ريا�ضيات ()5
69
á«fÉãdG IóMƒdG : ¿En Éa , 0¢S óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb O ádGódG âfÉc GPEG ¬fCG í°VGƒdG øe (1-2 )
(0¢S)O - ( g +0¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f = (0¢S) g 0 `g
. ( ?GPɪd ) Ió«Mh (0¢S) ᪫b ¿ƒµJh ¿Eqn Éa , ( º«≤dG ¢†©H â«æãoà°SG ¿EGh ) É¡dÉée øe ¢S Égô«¨àªd ᪫b πµd ¥É≤à°TÓd á∏HÉb O á`` dGódG â`` fÉc GPEGh : É¡JóYÉbh ,¥É≤à°TÓd á∏HÉbh áaô©e O ÉgóæY ¿ƒµJ »àdG ¢S º«b áYƒªée É¡dÉée , ¢S »a ák dGO óqo ©J (2 - 2)
(¢S)O - (g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f = (¢S) g 0 `g á≤à°ûe GQk É°üàNG hCG ) O á`` dGó∏d á≤à°ûªdG ádGódÉH á`` dGódG ≈`` ªs °ùJ . á≤à°ûª∏d ÉkØjô©J É¡JóYÉb ót ©Jh , ( O ádGódG ø`` e á`` «FõL á`` Yƒªée
∫É`` ée ¿Cs G â`` éàæà°SG ∂`` ∏©d . O ∫Éée
(¢S)O = ¢U á`` dGódG á≤à°ûªd õeôj ó`` b ¬fCG √ôcP ô`` jóédG ø`` eh ¢U ¢S , ,(¢S)O ¢S ،(¢S) : á`` ÄaɵàªdG RƒeôdG øe …Cx É` `H ¢U : ¿Cs G ádGódG á≤à°ûe ≈∏Y ád’ó∏d ¢S õeôdG ìGôàbG ÖÑ°S πs ©dh (3-2) πµ°T
¢U∆ É¡`` ` ` ` ` ` ` ` ` `f (¢S)O - (g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f = g ¢S∆ 0 ¢S∆ 0 `g - (3-2) πµ°T ô¶fG -
¢U ≈∏Y ∫ój ¢S õeôdG ¿Cs G ≈dEG ô«°ûf ¿CG Oƒfh . áÑcôªdG ∫GhódG ¥É≤à°TG »a á`°UÉîdG ¬à«ªgCG õeôdG Gò`` ¡d ¿Cs G É`` ªc (áÑ°ùf hCG ) ᪰ùb π°UÉM ¬fCÉH ≥Ñ°S Ée Aƒ°V ≈∏Yh *Éæg √ô«°ùØJ øµªj ’h , ¢S ≈dEG áÑ°ùædÉH ¢U ¥É`` ≤à`°TG á`` «∏ªY ¢U ¢U ¢U∆ õeôdG ∫ÉM ƒg ɪc õeôdG Ωóîà°ùf ¢S óæY á≤à°ûªdG ᪫b ÜÉ°ùëdh Åaɵj …òdGh 0 ¢S ¢S ¢S∆ ¢S = ¢S 0 (0¢S) ¢U 0 ( áÑ°ùf hCG ) ᪰ùb π°UÉM ¬fCG ≈∏Y ¢S ≈dEG ô`¶ædG øµªj ¬fCG Ék≤M’ iôæ°S *
(5) äÉ«°VÉjQ
70
ádGódG á≤à°ûe (1-2) OƒLh ¿Es Éa , ( 0
`g) ôØ°U ≈dEG ∫hDƒj ( 2 - 2 ) , ( 1 - 2 ) ø«fƒfÉ≤dG øe πc x »a ô°ùµdG ΩÉ≤e ¿Cs G ɪH . ( ?GPɪd ) ôØ°üdG ≈dEG ∂dòc §°ùÑdG ∫hDƒj ¿CG Ö∏£àj á≤à°ûªdG ºK øeh ájÉ¡ædG
ádÉM ¬LGƒæ°S – äóLh ¿EG – á≤à°ûªdG OÉéjE’ ájÉ¡ædG ÜÉ°ùM óæY ÉæfCG óéf áXƒë∏ªdG √òg ≈dEG GOk Éæà°SGh .ájÉ¡ædG ÜÉ°ùëd ¢†jƒ©àdG πÑb á浪ªdG QÉ°üàN’G äÉ«∏ª©H Ωƒ≤æ°S ÉæfEÉa Gòd ; ø««©àdG ΩóY
(5-2) ∫Éãe 1 = ¢S óæY 2¢S = (¢S)O ádGódG á≤à°ûe óLhCG 1 - 2( g +1) É¡`` ` ` ` ` ` ` f (1)O - ( g +1)O = g g 0 `g (`g +2) `g É¡`` ` ` ` ` ` ` f 1-2`g+`g2+1 2=0+2= g = g 0 `g 2
πëdG
É¡`` ` ` ` ` ` ` f = (1) 0 `g É¡`` ` ` ` ` ` ` f = 0 `g
: »∏j ɪc (1) Oó©dÉH É¡«a ¢†jƒ©àdG ºK , ádGódG IóYÉb OÉéjEÉH ≥HÉ°ùdG ∫ÉãªdG πM Éæ浪j ™bGƒdG »a
¢S - 2( g + ¢S) É¡`` ` ` ` ` ` ` f (¢S)O - (g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f = = (¢S) g 0 `g 0 `g g (`g + ¢S2) `g É¡`` ` ` ` ` ` ` f 2¢S -2 g + ¢S g2+ 2¢S É¡`` ` ` ` ` ` ` f = ¢S2 =0 + ¢S2 = g g 0 `g 0 `g 2 = 1 2 = (1) ¢S2 = (¢S) : ¿Eu G …CG 2
»a iôNCG á£≤f …Cu G ó`` æY á≤à°ûªdG ᪫b OÉéjEG É`` °†jC k G Éæ浪j Gò`` ¡Hh 0 = 0 2 = (0) : Ók ãªa ∫Éée 1=¢S óæY »æëæª∏d ¢SɪªdG π«e s¿CG øe ≥≤ëààd ; (4-2) πµ°T ô¶fG . (0) ƒg 0 = ¢S óæY »æëæª∏d ¢SɪªdG π«e s¿CG h , (1) ƒg (4-2) πµ°T
71
(5) äÉ«°VÉjQ
¢SɪªdG π«e OÉ`` éjEG π«¡°ùJ »`` a á≤à°ûªdG ᫪gCG â`` cQOCG ∂`` ∏©d . ∫Éée »a á£≤f …Cu G óæY ádGódG »æëæªd
á«fÉãdG IóMƒdG (6-2) ∫Éãe . á≤à°ûªdG ∫Éée Oóu Mh ,
5 , 1-
¢S å«M , 5 + ¢S3 = ¢U ádGódG á≤à°ûe óLhCG 5 , 1-
πëdG
≈∏Y 5 + ¢S3 = (¢S)O
(5 + ¢S3 ) - 5 + ( g + ¢S ) 3 É¡`` ` ` ` ` ` ` f (¢S)O - (g + ¢S)O = g g 0 `g 5 + ¢S3 - 5 + g 3+ ¢S 3 `g3 3 = 3 É¡`` ` ` ` ` ` ` f = g É¡`` ` ` ` ` ` ` f = g 0 `g 0 `g
É¡`` ` ` ` ` ` ` f = (¢S) 0 `g É¡`` ` ` ` ` ` ` f = 0 `g
5 , 1- = ∫Éée ¿Es Éa , ádGódG ∫Éée »aôW óæY ≥≤ëàj ’ …òdGh (3-2) ∞jô©àdG Ö°ùMh óæY »æëæªdG Gòg ¢Sɪe ¿Cs Gh , 5 + ¢S3 = ¢U : º«≤à°ùªdG §îdG øe AõL ƒg O ádGódG »æëæe ¿Cs G ßM’ π«ªdG ¿ƒµj ¿CG ∂dP øe èàæjh , 3 ¬∏«e …òdGh ¬°ùØf 5 + ¢S3 = ¢U º«≤à°ùªdG ƒg ¬WÉ≤f øe á£≤f …Cu G .»æëæªdG •É≤f ™«ªéd Ék àHÉK
(2-2)
( ¢S)O - ( g + ¢S)O 0 0 = (g) Ω ádGódG ¿Es Éa 0¢S Oó©dG ∫ƒM É¡Øjô©J ô«¨àj O ádGódG âfÉc GPEG g ( ¢S)O ( g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f 0 Ö`` ∏£àj 0 = ( ¢S) OÉéjEG ¿Cs G »æ©j Gògh , 0 = g ∫ƒM É¡Øjô©J g 0 `g 0 x ÜÉ°ùM 0 = g óæY iô°ù«dG h ≈檫dG ájÉ¡ædG øe πc
ô«¨àj
: Öàµfh 0¢S óæY ≈檫dG á≤à°ûªdÉH - äóLh ¿EG - ≈檫dG ájÉ¡ædG »ªu °ùf ( ¢S)O - ( g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f 0 á≤à°ûªdÉH - äóLh ¿EG - iô`` °ù«dG ájÉ¡ædG »ªu °ùf É`` ªc 0 =( ¢`` S) + g `g 0 0 ( ¢S)O - ( g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f 0 0 = ( ¢S) : Öàµfh 0¢S óæY iô°ù«dG g 0 `g 0 ∫ = (0¢S) ∫ = (0¢S) = (0¢S) : ¿Cs G èàæà°ùf ájÉ¡ædG Ωƒ¡Øe øeh ¿ƒµJ ádGódG ¿Es Éa , ɪgÓc hCG ɪgGóMEG óLƒJ ºd hCG iô°ù«dGh ≈檫dG á≤à°ûªdG hn É°ùàJ ºd GPEG ¬fCG »æ©j Gò`` gh . OƒLh É¡d ¢ù«d (0¢S) ¿Es G ∫ƒ≤fh , 0¢S óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z , Ü , ≈∏Y áaôs ©e O ádGódG âfÉc GPEG ¬fCG âéàæà°SG ∂∏©d »`` g ±ô`` £dG ó`` æY É`` gOÉéjEG ø`` µªj »`` àdG á`` ≤à°ûªdG ¿Es É` `a . §≤a (Ü) »g Ü ±ô£dG óæYh , §≤a ( ) + (5) äÉ«°VÉjQ
72
ádGódG á≤à°ûe (7-2) ∫Éãe . äóLh ¿EG (2) óLhCÉa ,
¢S
2 - ¢S = (¢S)O âfÉc GPEG
πëdG 2 Oó©dG ∫ƒM É¡Øjô©J ô«¨àj ádGódG 2 ¢S 2 ¢S
(5-2) πµ°T
2 = ¢S ¿Éc GPEG ¿Éc GPEG
0 = 2 - ¢S 2- ¢S = (¢S)O ¢S -2
g 0 - 2 - g + 2 É¡`` ` ` ` ` ` ` `f (2)O - ( g + 2)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f = 1 = 1+É¡`` ` ` ` ` ` ` `f= g +É¡`` ` ` ` ` ` ` `f= = (2) + + g g 0 `g 0 `g 0 `g 0 `g g0 - ( g + 2) - 2 É¡`` ` ` ` ` ` ` `f (2)O - ( g + 2)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f 1- = (1-) -É¡`` ` ` ` ` ` ` `f = g -É¡`` ` ` ` ` ` ` `f= = =(2) g g 0 `g 0 `g 0 `g 0 `g . OƒLh É¡d ¢ù«d (2) (2) (2) GPEk G . »æëæª∏d ¢Sɪe ójóëJ Q sò©àj 2 = ¢S óæY ¬fCG ø«u Ñj …òdG (5-2) πµ°T ô¶fG 2 ¢S ¿Éc GPEG ( ? ∫Éée Ée ) 2 ¢S ¿Éc GPEG . äóLh ¿EG (0) óLhCÉa
1 1-
(2-2) ÖjQóJ (¢S)O : ¿Cs G øe ≥≤ëJ ≥HÉ°ùdG ∫ÉãªdG »a
0 ¢S
¿Éc GPEG
3
0 ¢S
¿Éc GPEG
2¢S
(8-2) ∫Éãe = (¢S)O âfÉc GPEG
πëdG
3-3 (0)O - ( g + 0)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f =(0) 0=0 +É¡`` ` ` ` ` ` ` `f = g +É¡`` ` ` ` ` ` ` `f = + g (6-2) πµ°T 0 `g 0 `g 0 `g 2 3 - g É¡`` ` ` ` ` ` ` `f (0)O - ( g + 0)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f =(0) g -0 `g = g 0 `g . OƒLh É¡d ¢ù«d (0) OƒLh É¡d ¢ù«d (0) ¿Cs G »æ©j Gògh , ( ?GPɪd )OƒLh É¡d ¢ù«d ájÉ¡ædG √ògh ( ? èàæà°ùJ GPÉe ) . Ók °UCG ¢Sɪe ¬d ¢ù«d 0 = ¢S óæY ádGódG »æëæe ¿Cu G ßM’h (6-2) πµ°T ô¶fG
73
(5) äÉ«°VÉjQ
á«fÉãdG IóMƒdG
∫É°üJ’Gh ¥É≤à°T’G á«∏HÉb ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ¿ƒµJ ød É¡fEÉa á£≤f óæY á∏°üàe ô«Z ádGódG âfÉc GPEG ¬fCG ≥HÉ°ùdG ∫ÉãªdG øe âéàæà°SG ∂fCG ós H’ : ∫ƒ≤f ¿CG ôNBG ô«Ñ©àH Éæ浪jh , ÉgóæY ¢Sɪe OƒLh á«fɵeEG Ωó©d ∂dPh ; á£≤ædG √òg óæY .ÉgóæY á∏°üàe ¿ƒµJ ¿CG ós H’ á£≤f óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉ≤dG ádGódG ¥É≤à°TG á«∏HÉb ¿Cs ÉH ó«ØJ »`` àdGh ( 1-2) áXƒë∏ªdG øe ádƒ¡°ùH êÉàæà°S’G Gòg ≈dEG ∫ƒ`` °UƒdG Éæ浪j ™bGƒdG »`` ah ¢S á£≤ædG óæY ádGódG 0 s Gk ôØ°U = ( ¢S)O - ( g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f : ¿ƒµJ ¿CG IQhô°†dÉH Ö∏£àJ 0 0 ` g 0 ( ¢S)O - ( g + ¢S)O É¡`` ` ` ` ` ` ` f : •ô`°ûdG ≥≤ëàj ¿CG …CG 0 0 0 `g : ƒg ¬≤≤ëJ ܃∏£ªdG •ô°ûdG íÑ°üj h 0 ¢S 0 `g ¿Eqn Éa , g + ¢S = ¢S : ¿Cqn G ¢VôØHh 0 ¢S óæY á∏°üàe ádGódG ¿ƒµJ ¿CG …CG , ( ¢S )O = ( ¢S )O É¡`` ` ` ` ` ` ` f 0
¢S
0
0
¢S
: á«dÉàdG ájô¶ædG ÉæàÑKCG ób ¿ƒµf Gòµgh
(1-2) ájô¶f ¢S óæY á∏°üàe ¿ƒµJ O ¿Eqn Éa , ¢S á£≤f óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb O ádGódG âfÉc GPEG
0
0
x »Øa ; ájô¶ædG √òg áë°U ¿GócDƒj (6-2) , (5-2) ø`` «dÉãªdG ¿Es G É¡dÉée ≈∏Y ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ádGódG ɪ¡æe πc ádGódG ¬«a …òdGh (7-2) ∫ÉãªdG Ées CG . ( ?GPÉ`` ªd ) É¡dÉée ≈∏Y á∏°üàe ∂dòc »gh , ±GôWC’G ¬`` æe ≈`` æãà°ùªdG ô«Z ájô¶ædG √òg ¢ùµY ¿Cs G ≈∏Y ócDƒ«a, ÉgóæY á∏°üàe É¡fCG øe ºZôdG ≈∏Y 2 = ¢S óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z : ¿Es G …CG , í«ë°U á£≤ædG √òg óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ¿ƒµJ ¿CG IQhô°†dÉH ¢ù«d á£≤f óæY á∏°üàªdG ádGódG : ø«ÑÑ°S óMCG ≈dEG -É«v °Sóæg -™Lôj ób á£≤f óæY á∏°üàªdG ádGódG ¥É≤à°TG á«∏HÉb ΩóY ¿Cs G ™bGƒdG »a ∫ÉãªdG »a ɪc, ( øcôdG πµ°T òNCÉj ádGódG »`` æëæe ÉgóæY ) á«æcQ á£≤ædG ¿ƒ`` µJ ¿CG . »æëæª∏d ¢Sɪe óLƒj ’ ÉgóæYh, (7-2) و
0¢S
(7-2) πµ°T
¿ƒµj ød »dÉàdÉHh, (
Qƒëª∏d Éjk RGƒe) á£≤ædG √òg óæY É«v °SCGQ ¢`` SɪªdG ¿ƒ`` µj ¿CG - (7-2) πµ°T ô¶fG - π«e ¬d (5) äÉ«°VÉjQ
74
ádGódG á≤à°ûe ΩCG É¡«æëæe ≈`` ∏Y 0¢S á£≤f óæY ¥É≤à°TÓd á`` ∏HÉb á∏°üàªdG á`` dGódG âfÉc GPEG Ée ±É`` °ûàcG É`` v `«∏ªY É`` æ浪jh m óM ( ±Éc x ≈dEG ) ó`` jGõàªdG ô«ÑµàdG ô«KCÉJ âëJ á£≤ædG √ò`` ¡d …ƒàëªdG »æëæªdG AõL ™°†f ¿CÉ` `H ∂`` dPh ; ’ : ¿Cs G ÉfóLh GPEÉa (8-2) πµ°ûdG »a ɪc ( Gô«eÉchCG) IôÑu µe á°SóY ΩGóîà°SÉH ádGódG âfÉc ( ¢Sɪe ) »`` °SCGQ ô«Z º«≤à°ùªd É¡k HÉ°ûe hóÑj ¿CG ≈`` dEG ÉÄk «°ûa ÉÄk «°T º«≤à°ùj »`` æëæªdG Aõ`` L 1 ¢S óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb 0 ádGódG âfÉc( »°SCGQ ¢Sɪe ) »°SCGQ º`` «≤à°ùªd É¡k HÉ°ûe hóÑj ¿CG ≈dEG ÉÄk «°ûa ÉÄk «°T º«≤à°ùj »`` æëæªdG Aõ`` L 2 ¢S óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z 0
,ô«ÑµàdÉH ÉgDhÉØNEG øµªj ’ á«æcQ á£≤f) 0¢S ∫ƒM ô«ÑµàdG OGR ɪ¡e áeÉ≤à°S’G ≈dEG ¬éàj ’ »æëæªdG AõL 3 ¢S óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z ádGódG âfÉc (¢SɪªdG ójóëJ ÉgóæY Qò©àjh 0
¥É`` ≤à°TÓd á`` ∏HÉb ô`` «Z á`` dGódG (3 (á«æcQ á£≤f)
¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z ádGódG (2 (»°SCGQ ¢Sɪe )
¥É≤à°TÓd á∏HÉb ádGódG (1 (»°SCGQ ô«Z ¢Sɪe)
(8-2) πµ°T
á≤jô£dÉHh Iô`` Ñu µe á°SóY ô«KCÉJ âëJ (4-2) πµ`` °ûdG »a ¢SɪàdG á`` £≤f …ƒàëªdG »æëæªdG Aõ`` L ™`` °V . á£≤ædG √òg óæY ¢SɪªdG øe ÉÄk «°ûa ÉÄk «°T Üôà≤j »æëæªdG ¿Cs G ßM’h , É¡°ùØf á≤HÉ°ùdG z »æëæªdG π«ªH { »æëæª∏d ¢SɪªdG π«e øY ô«Ñ©àdG ≈∏Y ¥ÉØJÓd ÉÑk Ñ`°S ¿Éc É`æg ¬à¶M’ Ée π`ãe πs `©dh
(3-2) ᪫b OÉéjEG Éæ浪j ¬fEÉa , ádGódG ∞jô©J É¡dƒM ô«¨àj »`` ` àdG 0¢S á£≤ædG óæY á∏°üàe O á`` dGódG â`` fÉc GPEG ( ¢S QÉ°ùj ≈∏Y hCG ) ø«ªj ≈∏Y ( ¢S) IóYÉb »a ¢†jƒ©àdÉH – äóLh ¿EG - ( ( ¢S) hCG) ( ¢S) 0 0 0 0 x ᪫b OÉéjEÉH Éæd íª°ùj 2 = ¢S óæY ádGódG ∫É°üJG ¿Cs G óéf (7-2) ∫ÉãªdG »Øa , Ik ô°TÉÑe ,(2) øe πc : IóYÉ≤dG »a ¢†jƒ©àdÉH (2) 1 = (2) 2 ¢S ¿Éc GPEG 1 = (¢S) 1- = (2) 2 ¢S ¿Éc GPEG 1∫ÉãªdG »Øa , ¢S óæY ádGódG ∫É°üJG Éæjód âÑãj ºd ¿EG ( ¢S) IóYÉb »a ¢†jƒ©àdG øe QòëdG Öéj ¬fCG ’s EG 0 óæY ádGódG ∫É°üJG ΩóY ¿Cs ’ ;0 2 (0) ɪæ«H , ( ?GPɪd ) 0 ¢S ¿Éc GPEG ¢S2= ( ¢S) : ( 8-2 ) . (0) OƒLh ΩóY ≈dEG iOs CG QÉ°ù«dG øe 0= ¢S
75
(5) äÉ«°VÉjQ
á«fÉãdG IóMƒdG
(2-2) øjQɪJ Ö°ùMG ºK,ádGódG á``≤à°ûe OÉ``éjE’ á≤à°ûªdG ∞``jô©J Ωó``îà°SG 8 ≈dEG 1 ø``e ø``jQɪàdG »``a 1 = ¢S , 5 = ¢S , 1 ¢S , 2 = 0 = ¢S ,
:IÉ£©ªdG á£≤ædG óæY ɡફb
1 ¢S 5- = ( ¢S)O 1- ¢S2- = ( ¢S)O
2
3 - = ¢S ,
3 = ( ¢S)O
1
4
6 = ¢S ,
7 + ¢S4 = ( ¢S)O
3
¢S - 5 = ( ¢S)O
6
2 = ¢S ,
1 + ¢S - 2¢S = ( ¢S)O
5
1 + 3¢S4 = ( ¢S)O
8
1 - = ¢S ,
¢S = ( ¢S)O
7
2
3
OóM u ºK , á``dGódG á≤à°ûe OÉ``éjE’ á≤à°ûªdG ∞jô©J Ωó``îà°SG 14 ≈dEG 9 ø``e ø``jQɪàdG »``a : á≤à°ûªdG ∫Éée ¢S3 + 2¢S2 = ( ¢S)O 5 0 ≠ ¢S , ¢S = ( ¢S)O 1 ¢S , 1 - ¢S = ( ¢S)O
¢S2 - 1= ( ¢S)O
9
¢S ,
1 - 2¢S = ( ¢S)O
11
0 ¢S ,
¢S = ( ¢S)O
13
10 12 14
1 , 1-
- OƒLh É¡d ¿Éc ¿EG - ádGódG á≤à°ûe OÉéjE’ á``≤à°ûªdG ∞jô©J Ωóîà°SG 20 ≈dEG 15 øe ø``jQɪàdG »``a p Gh , ádGódG ∞jô©J É¡dƒM ô«¨àj »àdG á£≤ædG óæY :á≤à°ûªdG OƒLh ΩóY ádÉM »a É«v °Sóæg GQk ôÑe §YC ¢S2 = ( ¢S) O 2 ¢S ¿Éc GPEG 4- ¢S4 2 ¢S ¿Éc GPEG
¢S 2
= (¢S)O
¢S ¢S = ( ¢S)O
16 18 20
7 + ¢S = (¢S)O 1 ¢S ¿Éc GPEG ¢S 3 1 ¢S
¿Éc GPEG
3
3 ¢S ¿Éc GPEG 1- ¢S4 3 ¢S ¿Éc GPEG 1+ ¢S 2
15
=(¢S)O
17
=(¢S)O
19
(5) äÉ«°VÉjQ
76
ádGódG á≤à°ûe ºK ,á≤à°ûªdG ∞jô©J Éeóîà°ùe ádGódG á≤à°ûe OÉ`` éjE’ 20 ≈dEG 15 øe øjQɪàdG »a πëdG π`` ªµà°SG k .á≤à°ûªdG ∫Éée OóM qp
21
O ádGó∏d »`` fÉ`«ÑdG π«ãªàdG í`` °Vƒj u QhÉ`éªdG πµ`` °ûdG 22 :ÉgóæY ¿ƒµJ »àdG ¢S º«b ójóëàd πµ°ûdG Ωóîà°SG . ÖÑ°ùdG ôcP ™e , ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z ádGódG .ôØ°üdG …hÉ°ùJ ádGódG á≤à°ûe , Q ádGó∏d »fÉ`«ÑdG π«ãªàdG í°Vƒj u QhÉ`éªdG πµ`` °ûdG 23 :ÉgóæY ¿ƒµJ »àdG ¢S º«b ójóëàd πµ°ûdG Ωóîà°SG . ÖÑ°ùdG ôcP ™e , á∏°üàe ô«Z ádGódG . ÖÑ°ùdG ôcP ™e , ¥É≤à°TÓd á∏HÉb ô«Z ádGódG
¥É≤à°TÓd á∏HÉb h 3 - , 1 - ≈`` ∏Y á∏°üàe ¿ƒµJ å«ëH 1 - ≈`` ∏Y áaôs ©e O á`` dGO »`` æëæe º`` °SQG 24 4 , 3 - , 1 - ≈∏Y
,
77
( ¢S )O -(´)O É¡`` ` ` ` ` ` ` `f u 25 ¢S - ´ ¢S ´ =(¢S) On : ᨫ°üdÉH ( 2 -2 )á≤à°ûªdG ∞jô©J áHÉàc øµªj ¬fCG ∞«c í`` °Vh 2 ¢S = ( ¢S)O : ádGódG á≤à°ûe OÉéjE’ ᨫ°üdG √òg Ωóîà°SG ºK
(5) äÉ«°VÉjQ
الوحدة الثانية
¥É≤à°T’G óYGƒb
3-2
اأوLدن ــا اBنفًا م�ستقات العديد من الدوا∫ با�ستîدام تعري∞ الم�ستقة ,ونظ ًرا ل َّأن هذه الطريقة Zال ًبا ما تتطلب الكثير من الجهد والوق , âفقد �سعى الريا�سيون لالإفاد Iمن تعري∞ الم�ستقة في ا�ستنتا êقواعد اأ�سا�سي ــة متنوعة تمكننا من اإيجاد الم�ستقة بفاعلية و�سهولة eباTصر kة hOن ال∏éو AاEل≈ ©Jر ∞jالمûص≤àة Shص Ωóu ≤æه √òال≤وا ∫ÓN øe óYالæظرjا äالàالية àfhا¡éFا :
fظرjة ()2-2
" ûeص≤àة الóالة الãابàة " اإPا كان âد(�س) = , çحي ç åعدد ثاب , âفا qnإن (�س) =, 0 ()3-2 ا hCب©بارة اNCر0 = ç ¢S : i
وبعبـار Iلفظيـة نقـو∫ ûe :صـ≤àة الóالـة الãابàـة ه» الóالـة ال�صفرjـة .
الـبرهان
ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س +ه) -د(�س) (�س)= = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = ç - çن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها 0 = 0 ه هـ 0ه هـ 0 هـ 0
لحظ اأن¬ يمكننا تف�سير هذه النظرية هند�س vيا با َّأن الدالة الثابتة يم uثلها م�ستقي ºيوا …Rالمحور ال�سيني وميل¬ ي�ساو… �سف ًرا ,وا َّأن مما�س هذا الم�ستقي ºعند ا uأ… نقطة من نقا ¬Wهو الم�ستقي ºنف�س¬.
مثا∫ ()9-2 ¢S
0 = 17
¢S
0= 5
13 ¢S
fظرjة ()3-2
" bاóYة ال≤وة " اإPا كان âد(�س) = �س ن حي� åس ,ن ن1- ا hCب©بارة اNCر¢S ¢S : iن = ن ¢S
78
ريا�ضيات ()5
,فا qnإن (�س) = ن �س ()4-2
ن1-
=
قواعد ال�ستقاق الـبرهان
(�س)= ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س +ه) -د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س +ه) � -س ه ه هـ 0 هـ 0 ن ن (ح�سب نظرية Pات الحدين ) وحي åا َّإن �( :س +ه ) = ن �سن -ه ن
=0
فا َّإن (�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ 0 = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ 0
ن
�سن � 1 +س ه � 2 +س ه ـ + ... +ه � -س ه ن ن ه ن 1- �سن 2- �سن 1- ... ـ ه هـ ( ) + + + 2 1 ن ن ن �س 1- = � 1س = 1-ن ه ن 1-
ن
ن 2-
ن
ن
2
ن
مثا∫ ()10-2 3
¢S = (¢S)O
8
2
¢S = (¢S)O
)¢S 3 = (¢S
7
)¢S 8 = (¢S
نتيجة ()1-2 ûeص≤àة الóالة المëاójة ه» الóالة الواjóMة;ذل∂ اs Cن ¢S = (¢S)O
) ,1 = (¢Sا …Cاs Eن � ¢S :س =1
()4-2 �سنقبل ب�سحة النظرية ( ) 3-2في حالة ن
� ,سريطة اأن يكون � :سن 1-مع َّرفـًا .
fظرjة ()1-2 اإPا كان âك lqل من الدالتين :د ,1د 2قابلة لال�ستقاق عند �س ,فا qnإن ك ًqال من الدوا∫ : د (د + 1د , 2د - 1د ,2د . 1د , 2د 12حي åد�( 2س) )0قابلة لال�ستقاق عند �س وتكون : ( ) 5 -2 b 1اóYة المéمو´ (:د + 1د�( )2س) = �(1س) �(2 +س) ( ) 6 -2 b 2اóYة الفر(: ¥د - 1د�( )2س) = �(1س) �(2 -س) b 3اóYة ال†صر(: Üد . 1د�( )2س) = د�(2س) �(1 .س) +د�( 1س)�( 2 .س) ( )7 -2 د�(2س)�( 1 .س) -د�( 1س)�( 2 .س) د1 () 8 -2 b 4اóYة ال≤ùصمة ( : = (�س) ) 2 د2 د�(2س) ع uبر عن القواعد الأربع ال�سابقة با�ستîدام الرمõ
�س
. ريا�ضيات ()5
79
الوحدة الثانية وفيما يلي نع َّبر عن هذه القاعدات ب�صورة لفظية ت�سهي ًال لحفظها : = م�شتقة الأولى +م�شتقة الثانية
1م�شتقة مجمـوع دالتين 2م�شتقة الفرق بين دالتين = م�شتقة الأولى -م�شتقة الثانية 3م�شتقة حا�صل �ضرب دالتين = الثانية م�شتقة الأولى +الأولى م�شتقة الثانية الثانية م�شتقة الأولى -الأولى م�شتقة الثانية 4م�شتقة ناتج ق�سـمة دالتين = مربع الثانية وبالنظر �إلى الدالتين كب�سط ومقام يمكننا �أن نكتب : المقام م�شتقة الب�سط -الب�سط م�شتقة المقام م�شتقة ناتج ق�سـمة دالتين = مربع المقام
الـبرهان (د + 1د�( )2س +ﻫ) ( -د + 1د�( )2س) ( 1د + 1د�( )2س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ هـ 0 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�( 1س +ﻫ ) +د�( 2س +ﻫ ) -د� ( 1س ) +د� ( 2س ) = هـ هـ 0 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�( 1س +ﻫ ) -د� ( 1س ) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�( 2س +ﻫ ) -د� (2س ) = �(1س) �(2 +س) + = هـ هـ هـ 0 هـ 0 2يترك تدريب ًا للطالب وهو ممـاثل لبرهان (. )1 (د . 1د�()2س +ﻫ ) ( -د . 1د�()2س ) ( 3د . 1د�( )2س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ هـ 0 د�( 1س +ﻫ) .د�( 2س +ﻫ ) -د�(1س) .د�( 2س ) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ هـ 0 د�( 1س +ﻫ ) .د�( 2س +ﻫ ) -د�(1س) .د�(2س +ﻫ) +د�( 1س) .د�( 2س +هـ) -د�(1س).د�(2س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ هـ 0 د�(1س) .د�(2س +هـ) -د�(1س).د�(2س) د�(1س +ﻫ ).د�(2س +هـ) -د�(1س).د�(2س +هـ) +ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ ـ ه هـ 0 هـ 0 د�( 2س +ﻫ ) -د� ( 2س ) د�( 1س +ﻫ ) -د� ( 1س ) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها .د�( 2س +ﻫ ) +ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�( 1س). هـ ـ ه ـ ه 0 هـ 0 = �(1س) .د�( 2س) +د�(1س) �(2 .س) ؛( ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د�( 2س +هـ) = د�( 2س) ؛ ل َّأن د 2قابلة لال�شتقاق فهي مت�صلة عند �س ) هـ
0
( لماذا؟ )
الحظ � َّأن �(1 :س) .د�( 2س) = د�( 2س) �( 1 .س) 4يترك تدريب ًا للطالب ويعالج بطريقة ممـاثلة لطريقة برهان (. )3
80
ريا�ضيات ()5
قواعد ال�ستقاق ()5-2 يمكن تعمي ºقاعدتي الجمع والفرق ( )6 -2 ( , )5 -2ل uأ… m عدد منت ¬mمن الدوا∫ ولتكن :د ,1د ,2د ,...,3د القابلة لال�ستقاق عند �س بالقاعد Iالتالية :
ن
...دن ) (�س) = �(1س)
(د 1د 2د
3
�(2س)
�(3س) ...
ن(�س) ()9 - 2
نتيجة ()2-2 øe 1ال≤اJóYيùf ) 7 -2 ( , ) 3 -2 ( øصb èàæàاóYة ال†صرK »a Üابh âه» : اإPا كان çعد ًدا ثابتًا والدالة د قابلة لال�ستقاق عند �س ,فا qnإن . ç( :د ) (�س) = �( . çس) ()10-2
øe 2ال≤اóYة ( ùf ) 8 -2صb èàæàاóYة الم≤∏وh Üه» : (�س)1 اإPا كان âالدالة د قابلة لال�ستقاق عند �س ,وكان âد(�س) 0فا qnإن ( :د ) (�س)= د(�س)
2
()11-2
مثا∫ ()11-2 د(�س) = � 6س د(�س) = 1 7 �س 6 6 �س 7 � 7س 8(�س) = � 7 - = 87- = 14 - = 2 7 -س �س (�س ) �س وح�سب الملحوXة ( )4-2فاإن¬ يمكننا كذل∂ اإيجاد (�س) من قاعد Iالقو Iكما يلي : 4
د(�س) = �س
7-
(�س) = � 4 6س� 24 = 3س
3
(�س)= � 7-س� 7- = 1-7-س
8-
ريا�ضيات ()5
81
الوحدة الثانية نتيجة ()3-2 من القاعدات )10-2) , (9 -2) , (4 -2) , (3-2( :مجتمع ًة ن�ستنتج ا َّأن :
,وم�ستقتها كثير Iحدود من الدرLة ن – 1
دال ــة كثي ــر Iالحدود من الدرLة ن هي قابلة لال�ستقاق �س تعطى بالقاعد Iالتالية :
�س
ن�سن � 2 + … +س�1 + 2س = 0 +ن ن�س ن � 2 2 + …+ 1 -س 1 +
( ) 12 -2
لعل¬ تاأكد ل∂ ا َّأن م�ستقة الدالة الîطية د(�س) = �س +ب هي الدالة الثابتة (�س) = (اPكرالتف�سير الهند�سي لذل∂ )
مثا∫ ()12-2 اأوLد م�ستقة x كل من الدالتين التاليتين : ) 7 + ¢S ) 3¢S 2 = (¢S)O
9 - 2¢S 2 - 3¢S 7 + 5¢S 3 = (¢S)O
الحل (�س) = � 5 3س� 3 7 + 4س�2 2 - 2س 0 + = � 15س� 21 + 4س� 4 - 2س (�س) = (�س ) 7 +
�س � 2س� 2( + 3س) 3
= (�س � 3 2( )7 +س� 2 + )2س 3 = �6س�( 2س �2 + ) 7 +س 3 = �6س�42+ 3س�2 + 2س 2 = �8س�42 + 3س
3
�س �س 7 +
1
اأعد حل فقر( Iب) وPل∂ باإLرا Aعملية ال†سرب اأو ًل ,ث ºعملية ال�ستقاق.
82
ريا�ضيات ()5
قواعد ال�ستقاق مثا∫ ()13-2
2
اأوLد م�ستقة الدالة د(�س) =
الحل (�س) =
� 6س
اإPا كان
� 6س
2
اإPا كان
اEذا cان
1 ¢S
¢S 3
1 + 3¢S2اEذا cان
1 ¢S
�س 1 �س 1
اأ َّما عند �س = 1ف�سنبح åالم�ستقة بعد بح åات�سا∫ الدالة ؛ وPل∂ ح�سب الملحوXة ( ) 3 -2 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س 1 +
د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها� 3( +س3=1 3= )2 �س 1 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = = 3د()1 �س 1 د(�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها�2( -س3=1+1 2= )1 + 3 �س 1 وهذا يعني ا َّأن الدالة مت�سلة عند �س = 1
( � 6( = ) 1س) = 6 �س = 1
( � 6( = ) 1س6 = )2
(6= )1
�س = 1
مثا∫ ()14-2
اأوLد م�ستقة الدالة �س = � 2س , 3 +ث ºاح�سب ميل المما�س لمنحني هذه الدالة عند النقطة ( . ) 5 , 1 � 3س – 2
الحل �س
�س =
( � 3س –) 2
A � 2س � 2 ( – 3 +س �A ) 3 +س � 3س– 2 �س 2 (� 3س – ) 2
( � 3س �2( - )2() 2 -س �6 )3()3 +س �6 - 4 -س 9 - = = 2 2 (� 3س – ) 2 (� 3س – ) 2 �س 13= ا ًإPا 2 �س (� 3س–) 2
�س ميل المما�س لمنحني الدالة عند النقطة ( = ) 5 , 1 �س
�س = 1
13= 2 () 2–1 3
= 13 - ريا�ضيات ()5
83
الوحدة الثانية مثا∫ ()15-2 6 اأوLد النقطة الواقعة على المنحني � :س = �س2 + 2
الحل
�س �س = 6
¢U والتي يكون عندها 0 = ¢S
1 = �س �س2 + 2
( �س �س) 2 + 2=6 2 (�س)2 + 2 �12س�2س= =6 2 (�س�( 2)2 + 2س)2 + 2 �س
�س =0 �س =0
�12س2 (�س)2 + 2 �س = 6 = , 3ا ًإPا النقطة المطلوبة هي ( ) 3 , 0 2+0 �12-س = 0
=0
تدريب ()3-2 اقرن qn كل دالة من القاFمة الأولى بم�ستقتها في القاFمة الثانية ,وPل∂ بكتابة رق ºالدالة عن يمين م�ستقتها : ال≤اFمة ا’hCل≈ 1 1د(�س) = �س
2د(�س) = �س 1 3د(�س) = � 2س
2
84
ريا�ضيات ()5
ال≤اFمة الãاfية 1 1 (�س) = � 2س 2 - (�س) = �س (�س)= � 1س 2 �س2- (�س) =
قواعد الTشتقا¥ م�شتقا äالدوال المثلثية �شنبداأ باإيجاد م�شتقة ٍّ كل من دالتي الجي Öوجي Öالتمام با�شتîدام تعري∞ الم�شتقة وبالإفادة من النهايتين : جا �س جتا �س 1 - ـها ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها �س = ، 1 (حيث �س Rاوية مقي�شة بالراديان ) ، �س = 0 �س �س 0 0 ثم ن�شتنت èمن هاتين الم�شتقتين م�شتقا äبقية الدوال المثلثية .
ô¶fي)5-2( á
"" Ö«édG ádGO á≤à°ûe اإذا كانت د(�س) = جا �س ،فا qnإن (�س) = جتا �س Ñ©H hCGار� : iôNCG Iس جا �س = جتا �س
�س ( )13 -2
gôÑ`dGا¿ د(�س +ه ) -د( �س ) ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا(�س +ه ) -جا �س (�س) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = ه ه ـ ه 0 هـ 0 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا �س جتاه +جتا �س جا ه -جا �س ( من متطابقة جي Öمجموع Rاويتين ) = ه هـ 0 جا �س ( جتاه )1 -جتا �س جا ه = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها + ه ه هـ 0 جتا ه 1 - ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها جا ه ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها = جا �س هـ 0ه +جتا �س هـ 0ه = جا �س + 0جتا �س = 1جتا�س ô¶fي)6-2( á
"" ΩɪàdG Ö«L ádGO á≤à°ûe اإذا كانت د(�س) = جتا �س ،فا qnإن (�س) = -جا �س Ñ©H hCGار� : iôNCG Iس جتا �س = -جا �س
�س ( )14 -2
gôÑ`dGا¿
يترك تدريب ًا للطال. Ö
EGرTضا :Oا�شتîدم متطابقة جي Öتمام مجموع Rاويتين :جتا(�س +ه ) = جتا �س جتاه -جا �س جا ه ريا�ضيات ()5
85
الوحدة الثانية نتيجة ()4-2 1
�س ظا�س = قا�2س
،حيث �س
ط + 2نط ،ن
( )15 -2
2
�س ظتا�س = -قتا�2س
،حيث �س
،ن
( )16 -2
3
�س قا�س = قا�س ظا�س
،حيث �س
ط + 2نط ،ن
( )17 -2
4
�س قتا�س = -قتا�س ظتا�س ،حيث �س
،ن
( )18 -2
gôÑ`dGا¿
جا �س 1ظا �س = جتا �س
نط
نط
جا �س �س ظا�س = �س جتا �س �س جتا �س
جتا �س �س جا �س -جا �س = 2 جتا �س 1 جتا�س جتا�س -جا �س ( -جا�س ) جتا�2س +جا�2س 2 = = 2قا �س = = جتا �س جتا� 2س جتا� 2س 1 ً بقية الØقرا äتترك تدريبا للطال Öبتطبي≥ قاعدة المقلو ; Üحيث :ظتا �س = ظا �س 1 1 قا �س = جتا�س ،قتا �س = جا�س انتبه عند ح ßØالقاعدا äالمثلثية ال�شت ال�شابقة اإلى ا qnأن الإTشارة ال�شالبة تظهر في م�شتقا äدوال التمام :جتا ،ظتا ،قتا
مثال ()16-2 اأوجد م�شتقة ٍّ cل من الدالتين التاليتين ،ثم ا�Mش Öقيمة cل م�شتقة عند النقطة المعطاة: ط �)Qص( = �ص� Éb 2ص � ,ص = • �)Oص( = �ص – � ÉLص � ,ص = 2
الحل
(�س) = -1جتا �س
ط 2
ط 2
( ) = -1جتا ( ) =1 = 0 - 1
ر (�س) = (قا �س) (�2س) � +س( 2قا�س ظا�س) = �2س قا�س � +س 2قا�س ظا�س ر (ط) =2ط قا ط +ط 2قا ط ظا ط = 2ط ( + )1-ط2- = 0 )1-( 2ط
86
ريا�ضيات ()5
قواعد الTشتقا¥
قاعدة الت�شل�شل �شب≥ لنا درا�شة عملية تركي Öدالتين د ،1د ، 2وعرفنا ا َّأن قاعدة الدالة المركبة ( د o 2د ) 1هي : ( د o 2د�( ) 1س) = د ( 2د�( 1س) ) -انظر ال�شكل (- )9 -2
Tشكل ()9-2
ونح ــن الBن بüش ــدد درا�شة قاعدة اTشتقا ¥الدال ــة المركبة ( م�شتقة دالة الدالة ) والتي تعرف ،π`` °ù∏°ùàdG IóYÉ≤H �ص بكونه حا�شل ق�شـمة (اأو ن�شبة). و�شيكون من المØيد هنـا اأن ن�شر – ìدون تع tم≥ – كي∞ يمكننا النظر اإلى �ص تاأ َّم ــل ال�ش ــكل ( )10-2ولحـ ــ ßاأنن ــا جعلنـ ــا النقطـ ــة (�س ،د(�س )) على منحني الدالة � :س = د(�س) نقطـة اأ�شل لمحورين 0 0 جديدي ــن همـ ــا `` � :ص � ,ص ،وبذل ــ∂ اأ�شب íمن الممك ــن كتابة معادلة المما�س عند النقطـة (�س ،د(�س )) على الüشورة: 0
0
�ص ( م�شتقيم يمر باأ�شل المحورين الجديدين )
�ص = (�س ) 0 وهذا يعني ا َّأن : �ص (�س ) = �ص ( حüشلنـا عليـها بعمليـة ق�شـمة ). 0 والBن وبع ــد هذا ال�شر ìالموج ــز ،يمكننا تقديم المث ــال التالي والذي نوVش íمن خÓله قاعدة الت�شل�شل . u
Tشكل ()10-2
ريا�ضيات ()5
87
الوحدة الثانية مثال ()17-2 �شنناق�س في هذا المثال م�شتقة الدالة� :س = ( �س 3)1-2بüشØتها دالة مركبة ;اإذ يمكننا اأن نع َّدها دالة مركبة من الدالتين : د�( 1س) = �س ، 1-2د�( 2س) = �س ; 3ل َّأن ( د o 2د�( )1س) = د ( 2د�(1س) ) = د�(2س� ( = )1-2س) 1-2 �ص وهذا يعني ا َّأن �س =( د o 2د�( )1س) = د ( 2د�( 1س)) ،ومن ثم �ص =( د o 2د�( )1س) = �ص د ( 2د�( 1س)) 3 فاإذا فرVشنا ا َّأن ع = د�( 1س) ،تكون �س = د ( 2ع ) = ع �ص ´ 2 = ( 2ع ) = 3ع� ( 3 =2س)1 -2 = �( 1س) = �2س ، وتكون ´ �ص �ص بكونها ن�شبة فاإنه يمكننا كتابة : وا�شتنا ًدا اإلى اأنه يمكننا النظر اإلى �ص ´ �ص �ص ( ) 19-2 �ص �ص = ´ 3
= � ( 3س) 1 -2
2
�2س = �6س ( �س�2 -4س) 1 +2
= �6س�12 -5س�6 + 3س )� ):Ö«©µàdG ∂ØH ¥É≤à°T’G Gòg áë°� øe ≥s≤ëJص( á≤à°ûªdG OÉéjEG ºK, 3) 1 -2 و اإذا ع َّبرنا عن الüشي¨ة ( ) 19-2بدللة الدالتين د ، 1د 2نحüشل على الüشي¨ة : ( د o 2د�( )1س) = ( 2د�( 1س)) × �(1س)
( ) 20-2
ا َّإن الüشي¨تين ) 20-2 ( ، ) 19-2 ( :هما �شورتان متكافÄتان لقاعدة الت�شل�شل والتي تنüس عليها النظرية التالية :
ô¶fي)7-2( á π°ù∏°ùàdG IóYÉb اإذا كانت الدالة د 1قابلة لTÓشتقا ¥عند �س ،الدالة د 2قابلة لTÓشتقا ¥عند د�(1س) ،فا qnإن الدالة المركبة د المعـ qnرفة بالقاعـدة :د(�س) = د(2د�(1س)) تكون قابلة لTÓشـتقا ¥عنـد �س ، ونعرف بالقاعدة �( :س) = ( 2د�( 1س)) �(1س) . qp �ص ´ �ص Ñ©H hCGار : iôNCG Iاإذا كانت ع = د�(1س) � ،س = د( 2ع) ،فا qnإن � :ص = �ص ´
88
ريا�ضيات ()5
قواعد الTشتقا¥ م ــن الواVش ــ íا َّأن �É`` °�C’Gص الذي تق ــوم عليه �ص د (2د�(1س)) = ( 2د�(1س)) قاع ــدة الت�شل�ش ــل لTشتق ــا ¥دال ــة الدالة هو م�شتقة دالة الدالة = م�شتقة الدالة الîارجية الTشتق ــا ¥م ــن ال îــار êاإلى الداخ ــل ;حيث بالن�شبة للدالة الداخلية CGó`` ÑfباTشتق ــا ¥الدال ــة الîارجي ــة بالن�شب ــة 2 2 3 2 (�س � ( 3 = )1-س ) 1- للدالة الداخلية ،ثم †fض` `` Üôبم�شتقة الدالة �ص الداخلي ــة ،وعلى هذا الأ�شا� ــس فاإنه �شيكون من ال�شهل اأن ن�شتنبط قاعدا äخا�شة من قاعدة الت�شل�شل لTشتقاٍّ ¥ كل من : ن 1دالة القوة لدالة� :س = ه (�س) ،ومنها دالة الجذرالتربيعي � :س = هـ (�س) 2الدالة المثلثية لدالة (دالة مثلثية Rاويتها دالة ) ،مثل � :س = جا (ه (�س) )
1
م�شتقة الدالة الداخلية
�2س
نتيجة ()5-2 " " ádGód Iƒ≤dG IóYÉb
ن
اإذا كانت الدالة ه قابلة لTÓشتقا ¥عند �س ،وكانت �س = ه (�س) ،حيث ن �ص ن1- فا qnإن � :ص = ن ه (�س) ن .1 -ه (�س) T ،شريطة اأن يكون ه (�س) مع qnرفًا .
Ñ©H hCGار: iôNCG I
�ص ه (�س)
ن
= ن ه (�س)
ن1-
.ه (�س)
( ) 21-2
وبعبارة لØظية نقول �É°�CÓd áÑ°ùædÉH Iƒ≤dG á≤à°ûe = ádGO Iƒb á≤à°ûe :ص �É°�C’G á≤à°ûe ¬°ùØfص وعلى الرZم من ال�شهولة في ا�شتنباط هذه النتيجة بالTشتقا ¥من الîار êاإلى الداخل ،اإ َّل اأننا �شنترك للطالÖ القيـام بالتدري Öالتالي :
تدري)4-2( Ö بره ــن عل ــى �شح ــة النتيج ــة ( ) 5 -2با�شت îــدام الüشي¨ ــة ( ) 19-2لقاع ــدة الت�شل�ش ــل ،وذل ــ∂ بØرVس : ع = ه (�س) -كما في المثال ( - )17 - 2 لح ßاأنه يمكن اإيجاد م�شتقة الدالة� :س = ( �س 3) 1-2الواردة في المثال ( )17-2مباTشر ًة بتطبي≥ النتيجة ( .) 5 -2
ريا�ضيات ()5
89
الوحدة الثانية مثال ()18-2
1 � ádGódG á≤à°ûe óLhCGص = ) �ص) 1 +2
� óæYص = 1 -
6
الحل
�س = ( �س)1 +2
–6
�ص
�ص �س1 +2
�ص = � ( 6 -س)1 +2
–1 -6
من النتيجة ( ) 5 -2
�12س6(�2س) = = 7 2 7 ( �س ) 1 + ( �س) 1 +2 �ص 3 = 3 22 = 12 = )1-(12((32 72 72 7)1+2)1- �ص �س = 1-
1 و�شيكون من المØيد تقديم النتيجة التالية والتي تع tد حالة خا�شة من النتيجة ( ) 5 -2عند ن = ; 2وذل∂ ت�شهي ً ÓلTشتقا ¥دالة الجذر التربيعي .
نتيجة ()6-2 " " »©«HôàdG QòédG IóYÉb اإذا كانت الدالة ه قابلة لTÓشتقا ¥عند �س ،وكانت � :س = هـ (�س) ،حيث ه (�س) ، 0فا qnإن �ص ه (�س) ه (�س) هـ (�س) = Ñ©H hCG ،ار: iôNCG I �ص = ( ) 22-2 �ص 2ه (�س) 2ه (�س)
وبعبارة لØظية نقول QòédG »∏ãe QhòéªdG á≤à°ûe = »©«HôàdG QòédG á≤à°ûe : لعل∂ تو�شلت اإلى ا َّأن دالة الجذر التربيعي تكون قابلة لTÓشتقا ¥على مجالها الم�شـتثنى منـه اأ�شØـارها .
مثال ()19-2 �)O : ádGódG á≤à°ûe óLhCGص( = � - 9ص. ∫Éée Oóu Mh , 2
الحل
(�س) = �ص � - 9س = �2-س = �-س 2 2 � -9 2س� -9 2س � -9 2س
وحيث ا َّإن
90
ريا�ضيات ()5
2
معـ qnرفة ب�شـرط � - 9 :س
2
0
� 3 -س ، 3فا qnإن مجا ل = 3 ، 3 -
قواعد الTشتقا¥ نتيجة ()7-2 اإذا كانت الدالة ه قابلة لTÓشتقا ¥عند �س ،وكانت ك lqل من الدوال المثلثية التالية مع qnرفة ،فا qnإن :
1 2 3 4 5 6
�س �س �س �س �س �س
جا(ه (�س)) = جتا(ه (�س)) .ه (�س)
( )23 -2
جتا(ه (�س)) = -جا(ه (�س)) .ه (�س)
( )24 -2
ظا(ه (�س)) = قا(2ه (�س)) .ه (�س)
( )25 -2
ظتا(ه (�س)) = -قتا( 2ه (�س)) .ه (�س)
( )26 -2
قا(ه (�س)) = قا (ه (�س)) ظا (ه (�س)) .ه (�س)
( )27 -2
قتا(ه (�س)) = -قتا (ه (�س)) ظتا (ه (�س)) .ه (�س)
( )28 -2
و بعبارة لØظية عامة نقول : ájhGõdG á≤à°ûe × É¡°ùØf ájhGõ∏d áÑ°ùædÉH á«ã∏ãªdG ádGódG á≤à°ûe = ádGO É¡àjhGR á«ã∏ãe ádGO á≤à°ûe لح ßاأنه يمكن التحق≥ ب�شهولة من �شحة هذه النتيجة بالنظر اإلى الدالة المثلثية بüشØتها دالة خارجية ،واإلى الزاوية بüشØتها دالة داخلية .
مثال ()20-2 � : ádGódG á≤à°ûe óLhCGص = � 3 ÉLص
الحل
من القاعدة ( ) 23-2نجد ا َّأن :
�ص
�س �3س = 3جتا � 3س
�ص = جتا � 3س
لح ßاأنه يمكن الحل بدون القاعدة ( ، ) 23-2وذل∂ بتطبي≥ قاعدة الت�شل�شل ( ) 19-2على النحو التالي : نØرVس ع = � 3س فتكون �س = جا ع ،
�ص �ص �ص = ´
´
�ص = جتا ع × 3 = 3جتا � 3س
ريا�ضيات ()5
91
الوحدة الثانية مثال ()21-2 x á≤à°ûe óLhCG : á«dÉàdG ∫GhódG øe πc 2
�ص = � 5 ) ÉXص) 7 + 3
�ص = �ÉàLص
5
�ص = � 9ÉLص
الحل �س = جتا �س
2
�ص
�ص = -جا�س 2 = � 2 -س جا �س 2
،ح�ش Öالقاعدة ( . ) 24-2
�ص �س
2
�س = ظا ( � 5س) 7 + 3
�ص
� 5س7 +3
3 2 �ص = قا ( � 5س � ) 7 +ص = �15س 2قا�5( 2س)7 +3
،ح�ش Öالقاعدة ( . ) 25-2
�س = ( جا�س )
9 5
�ص
�ص = (9جا �س )
8 5
= (9جا �س )
8 5
= 9جا� 8س
5
،ح�ش Öالقاعدة ( .) 21-2
�ص جا �س
5
�ص �س
جتا �س
5
5
جتا �س
،ح�ش Öالقاعدة ( . ) 23-2
�5س
4
5
= � 45س 4جا� 8س 5جتا �س
5
تدري)5-2( Ö : ÆGôØdG πªcCGاإذا كانت الدالة هـ قابلة لTÓشتقا ¥عند �س ،ن
فاإن :
�ص جان (هـ (�س)) = ن جا ن ( 1 -هـ (�س)) .جتا (هـ (�س)) ...........
92
ريا�ضيات ()5
قواعد الTشتقا¥
الم�شتقا äالعليا �ص ا َّإن م�شتق ــة الدال ــة �س = د(�س ) هي دالة اأخر� iص = �س يمكن ت�شميتها بالم�شتقة الأولى للدالة د ; لأن ــه اإذا كانت قابل ــة لTÓشتقا ¥عند �س فا َّإن م�شتقتها (م�شتقة الم�شتقة ) ت�ش َّمى بالم�شتقة الثانية �ص �2ص للدالة د ،وتكت Öعلى الüشورة : �ص = �ص�( = 2س) �ص وبالمثل ت�ش َّمى م�شتقة الم�شتقة الثانية -اإن وجد - äبالم�شتقة الثالثة وتكت Öعلى الüشورة : �3ص �2ص �ص� = 2ص�( = 3س) �ص وهكذا ،اإ َّل اأننا نكت Öالم�شتقة النونية للدالة د على الüشورة : ¿�ص (ن) �ص¿ = د (�س) ،اإذا كان العدد الطبيعي ن 4 لح ßا qأن د(ن) تدل على الم�شتقة النونية للدالة د ،بينما دن هي القوة النونية لهذه الدالة.
مثال ()22-2 � : ádGó∏d á«fÉãdG á≤à°ûªdG óLhCGص = �ÉàLص
الحل �ص
�ص = -جا �س
�2ص �ص� = 2ص -جا �س = -جتا �س
مثال ()23-2 �)O : ádGó∏d áãdÉãdG á≤à°ûªdG ᪫b Ö°ùMGص( = �3ص�2-4ص� + 3ص�4 - 2ص � óæY 2 +ص = 1
الحل
(�س) = �12س�6 -3س�2 + 2س 4 - (�س) = �36س�12 -2س 2 + (�س) = �72س 12 - (60 =12 - 1 72 = )1 ريا�ضيات ()5
93
الوحدة الثانية مثال ()24-2
�2ص � âfÉc GPEGص = �ص � ÉXص � + 1(2 = 2 : ¿s CG âÑKCÉa ,ص ( � Ébص �ص 2
الحل
�ص �ص = ظا �س � + 1س قا �س 2
= ظا �س � +س قا�2س
�2ص = 2قا �س +قا �س � + 1س 2قا �س قا �س ظا �س �ص 2
2
= 2قا�2س � 2 +س قا�2س ظا �س
= 2قا�2س ( � + 1س ظا �س ) = � + 1 ( 2س ) قا�2س
تدري)6-2( Ö 1 اإذا كانت �س = �س فاختر للمجموعة الأولى ما ينا�شبها من المجموعة الثانية لتحüشل على عبارة �شحيحة . ≈dhC’G áYƒªéªdG �2ص � 1ص= 2 �ص 2 � ( 2ص ) = 2 �ص � 3ص � 2 +س = �ص
94
ريا�ضيات ()5
á«fÉãdG áYƒªéªdG �س
4-
�2س
3-
�4س
2-
� -س
2-
قواعد الTشتقا¥
)3-2) øjQɪJ في التماQين من 1اEل≈ 36اأوجد Mيثما وجد: ä 2د(�س ) = 35 -
1د(�س ) = 2
15 4د(�س ) = � 2س
3د(�س ) = 3 + 3
5
6د(�س ) = �7 -14س
5د(�س ) = �3س 4 -
1 8 د(�س ) = �س3
7د(�س ) = �س
5
9د(�س ) = �س
10د(�س ) = �س8 + 7
11د(�س ) = �3س�2 + 3س 1 +
12د(�س ) = �س�15 - 2س 4 +
13د(�س ) = �س� ( 2س) 1 - 3
14د(�س ) = ( �س� - 4 ( ) 2 + 4س )
1 15د(�س ) = � -س5 ( 4 2 17د(�س ) = �س� 6س
2
�س)
16د(�س ) = ( �س�3- 3س � ( )9 -س)6 +10 18د(�س ) = �س ( �س�( )3 +2س)4 - 2
13 19 د(�س ) = �س4 + 2
�س 2 + 20 د(�س ) = �5س 1-
�3س2 + 2 21 د(�س ) = �2س 1 +
ن2 + 2ن 3 - 22د(ن ) = ن ريا�ضيات ()5
95
الوحدة الثانية 2م - 2م 5 + 23م د( ) = م + 2م 2 - 25د(�س ) = �س
3 2
27د(�س ) =
�س
�2س
�إذا كان �س 1
�س� 1+ 2إذا كان �س 1
1 1 1 24د( م ) = + 1م +م + 2م3 1 26 د(�س) = �س �2 - 5س �إذا كان �س 2 28د(�س) = �2س � 3 -إذا كان �س 2
29د(�س ) = �3 – 6س
30د(�س ) = �س� 2س
31د(�س ) = � +1س - 2جتا �س
32د(�س ) = �س 5ظتا �س
1 33د(�س ) = �س 5 +جا �س
34د(�س ) = ( �س ) 1 -قتا �س
�س 35 د(�س ) = + 1جا�س
�3س 36 د(�س ) = ظا�س
� 37أوجد مجال الم�شتقة ٍّ لكل من الدوال المعطاة في التمارين : 31 ، 23 ، 22 ، 20 ، 19 ، 17 ، 11 ، 9 ، 5 ، 3 � 38إذا كانت د(�س ) = �2س ، 1 -ف�أوجد �إن �أمكن ميل المما�س لمنحني هذه الدالة عند ٍّ كل من النقاط: 1 3 ( ) 5 ، 2 -( ، ) 0 ، ( ، ) 2 ، 2 2 �2س � 39إذا كانت د(�س ) = �س�2 2س 1حيث �س ، 1ف�أوجد قيم �س التي يكون عندها (�س) = 0 +�ص � 40أوجد النقاط على المنحني �ص = �2س�5 + 3س 7 + 2التي يكون عندها �س = 16
96
ريا�ضيات ()5
قواعد الTشتقا¥ في التماQين من 41اEل≈ 62اأوجد �ص : �ص 32 5 7 � 42س = ( �س �3 -س )1 + � 41س = ( �س�2 + 2س ) � 43س = �س3 + 2
� 44س = �7س�4 + 3س
1 � 45س = 2 3 3 (�س )8 +
�س � 46س = 3 (�5س )1 +
� 47س = � 5س 1 - �س 2 +
� 48س = (�س � 9)4 +س4 - 2
� 49س = قتا �2س
� 50س = جا (�س)6 + 2
� 51س = قا (�س)8 - 3
� 52س = ظتا �3س
س � 53س = ظا ـــــــــ ٩
� 54س = جتا �س4 + 2
3
4
� 55س = جتا ( �س�4 + 2س )7 +
2
� 56س = ظا �س جتا �3س
� 57س = جا�س قتا (�3س ) 1 +
� 58س = قا�5 2س
� 59س = ظا� 3س 1 -
� 60س = جتا (�3س)6 - 2
� 61س = (�س )1 +جا�5س
� 62س = �س ظتا�2س -قا �س
2
�ص 63اإذا كانت �س = ع ، 1 + 2ع = �س ، 1 - 2فاأثبت ا َّأن � :ص = �2س 2 �ص 64اإذا كانت �س = 7ع ، 3 + 2ع = �س ،فاأوجد �ص �س = 1- ريا�ضيات ()5
97
الوحدة الثانية � 65أوجد الم�شتقة الثانية لكلٍّ من الدوال التالية عند النقطة المعطاة : 1 � ،س = 1 د(�س ) = �س � -س �2س � ،س = 2- د(�س ) = �س 3 + ط د(�س ) = جا �س -جتا �س � ،س = 4 د د(�س ) = 2جتا �س
ط � ،س = 2
� 66أوجد الم�شتقة الثالثة لكلٍّ من الدوال التالية : د(�س ) = �6س�9 - 4س 6 + د(�س ) = �س (�س�3 + 2س) د(�س ) = �3س 4 + 1 د د(�س ) = �س2 هـ د(�س ) = �س + 4ظا �س و د(�س ) = جا �س � 8 -س 7 + � 67إذا كانت د(�س ) = جا �س ،ف�أثبت � َّأن �( :س) = – د(�س) . � 68إذا كانت د(�س ) = جا � 3س ،ف�أثبت � َّأن :د(�( )4س) = 81د (�س) . �2ص �ص 2 � 69إذا كانت �ص = جتا �س ،ف�أثبت � َّأن � (:س ) � -ص �س1 = 2 �2ص �ص 2 � 70إذا كانت �ص = جا� 2س ،ف�أثبت � َّأن � (4 :س ) 16 = ) 2 ( - �س 2
98
ريا�ضيات ()5
تطبيقا äهند�شية وفيزياFية على الم�شتقة
4-2
JطÑيقاg äندSشية وفيõياFية عل≈ الم�شتقة نقدم في هذا الدر�س بع†س النماذ êالهند�شية والØيزياFية الب�شيطة لتطبيقا äالم�شتقة . u
اأو’J -vطÑيقاg äندSشية لعـ ـ َّل فك ــرة م�شتقة الدالة ن�شاأ äلح�شا Üمي ــل المما�س لمنحني الدالة ،وقد عرفن ــا عند درا�شة م�شتقة الدالة ا َّأن المعنى الهند�شي للم�شتقة عند نقطة هو ميل المما�س لمنحني الدالة عند هذه النقطة . ومن الجدير ذكره ا َّأن لهذا الت�Øشير اأثره في تو�شيع مØهوم المما�س من مما�س داFرة والذي يو�ش∞ باأنه الم�شتقيم الذي ي�شترك مع الداFرة في نقطة واحدة §≤aت�ش َّمى نقطة التما�س ،اإلى مما�س ل uأي منحنm �س= (�س)والذي يمكن و�شØه باأنه الم�شتقيم الذي ي�شترك مع المنحني في النقطة (�س ،د( �س )) ،وميله ( �س ) ،انظر Tشكل 0 0 0 يوVش íا َّأن المما�س للمنحني عند قد ي�شترك معه في ( )11-2الذي u نقط اأخر.i وحي ــث ا َّإن المما� ــس م�شتقيم يمك ــن تعيينه تعيينًا تا vم ــا باإيجاد معادلته بدلل ــة ميله ونقطة علي ــه ،فاإنه يمكن كتابة معادلة المما�س ل لمنحني الدالة �س = د (�س) عند النقطة (�س � ،س ) -اإذا كانت (�س ) 0 0 0 موجودة -على الüشورة :
ال�شكل ()11-2
�س � -س = ( �س ) ( �س � -س ) ()29 – 2 0
0
0
واإذا كان الم�شتقيم ع عمودي ًا على المما�س ل ،ويمر بنقطة التما�س (�س� ،0س ،).ك ـ ــما فــي ال�شك ــل ( ،)12-2ف ـ ـاإن مي ــل الم�شتقيـ ــم 1ع = (�س ) ،حيث (�س ،0 )0لأن »∏«e Üô°V π°�ÉM 0 ،1- …hÉ°ùj øjóeÉ©àªdG ø«ª«≤à°ùªdGوعليه تüشب íمعادلة الم�شتقيم ´ والذ iي�ش َّمى " "»æëæª∏d (ºXÉædG hCG) Oƒª©dGعلى الüشورة : 1�س � -س = (�س ) ( �س � -س ) ()30– 2 0 0
ال�شكل ()12-2
0
ريا�ضيات ()5
99
الوحدة الثانية ()6-2 اإذا كانت (�س )= �شً Øرا ،فا qnإن المما�س ل يكون مواً Rياللمحور 0 ال�شيني ومعادلته� :س = �س ،وفي هذه الحالة يüشب íع العمود 0 للمنحني مواRيـًا للمح ــور الüشادي ومعادلته � :س =�س ،انظر 0 Tشكل (. )13-2 Tشكل ()13-2
مثال ()25-2
qm ádOÉ©e óLhCG �ɪªdG øe πcص �)O ádGódG »æëæªd Oƒª©dGhص( = � 2س � óæY 1 -ص = 2
الحل
1 = 1 (�س) = 2 �س 1 - � 2س 1 -
1 ميل المما�س للمنحني عند �س = 2هو = )2( : 1-2
=1
وبما ا qnأن د( ، 2 = 1 - 2 2 = )2ا ًإذا نقطة التما�س هي ( ) 2 ، 2 �ɪªdG ádOÉ©eص � :س � -س = ( �س ) ( �س � -س ) 0 0 0 �س � ( 1 = 2 -س ) 2 - �س = �س 1� : Oƒª©dG ádOÉ©eس � -س = (�س ) ( �س � -س ) 0 0 0
�س � ( 1- = 2 -س ) 2 - �س = � -س 4 + يوVش íك ً Óqمن المما�س والعمود لمنحني الدالة . انظر Tشكل ( ) 14 -2الذي qp
100
ريا�ضيات ()5
Tشكل ()14-2
تطبيقا äهند�شية وفيزياFية على الم�شتقة ()7-2 ا�شتن ــا ًدا اإل ــى ا vأن مي ــل الم�شتقيم ي�شاوي ظ ــل Rاوية ميله ( الزاوي ــة التي يüشنعها ج ــز Aالم�شتقيم الواقع ف ــو ¥المح ــور ال�شيني م ــع التجاه الموج Öللمحور ال�شيني ) فاإنه يمكنن ــا تعيين R iاوية ميل المما�س ل للمنحني �س = د(�س) عند �س 0من العÓقة: انتبه ! ظا � ( = iس ، )0حيث
°0
°180 i
فØي المثال ال�شاب≥ Rاوية ميل المما�س ل عند �س = 2هي ;°45 ل َّأن ظا - 1 = ) 2 ( = iانظر Tشكل ( - ) 14 -2 بينما Rاوية ميل العمود ع عند �س = 2هي ) ? GPɪd ( °135
( �س ) 0
R iاوية حـادة
( �س ) 0
R iاوية منØرجة
0
0
( �س ) = 0 0
°0 = i
مثال ()26-2 �)O ádGódG »æëæe ≈∏Y á£≤ædG óLhCGص( ==� 2ص� 6 - 3ص�ɪªdG ÉgóæY ¿ƒµj »àdGh 1 + 2ص º«≤à°ùªdG Éjk RGƒe �ص = �6 -ص 1 +
الحل
بما ا َّأن ميل الم�شتقيم �س = �6 -س 1 +هو 6 - أي†شـا ( ¬°ùØf π«ªdG ɪ¡d ¿ÉjRGƒàªdG ¿Éª«≤à°ùªdG ) 6 - ا ًإذا ميل المما�س المـواRي لـه هو ا ً وهذا يعني ا َّأن (�س) = 6 - � 6س� 12 - 2س = 6 - � 6س� 12 - 2س 0 = 6 + �س� 2 - 2س 0 = 1 + ( �س 0 = 2)1 - �س = 1 وحيث ا َّإن د( ، 3- =1 + 2)1( 6 - 3)1( 2 = )1ا ًإذا النقطة المطلوبة هي ( . ( 3- ، 1
اأوجد معادلة هذا المما�س .
ريا�ضيات ()5
101
الوحدة الثانية ثان ًياJ -طÑيقا äفيõياFية لعـ ـ َّل اأول ا�شتîدام ــا äالم�شتقة في الØيزيا Aكانت لح�شا Üال�شرع ــة والت�شارع في م�شاFل الحركة ،ثم اأ�شبحت اأداة ل Zن ــى عنه ــا في �شياZة قوانين الحرك ــة وقوانين فيزياFية اأخر ، iو�شنقüش ــر اهتمامنا هنا على ح�شاÜ ال�شرعة والت�شارع للج�شيما äالتي ت�شير في خـط م�شـتقيم ،فاإذا كان لدينا ج�شيم يتحرك في خط م�شتقيم وف≥ المعادلة :ف = د( ن ) ،فا َّإن �شرعته المتو�شطة في فترة Rمنية مع َّينة -كمـا تعلم -هي ∆ف ، ∆ن ن�شميها � á`` «`¶ë∏dG º«`` °ùédG áYô`` `°باأنـها نهاية ال�شرعة و�شنعـ ـ uرف الBن �شرعة الج�شيم عند اللحظة ن ،والتي u ف المتو�شط ــة عندم ــا ∆ ن ، 0وحي ــث ا َّإن قيمة هذه النهاية في حال وجـودها هي ،فاإنه يمكننا القول ن با َّأن : á≤à`` °ûe »g ( ¿ )O = ± ádOÉ©ªdG ≥`` ah º«≤à`` °ùe §N »`` a ∑ô`` ëàj º«`` °ùéd ( áYô`` °ùdG ) á`` «¶ë∏dG áYô`` °ùdG ، øeõ∏d áÑ°ùædÉH áaÉ°ùªdGونع uبر عن ذل∂ رمز vيا على النحو التالي : ف ع= ن
()31 – 2
وكم ــا ا َّأن ال�شرع ــة هي م�شتق ــة الم�شافة بالن�شبة للزمن ،فا َّإن الت�شارع áÑ`` °ùædÉH áYô`` °ùdG á≤à`` °ûe ¬fCÉH ±ôs ©j ، øeõ∏dونع uبر عن ذل∂ رمز vيا على النحو التالي : ف =äن
()32 – 2
2ف لعل∂ اأدركت ا َّأن الت�شارع هو الم�شتقة الثانية للم�شافة بالن�شبة للزمن ،اأي ا َّإن = ä 2 ن
102
ريا�ضيات ()5
تطبيقا äهند�شية وفيزياFية على الم�شتقة مثال ()27-2 = 3ن 4 - 3ن ، 7 -حي ـ ـ ـ ــث ن مق ـ ـ َّدرة بالثوانـ ــي ، اإذا تحرك ج�شيم على خط م�شتقيم وف≥ المعادلة :ف = ف مق َّدرة بالأمتار ،فاأوجد ما يلي : �. ácôëdG AóH øe ø«à«fÉK ó©H º«°ùédG áYô° m 3 ó©H º«°ùédG ´QÉ°ùJ . ácôëdG AóH øe ¿GƒK
الحل
. º«°ùédG áYô°� √óæY Ωó©æJ …òdG øeõdG
ف ع= ن ا ًإذا �شرعة الج�شيم بعد ثانيتين من بد Aالحركة هي : ع ن = 32 = 4 - 2)2( 9 = 2م ç / ع 18 = äن =äن ا ًإذا ت�شارع الج�شيم بعد 3ثوان mمن بد Aالحركة هو : ä 2 ن = 54 = 3 18 = 3م ç / ع = 9ن4 - 2
ا َّإن انعدام �شرعة الج�شيم يعني ا َّأن ع = 0 2 4 2 2 = ن 3 9ن 0= 4-ن = 9
( ) ?GPɪd ٢
ــــــ ثانية اأي ا َّإن الزمن الذي تنـعدم عنده �شرعة الج�شيم = ٣
m ) ?òFóæY ( ´QÉ°ùàdG ᪫b »g Ée
تدري)7-2( Ö اإذا تح ــرك ج�شي ــم على خط م�شتقي ــم وف≥ المعادلة ف = جا ن ،فاأثبت ا َّأن مجم ــوع مربعي �شرعته وت�شارعه ي�شاوي واحد ًا.
ريا�ضيات ()5
103
الوحدة الثانية
)4-2) øjQɪJ في التماQين من 1اEل≈ 8اأوجد معاOلة ٍّ cل من المما ¢Sوالعم Oƒلمنحني الدالة عند قيم ¢Sالمعطاة: 1د(�س ) = �3س�2 + 3س 1 +
� ،س = 1
2د(�س ) = �س� + 4س1 + 2
� ،س = 2-
3د(�س ) = ( �س 2 + 3 ) 8 -
� ،س = 8
4د(�س ) = �2س 4 � -س
� ،س = 4
�3-1س 5د(�س ) = �س2 - 2
� ،س = 0
6د(�س ) = �س16 + 2
� ،س = 3
7د(�س ) = ظا �س
ط � ،س = 3
8د(�س ) = جا �س +جتا �س
� ،س ط = 4
4
9اأوجد النقطة على منحني الدالة �س = (�2س 3) 3 +والتي يكون عندها المما�س مواً Rيا المحور ال�شيني .
10اأوجد النقط على منحني الدالة �س = � + 1س والتي يكون عندها ميل العمود للمنحني ي�شاوي 1 �س 3 1 11اأوج ــد النق ــط عل ــى منحن ــي الدال ــة د(�س ) = �س 1 -والت ــي يك ــون عنده ــا المما�س مواً Rي ــا الم�شتقيم �س � +س = ، 0ثم اأوجد Rاوية ميل هذا المما�س .
104
ريا�ضيات ()5
تطبيقا äهند�شية وفيزياFية على الم�شتقة مما�شا لمنحني الدالة �س = �س� Ü + 2س +جـ عند النقطة 12اإذا كان الم�شتقيم �س = �س 2 + v ( ، ) 2 ، 0فاأوجد ك Óvمن ، Üجـ 13اأوجد النقطة على منحني الدالة د(�س ) = �س 2والتي تكون عندها Rاوية ميل المما�س ت�شاوي 30
5
14اأوجد معادلة المما�س لمنحني الدالة �س = �س� 6 - 2س 4 +الذي يواRي الم�شتقيم �س � 2 -س 0 = 1 +
ف��ي التماQي��ن م��ن 15اEل≈ 20اأوجد ال�ش��رعة والت�ش��ا ´Qعن��د قيم ن المعطاة م�ش��تîد ًما ال�شنتيمتر والثانية وMدا äللم�شافة والõمن : 15ف = ن3 - 2ن 5 +
،ن=5
16ف = 3ن2 - 3ن5 + 2ن
،ن=0
2
،ن=3
17ف = 128ن – 16ن
18ف = ( ن ( ) 1 -ن 2 - 2ن ) 7 +
،ن=4
19ف = ( ن + 2ن ( ) 1-ن + 2ن ) 2 +
،ن=2
20ف = ن 2 + ن1 + 2
،ن=1
مترا بعد ن ثانية ،بحيث ف = ن2 + 3ن، 3 + 2 21يتحرك ج�شيم في خط م�شتقيم فيقطع م�شافة ف ً اأوجد ما يلي : الم�شافة التي يقطعها الج�شيم بعد ثانيتين . �شرعة الج�شيم بعد 12ثانية . ت�شارع الج�شيم بعد 20ثانية .
ريا�ضيات ()5
105
الوحدة الثانية 22يتحرك ج�س��يم في خط م�س��تقيم فيقطع م�س��افة ف قد ًما بعد ن ثانية ،بحيث ف = ن2 -4ن + 3ن،5 – 2 �أوجد ما يلي : الزمن الذي تنعدم عنده �سرعة الج�سيم . ت�سارع الج�سيم حين تنعدم �سرعته . 23يتحرك ج�سيم في خط م�ستقيم بحيث يكون ُبعده عن نقطة الأ�صل بالأمتار بعد ن ثانية هو : ف = ن +جتا ن ،حيث ن
، 0ط � ،أوجد ت�سارع الج�سيم في اللحظة التي تنعدم فيها �سرعته .
1 24يتحرك ج�سيم في خط م�ستقيم فيقطع م�سافة ف مت ًرا بعد ن ثانية ،بحيث ف = 3ن -3ن6 +2ن ، 5 + �أوجد �سرعة الج�سيم في اللحظة التي ينعدم فيها ت�سارعه.
106
ريا�ضيات ()5
اأن�شطة اإثراFية
)á≤à°ûªdG OÉéjEG »a »dB’G Ö°�ÉëdG ΩGóîà°�G (á«FGôKEG ᣰûfCG نوVش íمن خÓل المثالين التاليين Wريقة ا�شتîدام برنامè u
في اإيجاد م�شتقة الدالة .
مثـ ـ ـ ـ ــال �) O âfÉc GPEGص( = �ص� 5 - 3ص�) óLhCG , 3 + 2ص( .
الحل
1
نكت Öالدالة وندخلها فنحüشل على ال�شكل التالي :
2
الموVشحة ن†ش ــع الموTDشر على اأيقون ــة اإيجاد الم�شتقة Find Derivativeفي Tشري ــط اأدوا äالأوامر َّ في ال�شكل التالي:
ريا�ضيات ()5
107
الوحدة الثانية
108
3
تنقر حيث و�شعنا المو�Dشر فيظهر مرب™ حوار عنوانه ، Calculus Diffeerentiatمµتوa Üي¬ الªت¨ير . Variableنق ــوم بكتاب ــة رتب ــة الم�شتق ــة ، Orderوال�ش ــكل التالي يو�ش íذل∂(لح ــ ßاأن الرتبة المفتر�شة هي 1وتدل على ا َّأن المطلوب هو الم�شتقة الأولى للدالة ) :
4
المو�شحة ننق ــر على زر التب�شيط Simplifyفي مرب™ الح ــوار ال�شابق فنح�شل على الم�شتقة المطلوبة َّ في ال�شكل التالي:
ريا�ضيات ()5
اأن�شطة اإثراFية مثـ ـ ـ ـ ــال c GPEGا�( O âfس) = �2س �( óLhCG , 1 +س) .
الحل 1نطبق الخطوتين رقم ( )2( ، )1في المثال ال�شابق فنح�شل على ال�شكل التالي :
)( 2x + 1
2ننق ــر حيث و�شعن ــا المو�Dشر فيظهر مرب™ ح ــوار عنوان ــه ، Calculus Differentiateمµتوa Üي¬ يو�ش íذل∂ : الªت¨ير Variableنقوم بكتابة رتبة الم�شتقة ، Orderوال�شكل التالي ِّ
ريا�ضيات ()5
109
الوحدة الثانية 3
المو�شحة ننق ــر على زر التب�شيط Simplifyفي مرب™ الح ــوار ال�شابق فنح�شل على الم�شتقة المطلوبة َّ في ال�شكل التالي:
2
لح ßا َّأن الرمز (
d dx
) يدل هنا على الم�شتقة الثانية .
تدريÖ �س اإذا كانت د (�س) = جـا ، 2 2فاأوجد با�شتخدام الحا�ش ÖالBلي ك ًل من �( :س) �( ،س)
110
ريا�ضيات ()5
تعلمت في هذه الوحدة
1
نب ــذة تاأريخي ــة عن من�شاأ علم التفا�شل والتكامل و دور العلماء الم�شلمين في و�ش™ الأ�ش�س الأولى لهذا العلم .
2
الفرق ( �س� - 2س ، )1ي�ش َّمى التغير في �س و يرمز له بالرمز ∆ �س .
3معدل تغير الدالة �س = د(�س) عندما يتغير �س من �س 1اإلى �س 2هو المقدار : ∆�س د(�س - )2د(�س)1 �س �س ﺣﻴﺚ ، ∆�س = 2 1 �س� - 2س1 ويم ِّثل هند�ش vيا ميل الم�شتقيم ل القا ™Wلمنحني الدالة في النقطتين (�س ، 1د(�س ، ) )1ب (�س ، 2د(�س. ) )2 د(�س+0هـ) -د(�س ) 4مي ــل المما� ــس لمنحن ــي الدالة د عند النقطة �س 0ي�ش ــاوي ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها ، 0وهذه هـ هـ 0 النـهاي ــة -اإن وج ــدت -ت�ش َّمى بمع ــدل تغير الدالة اأوم�شتق ــة الدالة د عند �س 0و يرم ــز لها بالرمز (�س ) . 0 د(�س +هـ) -د(�س) 5م�شتقة الدالة د هي الدالة (�س ) = ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ هـ 0 6اإذا كانت الدالة قابلة لل�شتقاق عند نقطة �س ، 0فاإنها تكون مت�شلة عند �س ،0و العك�س غير �شحي،í اأي ا َّإن الدال ــة المت�شل ــة عند نقطة لي� ــس بال†شرورة اأن تكون قابلة لل�شتق ــاق عند هذه النقطة ،و قد يرج ــ™ �شب Öعدم قابلية ا�شتقاق الدالة المت�شلة عن ــد نقطة اإلى كون النقطة رæcية اأو كون dGمما�س ر�CGض vيا عند هذه النقطة . 7
القواعد الأولية لل�شتقاق وهي : م�شتقة الدالة الثابتة هي الدالة ال�شفرية . م�شتقة الدالة المحايدة هي الدالة الواحدية . م�شتقة حا�شل �شرب ثابت في الدالة ت�شاوي حا�شل �شرب الثابت في م�شتقة الدالة . م�شتقة مقلوب الدالة ت�شاوي �شال Öم�شتقة الدالة على مرب™ الدالة . ريا�ضيات ()5
111
الوحدة الثانية م�شتقة مجمـوع دالتين = م�شتقة الأولى +م�شتقة الثانية . م�شتقة الفرق بين دالتين = م�شتقة الأولى – م�شتقة الثانية . م�شتقة حا�صل �ضرب دالتين = الثانية م�شتقة الأولى +الأولى م�شتقة الثانية . الثانية م�شتقة الأولى -الأولى م�شتقة الثانية م�شتقة ناتج ق�سـمة دالتين = مربع الثانية م�شتقة دالة القوة � :س �س ن = ن �س ن � ،1 -شريطة �أن يكون �س ن 1 -مع َّرفـًا م�شتقة دالة كثيرة الحدود � :س 8
9
ن �س ن � 2 +…+س�1 +2س = 0 +ن ن �س ن � 2 2 +…+ 1 -س +
1
م�شتقات الدوال المثلثية : �س جا �س = جتا �س
�س جتا �س = -جا �س
�س ظا �س = قا�2س
�س ظا �س = -قتا�2س
�س قا �س = قا �س ظا �س
�س قتا �س = -قتا �س ظتا �س
لقاعدة الت�سل�سل �صيغتان متكافئتان هما : �س د( 2د�( 1س)) = ( 2د�(1س))
�( 1س)
�ص �ص �س = ع
ع �س
10قواعد ا�شتقاق دوال مركبة وهي : م�شتقة قوة دالة = م�شتقة القوة بالن�سبة للأ�سا�س نف�سه م�شتقة الأ�سا�س . م�شتقة الجذر التربيعي = م�شتقة المجذور
مثلي الجذر
م�شتقة دالة مثلثية زاويتها دالة = م�شتقة الدالة المثلثية بالن�سبة للزاوية نف�سها م�شتقة الزاوية .
112
ريا�ضيات ()5
تعلمت في هذه الوحدة 11
م�شتق ــة الم�شتق ــة -اإن وج ــدت -ه ــي دالة ت�ش َّم ــى بالم�شتقة الثاني ــة ،و م�شتق ــة الم�شتقة الثانية -اإن وجدت -هي دالة ت�ش َّمى بالم�شتقة الثالثة ،و هكذا ...
12معادلة المما�س لمنحني الدالة �س = د (�س) عند النقطة ( �س � ،س ) -اإذا كانت (�س ) 0 0 0 موجودة -هي � :س � -س� ( = 0س ) ( �س � -س ) 0 0 و معادلة العمود للمنحني هي : 1�س � -س = (�س ) ( �س � -س ) 0 0 0
،حي� ( åس0 )0
13تعريف ال�شرعة والت�شارع لج�شيم يتحرك في خط م�شتقيم وفق المعادلة ف = د ( ن ) : ال�شرعة ( ال�شرعة اللحظية) هي م�شتقة الم�شافة بالن�شبة للزمن . الت�شارع هو م�شتقة ال�شرعة بالن�شبة للزمن (اأو هو الم�شتقة الثانية للم�شافة بالن�شبة للزمن) . 14ا�شتخدام الحا�ش ÖالBلي لإيجاد م�شتقة دالة .
ريا�ضيات ()5
113
تمارين عامة � 1ضع عالمة (
) �أو عالمة (
) عن يمين العبارات التالية :
�إذا كانت د(�س) = �س ، 2وكان معدل تغير الدالة د في 3 ، 1-هو ، 4ف� َّإن = 2 د(�س) -د(�س)0 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها (�س� = )0س �س� 0س � -س0 الدالة المت�صلة عند نقطة الب َّد �أن تكون قابلة لال�شتقاق عند هذه النقطة. �إذا كانت ( ) موجودة ،ف� َّإن ،ن ـ ـ �س ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) = د( ) �إذا كانت الدالة غير قابلة لال�شتقاق عند نقطة ،ف�إنها تكون غير مع َّرفة عند هذه النقطة. ل ِّأي دالتين :د ،ر ،يكون (د .ر) = .ر 2
�إذا كانت د(�س ) = .ر (�س ) ،حيث ثابت ،ف� َّإن : (�س) = . 2ر (�س ) +
2
.ر (�س ) .
ميل المما�س لمنحني الدالة د(�س ) = �س 3 – 2عند �س = – ، 1ي�ساوي – 2 � 7س 5 + 7 د �إذا كانت د(�س ) = �3س ، 2 -ف� َّإن �( :س) = 3 �إذا كانت �( 1س) = �( 2س) ،ف� َّإن د�( 1س) = د�( 2س) . ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ 0 ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها هـ 0
114
ريا�ضيات ()5
قتا ( �س +ﻫ ) -قتا �س = -ظتا �س ﻫ جا� ( 2س +ﻫ ) -جا �2س = 2جتا � 2س ﻫ 2
مجال دالة الجذر التربيعي ي�ساوي مجال م�شتقتها . �ص 2 2 – 1 = : إن � ف ، 1 + �س = ع ، َّ �إذا كانت �ص = ع +ع �س �س 1 + �إذا كانت د(�س ) = جتا� 2س ،ف� َّإن (�س) = -جا�2س . �س ظتا�2(4س 8 - = ) 7 +ظتا�2 ( 3س . ) 7 +قتا�2 ( 2س ) 7 + � 3ص ء�ص 3 �س ( = 3ء�س ) �س = ظا�2س = �س قا�2س �إذا كانت د(�س ) = �س�3 + 3س ، 2وكانت (�س) = ،12ف� َّإن = 2 �إذا كانت
( ، 3 = )1ف� َّإن زاوية ميل المما�س لمنحني الدالة د عند النقطة ( ، 1د( ))1هي 30
5
مما�سا يوازي المحور ال�سيني . �إذا كانت د(�س ) = قا �س ،ف� َّإن لمنحني الدالة د عند �س = ََّ ، 0
1 5 2 �إذا كانت زاوية ميل المما�س لمنحني الدالة د(�س ) = �س 2 +عند �س = 1هي ، 45ف� َّإن = 2 مما�سـا لمنحني الدالة د �إذا كان الم�ستقيم ل ََّ عند �س = ، 2كما في ال�شـ ـ ــكل المجـ ـ ــاور ، ف� َّإن 1 = )2( : 1�إذا كانت �ص = �3س 1 +هي معادلة العمود لمنحني الدالة د عند النقطة ( ، )1 ، 2ف� َّإن (3 = )2 ال�سرعة المتو�سطة لج�سيم يتحرك في خط م�ستقيم وفق المعادلة :ف = 2ن ، 5 +في الفترة الزمنية 3 ، 2ت�ساوي �سرعته عند � ِّأي لحظة �أثناء حركته. ريا�ضيات ()5
115
2اختر الإجابة ال�صحيحة في كلٍّ مـما يلي : ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د( �س ) -د( ) 1 �س 1 -هي ،6 - ، 6 ، 5 -( :غير موجودة ) . �إذا كانت د(�س ) = �3 – 1س ، 2ف�إن �س 1 3 3 �إذا كانت د( ، 4 = )1-( ،3= )1-ف�إن ن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــها د(�س) هي ، 4 ،3 ، 1- ( :غير موجودة). �س 1- �3س �إذا كان �س 1 ،ف� َّإن د تكون عند �س = 1 �إذا كانت د(�س) = 3 �س � 2+إذا كان �س 1 ( مت�صل���ة وقابل���ة لال�شتقاق ،مت�صلة وغير قابلة لال�شتقاق ،غي���ر مت�صلة وغير قابلة لال�شتقاق ،غير مت�صلة وقابلة لال�شتقاق) . د �إذا كانت د(�س)=
�4س � 1 +إذا كان �س 2
،ف� َّإن ( )2هي ، 3 - ، 8 ، 4 ( :غير موجودة ) .
�س � 7 -إذا كان �س 2 هـ �إذا كانت د(�س ) = � 5س � 3 -س ،ف� َّإن ( )3هي ، 8 ، 6 ، 2 ( :غير موجودة ) . ، 9 ، 0ف� َّإن عدد النقاط التي تكون عندها الدالة غير قابلة و �إذا كانت د(�س ) = �س � ، 4 -س 2
لال�شتقاق هو . ) 4 ، 3 ، 2 ، 1 ( : ز �إذا كانت د(�س ) = �س . 2ر(�س ) ،ر( ، 6 = )3ر ( ، 5 = )3ف� َّإن ( )3هي . ) 81 ، 45 ، 36 ،11(:
4 ح �إذا كانت د(�س ) = �س ،ف� َّإن ميل المما�س لمنحني الدالة عند �س =1هو. ) 4 ، 3 ،1- ،4-( : �ص ت�ساوي 2- ( :ط 2 ،ط 2 ،ط ، 1 -ط. ) 2 ط �إذا كانت �ص = �س +2جا �س ،ف� َّإن �س �س = ط ى �إذا كانت د(�س ) = جا �س ،ر(�س ) = جتا �س ،ف� َّإن (د .ر) (�س ) = (2، 1 ، 0جتا �2س ،جتا� 2س -جا� 2س ) . ك �إذا كانت ( ، 0= )3ف� َّإن معادلة المما�س لمنحني د عند ( )9 ، 3هي : ( �س =� ،3س = � ،9ص = � ،3ص =. )9 ل �إذا تحرك ج�سيم في خط م�ستقيم وفق العالقة :ف = ن9 -3ن24 +2ن ، 16 -ف� َّإن الزمن الذي ينعدم عنده ت�سارع الج�سيم هو . ) 3 ، 2، 1 ، 0( :
116
ريا�ضيات ()5
� 3إذا كانت د( ، 3 = )2( ، 5 = )2ر( ، 1 = )2ر ( ، 2 = )2ف�أوجد قيمة كلٍّ من : د ( ر ) 2 +د ()2 (د .ر) ()2 (3د 2 -ر) ()2 4في النظرية ( � ، ) 4-2أثبت الفقرة ( )4با�ستخدام الفقرة ( ، )3وباعتبار � َّأن : د1 د= د .د = 2د1 د2 جا�س �س �إذا كان �س 0 � 5إذا كانت د (�س) = � 0إذا كان �س = 0 هل د مت�صلة عند �س = 0؟ هل ( )0لها وجود ؟ �أوجد (�س) عندما �س . �ص � 6إذا كانت �ص = جا �س +جتا �س ،ف�أثبت � َّأن � ( :س ) � +ص = 2 2
� 7إذا كانت د (�س) =
2
2 �س +ب �س +جـ �إذا كان �س 0
�2س 5 +
�إذا كان �س 0
،
وكانت ( )0مع َّرفة ،
ف�أوجد قيم ، :ب ،جـ � 8إذا كانت د(�س) = �3س : �أثبت با�ستخدام التعريف � َّأن (�س) = 3 �3 2س 1 �أوجد نقطة على منحني د بحيث يكون ميل المما�س لمنحني د عندها م�ساو ًيا ، 2ثم �أوجد معادلة العمود للمنحني عند هذه النقطة .
ن 9يتحرك ج�سيم في خط م�ستقيم وفق العالقة :ف = 2جا ، 2 2حيث ن الج�سيم في اللحظة التي تكون فيها �سرعته 12م /ث .
، 0ط � ،أوجد ت�سارع
ريا�ضيات ()5
117
áãdÉãdG IóMƒdG
π°VÉØàdG äÉ≤«Ñ£J
IóMƒdG áãdÉãdG
Applications of Derivatives
(1) ádGódG π«∏– (1-3)
≈∏Y ¥É≤à°TÓd ádGódG á`` «∏HÉb ¿EG ≈∏Y Iô«Ñc IQó`` ≤H ÉfOhõJ Iô`` àa √ò`` g ≈`` ∏Y É`` ¡cƒ∏°S •É`` Ñæà°SG DƒÑæàdG »a ≠dÉH ôKCG Gò¡dh ,IôàØdG ∫ɪ©à°SG óæY á`` «ª∏©dG èFÉàædÉH ¬JÉ≤«Ñ£J »`` a π°VÉØàdG ÜÉ`` °ùM ∂∏ØdGh AÉ`` jõ«ØdG »`` a IQô`` ≤ªdG .OÉ°üàb’Gh á°Sóæ¡dGh Ωƒ∏©dGh
(2) ádGódG π«∏– (2-3) äÉ«æëæŸG º°SQ (3-3)
(5) äÉ«°VÉjQ
118
(1) ádGódG π«∏ëJ
¿CG IóMƒdG √òg á`°SGQO ó©H ÖdÉ£dG øe ™bs ƒàjo : ¿CG ≈∏Y GQk OÉb ¿ƒµj
á`` °SGQO »`` a ≈`` dhC’G á≤à`` °ûªdG Ωóîà`` °ùj -١ .ádGO OGôWG ¢Sƒ≤J á°SGQO »a á«fÉãdG á≤à°ûªdG Ωóîà°ùj -2 .ádGO »æëæe á`` dGO »`` æëæªd ÜÓ`` ≤f’G §`` ≤f ó`` Lƒj -3 .IÉ£©e á`` dGód á`` «∏ëªdG iƒ`` °ü≤dG º`` «≤dG ó`` Lƒj -4 .IÉ£©e á`` dGód á`` ≤∏£ªdG iƒ`` °ü≤dG º`` «≤dG ó`` Lƒj -5 .á≤∏¨e Iôàa ≈∏Y á∏°üàe .iƒ°ü≤dG º«≤dG ≈∏Y á«∏ªY πFÉ°ùe πëj -6 øe OhóM äGô«ãc ∫GhO äÉ«æëæe º`` °Sôj -7 .ôãcC’G ≈∏Y á©HGôdG áLQódG
119
(5) äÉ«°VÉjQ
áãdÉãdG IóMƒdG
1-3
(1) ádGódG π«∏ëJ áeó≤e IóMƒdG √òg »ah á≤à°ûªdG ≈∏Y ᣫ°ùÑdG á«FÉjõ«ØdGh á«°Sóæ¡dG äÉ≤«Ñ£àdG ¢†©H á≤HÉ°ùdG IóMƒdG »a Éæ°SQO (¥É≤à°TÓd á∏HÉ≤dGh á∏°üàªdG ) Ωɶàf’G áæ°ùM ádGódG ∑ƒ∏°ùH á≤∏©àªdG á≤à°ûªdG äÉ≤«Ñ£J á°SGQO ±ó¡à°ùf ójóëJ »a á¨dÉH ᫪gCG äGP äÉ`` eƒ∏©e ≈∏Y ∫ƒ°üë∏d Ió«L á∏«°Sh á≤à°ûªdG ó©oJ PEG ;É`` ¡d πãu ªªdG »`` æëæªdGh .É¡«æëæeh ádGó∏d Éë°VGh k Ók «∏ëJ Ö∏£àJ »àdG á«≤«Ñ£àdG πFÉ°ùªdG πM »ah ádGódG »æëæe πµ°T øe IOÉ`` aE’ÉH ∂dPh ¢`` Sƒ≤àdGh OGô`` W’G å`` «M øe ádGódG ∑ƒ`` ∏°S á`` °SGQO É`` æg á`` dGódG π`` «∏ëàH ó`` °ü≤f .¥É≤à°T’G
( ¢übÉæàdGh ójGõàdG ) OGôW’G – ’k hCG
x »a O ádGódG Éæ∏eCÉJ GPEG ( 3-3 ) , ( 2-3 ) , ( 1-3 ) ∫ɵ°TC’G øe πc
ôØ°U É¡à≤à°ûeh áàHÉK ádGódG (3-3) πµ°T
áÑdÉ°S É¡à≤à°ûeh á°übÉæàe ádGódG (2-3) πµ°T
áÑLƒe É¡à≤à°ûeh IójGõàe ádGódG (1-3) πµ°T
:¬fCG óéf IôàØdG »a á£≤f …Cu G óæY ¢SɪªdG π«e ájhGRh , Ü , IôàØdG »a IójGõàe ádGódG ( 1-3 ) πµ°ûdG »a Ü, ¢S , 0 (¢S) : ¿Cs G »æ©j Gògh , IOÉM ¿ƒµJ Ü , »a á£≤f …Cu G óæY ¢SɪªdG π`` «e ájhGRh , Ü , IôàØdG »a á`` °übÉæàe ádGódG ( 2-3 ) πµ`` °ûdG »`` a Ü, ¢S , 0 (¢S) : ¿Cs G »æ©j Gògh , áLôØæe ¿ƒµJ Ü , IôàØdG Ü , IôàØdG »a á£≤f …Cu G óæY ¢SɪªdG h , Ü , IôàØdG »`` a áàHÉK ádGódG ( 3-3 ) πµ`` °ûdG »`` a Ü, ¢S , 0 (¢S) :¿Cs G »æ©j Gògh , É«k ≤aCG ¿ƒµj : á«dÉàdG ájô¶æ∏d Gôk «°ùØJ ót ©jo ≥HÉ°ùdG í«°VƒàdG ¿Es G (5) äÉ«°VÉjQ
120
(1) ádGódG π«∏ëJ (1-3) ájô¶f m , IôàØdG √òg »a á«∏NGO á£≤f πc óæY ¥É≤à°TÓd á∏HÉbh ± Iôàa ≈∏Y á∏°üàe ádGO O âfÉc GPEG : òFóæY ± ≈∏Y IójGõàe ¿ƒµJ O ¿Eqn Éa , ± »a á«∏NGO á£≤f πc óæY 0 (¢S) âfÉc GPEG (1 ± ≈∏Y á°übÉæàe ¿ƒµJ O ¿Eqn Éa , ± »a á«∏NGO á£≤f πc óæY 0 (¢S) âfÉc GPEG (2 ± ≈∏Y á`àHÉ`K ¿ƒµJ O ¿Eqn Éa , ± »a á«∏NGO á£≤f πc óæY 0 (¢S) âfÉc GPEG (3 ádGódG á≤à°ûe óLƒf ¿CÉ` `H ádGó∏d ¢übÉæàdGh ójGõàdG äGôàa ójóëJ Éæ浪j ¬`` fCG óéf ájô¶ædG √òg ≈`` dEG GOk É`` æà°SGh .É¡JQÉ°TEG ¢SQófh
(1-3) ∫Éãe 5 ¢S 4 – 2¢S = (¢S)O ádGó∏d ¢übÉæàdGh ójGõàdG äGôàa óLhCG
πëdG 4 ¢S 2
(¢S)
: (¢S) IQÉ°TEG ¢SQóf 2
¢S
0
(¢S)
(4-3) πµ°T
:¿CG óéf ≥HÉ°ùdG ∫hóédG øeh 2,∞
≈∏Y á°übÉæàe ádGódG
∞ , 2 ≈∏Y IójGõàe ádGódG
]2 , ∞ ∞,2
¢S
, 0 (¢S)
¢S
,0
(¢S)
( 4-3 ) πµ°ûdG »a í°VƒªdG ádGódG »æëæªd »fÉ«ÑdG π«ãªàdG ™e ≥aGƒàj ¬«dEG Éæ∏°UƒJ Ée ¿Cs G ßM’
121
(5) äÉ«°VÉjQ
áãdÉãdG IóMƒdG (2-3) ∫Éãe 2 2¢S 12 3¢S 4 4¢S 3 (¢S)O ádGódG OGôWG ¢SQOG
πëdG ¢S 24 0 ¢S 24
1 ¢S hCG 2
¢S
¢S 12 + 3¢S 12
2
0 ¢S hCG 0 (1 ¢S) (2 ¢S)
¢S 12 + 3¢S 12 (¢S)
2
0 (¢S)
0 ( 2 – ¢S + 2¢S ) ¢S 12
: ¿Cs G »æ©j ∫hóédG Gògh 1 ,0 , 2 , ∞ ∞,1 , 0,2
x ≈∏Y á°übÉæàe ádGódG øe πc x ≈∏Y IójGõàe ádGódG øe πc
ádGó∏d »fÉ«ÑdG π«ãªàdG í°Vƒj u …òdG ( 5-3 ) πµ°T ô¶fG
(5-3) πµ°T (5) äÉ«°VÉjQ
122
(1) ádGódG π«∏ëJ (1-3) ÖjQóJ • • ≈∏Y IójGõàe ¢S ÉX ( ¢S ) O ádGódG ¿Cs G âÑKCG , 2 2 . ( 6-3 ) πµ°T ô¶fG , á«FõédG É¡dÉée äGôàa ≈∏Y IójGõàe ádGO π¶dG ádGO : ¿Cs G óéf ≥HÉ°ùdG ÖjQóàdG Aƒ°V ≈∏Y
(6-3) πµ°T
Éæà°SGQO »a ᫪gCG øe É¡d ɪd á«dÉàdG á≤«≤ëdG ºjó≤J Éæ浪j ¬fEÉa , ¬∏«e ájhGR πX ƒg º«≤à°ùªdG π«e ¿Es G å«Mh .á∏Ñ≤ªdG ¿CG ≈∏Y ,ôÑcCG ¬∏«e ájhGR …òdG º«≤à°ùª∏d ôÑcC’G π«ªdG ¿ƒµj ,ø«ª«≤à°ùe »∏«e áfQÉ≤e óæY .Ék ©e ( ø«àLôØæe hCG) ø«JOÉM ¿ÉàjhGõdG ¿ƒµJ
, ( 7-3 ) πµ°ûdG ≈dEG ô¶ædÉH Ók ãªa ∫ π«e
2
∫ π«e ¿Cs G ádƒ¡°ùH óéf
1
: ¿Cs ÉH ∂dP øe ≥≤ëàdG ∂浪j h 45 ÉX (7-3) πµ°T
123
(5) äÉ«°VÉjQ
60 ÉX
áãdÉãdG IóMƒdG
( ÜóëàdGh ô©≤àdG ) ¢Sƒt ≤àdG – É«k fÉK , ¬°Sƒ≤Jh ô¡¶dG AÉæëf’ ÉÑk æéJ ; ¢Sƒ∏édG »a á«ë°üdG óYGƒ≤dG ´ÉÑJG Ωõ∏j ¬fCG º∏©J .ÉHk ós ëe Ók µ°T òNCÉj ’ ≈àM ô©s ≤e É¡°†©H á°Sƒs ≤e äÉ«æëæe øe •ÉªfCÉH É¡∏«ãªJ øµªj IójóY ∫ɵ°TCG ÉæJÉ«M »ah ( 8-3 ) πµ°T ô¶fG , Üós ëe ôNB’Gh
(8-3) πµ°T
(5) äÉ«°VÉjQ
124
(1) ádGódG π«∏ëJ . ÉHk óëJ hCG Gôk ©≤J É¡«æëæe ¢Sƒ≤J å«M øe ádGódG ∑ƒ∏°S ¢SQóf »∏j ɪ«ah x »a O ádGó∏d »fÉ«ÑdG »æëæªdG Éæ∏eCÉJ GPEÉa ( 10-3 ) , ( 9-3 ) ø«∏µ°ûdG øe πc
(10-3) πµ°T
(9-3) πµ°T
Ü , »a É©k «ªL ¬JÉ°Sɪe ¥ƒa ™≤j ƒgh , Ü , ≈∏Y ô©s ≤e ( 9-3 ) πµ°ûdG »a πãs ªªdG »æëæªdG : ¿Cs G óéf Ü , »a É©k «ªL ¬JÉ°Sɪe âëJ ™≤j ƒgh , Ü , ≈∏Y Üós ëe ( 10-3 ) πµ°ûdG »a πãs ªªdG »æëæªdG
(1-3) ∞jô©J : ∫ƒ≤f ÉæfEÉa , ± IôàØdG ≈∏Y áaôqn ©e O ádGódG âfÉc GPEG . IôàØdG √òg »a ¬JÉ°Sɪe ™«ªL ¥ƒa ™≤j »æëæªdG ¿Éc GPEG , (≈∏YC’ ¢Sƒqn ≤e) ô©qn ≤e O ádGódG »æëæe .IôàØdG√òg»a¬JÉ°Sɪe™«ªLâëJ™≤j»æëæªdG¿ÉcGPEG,(πØ°SC’¢Sƒqn ≤e)Üóëe qn OádGódG»æëæe
(2-3) ÖjQóJ πµ°ûdG »a ø«à∏㪪dG `g , O ø«àdGódG ø«H ¿QÉb . ¢Sƒ≤àdGh OGôW’G å«M øe ( 11-3 ) : ¬`` fCG ß`` MÓf ( 10-3 ) , ( 9-3 ) ø`` «∏µ°ûdG ≈`` dEG IOƒ`` ©dÉH (11-3) πµ°T
»KGóME’G OGR ɪ∏c …CG ø«ª«dG ≈dEG QÉ°ù«dG øe ∑ôëàf ÉeóæY , ô©≤ªdG »æëæª∏d πãu ªªdG ( 9-3 ) πµ`` °ûdG »`` a : ¿Cs G »æ©j Gògh ( ∂dP ô°ùa u ) »æëæª∏d ¢SɪªdG π«e OGR , ¢SɪàdG §≤æd »æ«°ùdG Ü,
¢`` S , 0 (¢S) ¿ƒ`` µJ ( 1-3 ) á`` jô¶ædG Ö`` °ùMh , Ü ,
≈`` ∏Y Ió`` jGõàe á`` dGO
»KGóME’G OGR ɪ∏c …CG ø«ª«dG ≈dEG QÉ°ù«dG øe ∑ôëàf ÉeóæY , ÜóëªdG »æëæª∏d πãu ªªdG ( 10-3 ) πµ°ûdG »a : ¿Cs G »æ©j Gògh , »æëæª∏d ¢SɪªdG π«e ¢ü≤f , ¢SɪàdG §≤æd »æ«°ùdG Ü, ¢S , 0 (¢S) ¿ƒµJ ¬«∏Yh , Ü , ≈∏Y á°übÉæàe ádGO
125
(5) äÉ«°VÉjQ
áãdÉãdG IóMƒdG :á«dÉàdG ájô¶ædG áë°U ∫ƒÑb Éæ浪j ≥Ñ°S Ée Aƒ°V ≈∏Y
(2-3) ájô¶f »a á«∏NGO á£≤f πc óæY ø«Jôe ¥É`` ≤à°TÓd á∏HÉbh , ± IôàØdG ≈∏Y áaôqn ©e O á`` dGódG â`` fÉc GPEG m : òFóæY , IôàØdG √òg ± ≈∏Y Gôk ©≤e ¿ƒµj O ádGódG »æëæe ¿Eqn Éa , ± »a á«∏NGO á£≤f πµd 0 (¢S) âfÉc GPEG ± ≈∏Y ÉHk óëe ¿ƒµj O ádGódG »æëæe ¿Eqn Éa , ± »a á«∏NGO á£≤f πµd 0 (¢S) âfÉc GPEG ∂dP ; ± »a á«∏NGO á`` £≤f πµd 0 = (¢S) É¡«a »àdG ádÉëdG ¢`` ûbÉæJ ºd ( 2-3 ) á`` jô¶ædG ¿Cs G ß`` M’ k ¿ƒµj ádÉëdG √òg »a O ádGódG »æëæe ¿Cs G .( ¢Sƒs ≤e ô«Z ) ɪk «≤à°ùe É£N . ( 2-3 ) ájô¶ædG ≈dEG Góæà°ùe ádGódG »æëæe ¢Sƒ≤J á°SGQód ¬YÉÑJG Ωõ∏j …òdG AGôLE’G ∞°U k
(3-3) ∫Éãe 2
¢S (¢S)O ádGódG »æëæe ¢Sƒ≤J ¢SQOG
πëdG
¢S 2 (¢S) ¢S
0
2 (¢S)
≈∏Y ô©≤e ádGódG »æëæe .ádGódG »æëæe í°Vƒj …òdG ( 12-3 ) πµ°T ô¶fG
(12-3) πµ°T
: ¿Cs G ≈dEG π°UƒàdG Éæ浪j ≥HÉ°ùdG ∫ÉãªdG Aƒ°V ≈∏Y 0
å«M , `L ¢S Ü 2¢S
(¢S)O á«©«HôJ ádGO …Cs G
¿Éc GPEG ≈∏Y ÉHk óëeh , 0 ¿Éc GPEG ≈∏Y Gôk ©≤e É¡«æëæe ¿ƒµj .πØ°SC’ Ék °Sƒs ≤e πØ°SC’ ¬àëàa …òdG ™£≤dGh , ≈∏YC’ Ék °Sƒs ≤e ≈∏YC’ ¬àëàa …òdG ™£≤dG ¿ƒc ™e ≥Øàj Gògh 0
(5) äÉ«°VÉjQ
126
(1) ádGódG π«∏ëJ (4-3) ∫Éãe
1 ¢S , 0 ¢S
(¢S)O ádGódG »æëæe ¢Sƒ≤J ¢SQOG 0 ¢S ,
0 (13-3) πµ°T
πëdG
1¢S , 2 ¢S
(¢S)
2 3 ¢S
(¢S)
¢S2 4 ¢S
¢S ΩÉ≤ªdG IQÉ`` °TEG »g (¢S) IQÉ`` °TEG ¿Es Éa , Ö`` Lƒe §°ùÑdG ¿Es G å`` «Mh
3
¢S ¢S
¢S ¿Cs ’ ; É¡°ùØf ¢S IQÉ°TEG ¬d …òdGh
2
3
∞ , 0 ≈∏Y ô©≤eh , 0 , ∞ - ≈∏Y Üóëe ádGódG »æëæe : ¿Cs G »æ©j ∫hóédG Gògh ( 13-3 ) πµ°T »a í°VƒªdGh ádGó∏d »fÉ«ÑdG »æëæªdG ™e èFÉàædG √òg ≥aGƒJ ßM’
(5-3) ∫Éãe 1 + 2¢S 3 - 3¢S
(¢S)O ádGódG »æëæe ¢Sƒ≤J ¢SQOG
πëdG ¢S 6 - 2¢S 3
(¢S)
6 - ¢S 6 (¢S) 1
127
(5) äÉ«°VÉjQ
¢S
6
¢S 6
0 6 - ¢S 6
0 (¢S)
áãdÉãdG IóMƒdG
: ¿Cs G »æ©j ∫hóédG Gògh ∞ , 1 ≈∏Y ô©≤eh , 1 , ∞ - ≈∏Y Üós ëe O »æëæe (14-3) πµ°T
.ádGó∏d »fÉ«ÑdG »æëæªdG í°Vƒj …òdG ( 14-3 ) πµ°T ô¶fG
ÜÓ≤f’G á£≤f ,((1) O ,1) á£≤ædG ∫ƒM ô©≤e ≈dEG Üóëe øe ô«¨àj ádGódG »æëæe ¢Sƒ≤J ¿Cs G óéf (5-3) ∫ÉãªdG Éæ∏eCÉJ GPEG .É¡dƒM ¬°Sƒ≤J πµ°T ô«¨jo – π°üàªdG – »æëæªdG ¿ƒµd ; ÜÓ≤fG á£≤f á£≤ædG √òg πãe ≈ªs °ùJ
(2-3 ) ∞jô©J ÜÓ≤fG á£≤f ≈ª°ùJ ((`L) O , `L) á£≤ædG ¿Eqn Éa , `L = ¢S óæY á∏°üàe O ádGódG âfÉc GPEG . `L ∫ƒM O »æëæe ¢Sƒ≤J ô«¨J GPEG , O ádGódG »æëæªd( ±É£©fG ) ¿Cs G ’EG , 0 ¢S ∫ƒM ô«¨àj ádGódG »`` æëæe ¢Sƒ≤J ¿ƒc øe ºZôdG ≈∏Y ¬fCG óéf ( 4-3 ) ∫É`` ãe ≈`` dEG IOƒ`` ©dÉH 0 ¢S óæY Ók °UCG áaô©e ô«Z ádGódG ¿ƒµd ; ÜÓ≤fG á£≤f ¬d ¢ù«d »æëæªdG ? O ádGódG »æëæªd ÜÓ≤fG á£≤f »dÉàdG πµ°ûdG »a ((`L) O , `L) á£≤ædG ót ©J’ GPɪd
(5) äÉ«°VÉjQ
128
(1) ádGódG π«∏ëJ ɪe , ÜÓ≤f’G á£≤f ∫ƒM ô«¨àJ
IQÉ°TEG ¿Cs ÉH ∫ƒ≤dG ( 2-3 ) á`` jô¶ædGh ( 2-3 ) ∞jô©àdG ø`` e É`` æ浪j ¿B’Gh : á«dÉàdG áé«àædG π«é°ùàd ƒfGõ∏H ájô¶f ΩGóîà°SG Éæd í«àj
(1-3) áé«àf 0=(`L) ¿EÉa,ÉgóæYáaô©e ádGódGâfÉch, `L=¢SóæYÜÓ≤fGá£≤f OádGódG»æëæªd¿ÉcGPEG ádGódG ¿ƒµJ ¿CG ºuàëj Gòg h ,(`L)-
( `L )+ âfÉc GPEG áaôs ©e ¿ƒµJ ( `L ) ¿Cs ÉH áé«àædG √òg º¡a π¡°ùjh 0 ( `L ) ¿ƒµJ ƒfGõ∏H ájô¶f Ö°ùMh , `L óæY á∏°üàe O
(1-3) . áaôs ©e ô«Z É¡«a ¿ƒµJ »àdG ádÉëdG »a O ádGó∏d ÜÓ≤f’G §≤f á°SGQód ¥ô£àf ød á£≤ædG ¿ƒµJ ¿CG …Qhô°†dG øe ¢ù«∏a , 0 ( `L ) âfÉc GPEG á≤HÉ°ùdG áé«àædG ¢ùµY ¿Es G …CG ) ÜÓ`` ≤fG á£≤f ((`L) O , ` ` L) .( í«ë°U ô«Z
1 2
¢S (¢S)O âfÉc GPEG : Ók ãªa
4
0 –
(15-3) πµ°T
¢S
,0
¢S 12 (¢S)
¿Es Éa 0 ¢S ∫ƒM ô«¨àJ’ O IQÉ°TEG ¿Cs G »æ©j Gògh 2
¿Cs G øe ºZôdG ≈∏Y ÜÓ≤fG á£≤f â°ù«d (0 , 0) á£≤ædG ¿Cs G »æ©j ɪe ( 15-3 ) πµ°T ô¶fG , 0 (0)
ƒëædG ≈∏Y ∂dPh á«fÉãdG á≤à°ûªdG ΩGóîà°SÉH O ádGó∏d ÜÓ≤f’G á£≤f õ««ªJ Éæ浪j ¬fCG óéf ≥Ñ°S Ée Aƒ°V ≈∏Yh : »dÉàdG ,É¡dƒM
129
IQÉ°TEG äô«¨J GPEÉa , `L ∫ƒM
(5) äÉ«°VÉjQ
IQÉ°TEG ¢SQóf ºK , 0 ( `L ) ÉgóæY »àdG `L º«b óLƒf . ÜÓ≤fG á£≤f ( ( `L ) O , `L ) âfÉc
áãdÉãdG IóMƒdG (6-3) ∫Éãe 3 – ¢S 2 3¢S 4 4¢S (¢S)O ádGódG »æëæªd ÜÓ≤f’G §≤f óLhCG
πëdG 2 + 2¢S 12 - 3¢S 4 (¢S) 0 ¢S hCG 2 ¢S
¢S 24 - 2¢S 12 (¢S) 0 ( 2 - ¢S ) ¢S 12
0 (¢S)
(16-3) πµ°T
(3- ,0) ( (0)O ,0)
(15- ,2) ( (2)O ,2) ɪg ÜÓ≤fG »à£≤f ádGódG »æëæªd ¿Cs G óéf ∫hóédG øeh .ádGó∏d »fÉ«ÑdG »æëæªdG í°Vƒj …òdG ( 16-3 ) πµ°T ô¶fG
(3-3) ÖjQóJ : »JCÉj ɪd π∏u Y O ádGó∏d ¿Cs G óéf ádGó∏d πãu ªªdG QhÉéªdG πµ°ûdG øe .`L á£≤ædG óæY ÜÓ≤fG á£≤f
(5) äÉ«°VÉjQ
130
(1) ádGódG π«∏ëJ
(1-3) øjQɪJ :¢übÉæàdGh ójGõàdG äGôàa á≤à°ûªdG ΩGóîà°SÉH OóM u 12 ≈dEG 1 øe øjQɪàdG øe xπc »a 7 - ¢S 6 + 2¢S ( ¢S)O
1
¢S 2 - ¢S 2 + 3 - ( ¢S)O
2
3
(1 - ¢S ) ( ¢S)O
3
¢S 3 - 3¢S ( ¢S)O
4
( 3 + ¢S ) 2( 2 - ¢S ) ( ¢S)O 4 ¢S 2 3 ( ¢S)O 2 + ¢S + ¢S - 4 5 + 2¢S 2 - 4¢S 8 ( ¢S)O
5
2
•2,0 • •, 2 2 2, 2-
¢S ÉL ( ¢S)O
8
¢S ,
¢S ÉàL ( ¢S)O
9
¢S - 4 ( ¢S)O 3 - ¢S ( ¢S)O 9 + 2¢S ¢S , 16 + 2¢S ( ¢S)O ¢S
10
2
ó`` jGõàdG äGô`` àa Oó`` M , O á`` dGódG á`` ≤à°ûe »`` æëæe π`` ãªj …ò`` dGh »`` dÉàdG πµ`` °ûdG ≈`` ∏Y OÉ`` ªàY’ÉH . O ádGó∏d ¢übÉæàdGh
131
(5) äÉ«°VÉjQ
7
¢S , ¢S ,
0
6
11 12 13
áãdÉãdG IóMƒdG x »a :äóLh ¿EG ÜÓ≤f’G §≤f óLhCGh ádGódG »æëæe ¢Sƒ≤J ¢SQOG 19 ≈dEG 14 øe øjQɪàdG øe πc ¢S 6 + 3¢S ( ¢S)O
14
27 + 2 ¢S 9 - 3¢S 2 ( ¢S)O
15
¢S 2 - 4¢S
( ¢S)O
16
1 + 2¢S 3 + 3¢S 3 - 4¢S ( ¢S)O
17
8 2 ¢S - ¢S ( ¢S)O
18
1 ¢S + ¢S ( ¢S)O
19
3
0 ≠ ¢S , 1 ≠ ¢S ,
4
á£≤f ¬d ádGó``dG »`` æëæe ¿Cs ÉH É``ªk ∏Y Ü , »àª«b óLhCÉ` ` `a , 2¢S Ü + 3¢S
20
( ¢S)O âfÉc GPEG ( 2 , 1 ) »g ÜÓ≤fG
21
x »a ∂dPh , O á`` dGódG »æëæªd ÜóëàdGh ô©≤àdG äGôàa ó`` jóëàd QhÉéªdG πµ`` °ûdG Ωó`` îà°SG øe πc : á«dÉàdG ä’ÉëdG O ádGódG »æëæe πãªj πµ°ûdG ádGódG »æëæe πãªj πµ°ûdG ádGódG »æëæe πãªj πµ°ûdG
(5) äÉ«°VÉjQ
132
(2) ádGódG π«∏ëJ
2-3
(2) ádGódG π«∏ëJ Ö∏£àJ á«≤«Ñ£J πFÉ°ùe πëf ºKs øeh , ádGó∏d iƒ°ü≤dG º«≤dG OÉéjE’ á≤à°ûªdG Ωóîà°ùf ¢SQódG Gòg »`` a . ádGó∏d iƒ°ü≤dG º«≤dG ójóëJ
ádGó∏d iƒ°ü≤dG º«≤dG
º«≤dG OÉéjE’h , ádGó∏d iƒ°üb ᪫b ≈ªs °ùJ ádGó∏d iô¨°üdG ᪫≤dGh ≈ª¶©dG ᪫≤dG øe Óv c ¿Cs G º∏©J Éæ∏«îJ GPEÉa . á«∏ëªdG iƒ°ü≤dG º«≤dG Ωƒ¡Øe ºjó≤J Ak GóàHG Éæeõ∏j á≤à°ûªdG ΩGóîà°SÉH ádGód iƒ°ü≤dG , ájOhCG ¿É©«b É¡∏∏îàJ ∫ÉÑL á∏°ù∏°S ºªb øe áYƒªée πãu ªj ( 17-3 ) πµ°ûdG »a O ádGódG »æëæe ¿Cs G .á«∏ëe iô¨°U Ék ª«b ájOhC’G ¿É©«bh á«∏ëe ≈ª¶Y Ék ª«b ∫ÉÑédG ºªb »ª°ùf u ÉæfEÉa
(17-3) πµ°T
: ‹ÉàdG ∞jô©àdG Ëó≤J Éæ«∏Y πu¡°ùj ≥HÉ°ùdG Qƒ°üàdG ¿s EG
(3-3) á«∏ëªdG iƒ°ü≤dG º«≤dG ∞jô©J
á«∏ëªdG ≈ª¶©dG ᪫≤dG ¿ƒµJ å«ëH `L …ƒëJ ± áMƒàØe Iôàa äóLh GPEG , `L óæY á`` «∏ëe ≈ª¶Y ᪫b O ádGó∏d ¿Eqn G ∫ƒ`` ≤f . ± ¢S (¢S)O (`L)O : ¿ƒµJ ¿CG »æ©j ∂dPh , ± »a ≈ª¶Y ᪫b (`L)O á`` £≤ædG »`` ª°ùf É`` ªc,Ω` ` Y õ`` eôdÉH É`` ¡d õ`` eôfh O á`` dGó∏d á`` «∏ëe ≈`` ª¶Y á`` ª«b (`` `L)O »`` ª°ùf qp . á«∏ëe ≈ª¶Y á£≤f ((`L)O , `L) á«∏ëªdG iô¨°üdG ᪫≤dG ¿ƒµJ å«ëH `L …ƒëJ ± áMƒàØe Iôàa äóLh GPEG , `L óæY á«∏ëe iô`` ¨°U ᪫b O ádGó∏d ¿Eqn G ∫ƒ`` ≤f . ± ¢S (¢S)O (`L)O : ¿ƒµJ ¿CG »æ©j ∂dPh, ± »a iô¨°U ᪫b (`L)O á£≤ædG »`` ª°ùf ɪc, Ω` ` ` ` °U õ`` eôdÉH É`` ¡d õeôfh O á`` dGó∏d á«∏ëe iô`` ¨°U á`` ª«b (`` `L)O »`` ª°ùf qp . á«∏ëe iô¨°U á£≤f ((`L)O , `L) . É¡æe Üô≤dÉHh `L ∫ƒM óMGh πëe »a IQƒ°üëe É¡fC’ á«∏ëe º«≤dG √òg ≈ªqn °ùJ
133
(5) äÉ«°VÉjQ
الوحدة الثالثة ()2-3 1القيمة الق�صوى المحلية توجد عند نق£ة داNلية aي مج ∫Éالدالة. 2ليùس كل قيمة ع¶مى محلية اأكÑر من كل قيمة Uصغرى محلية ،ان¶ر Tصكل ( ) 18-3
Tصكل ()18-3
3ق ``د يك ``ون للدالة اأكãر من قيم ``ة ع¶مى ( اأو Uصغرى ) محلي ``ة ،بينم’ Éيكون ل¡ `` Éاأكãر من قيمة ع¶مى (اأو Uصغرى) a ،*á≤∏£eفي الûصكل ( )17-3نجد اأن ك Óvمن د (ج` ، )1د (ج` ، )3د( ج`)5 gي قيمة ع¶مى محلية وكذل∂ ك Óvمن د ( ج` ، )2د ( ج`g )4ي قيمة Uصغرى محلية . 4اإPا كÉن `` âالدال ``ة مع َّرaة على aتر IمفتوMة َّ Éaإن كل قيمة ق�ص ``وى م£لقة gي قيمة ق�صوى محلية ان¶ر Tصكل ( ، ) 19-3اأم ÉاإPا كÉن âالدالة مع َّرaة على aتر Iمغلقة َّ Éaإن القيمة الق�صوى الم£لقة تكون ق�صوى محلية بûصر• اأ’ تق™ عند اأMد Wرaي الفتر، Iان¶ر Tصكل ( ) 20-3
Tصكل ()19-3
Tصكل ()20-3
* القيم ``ة الع¶م ``ى ( اأو ال�صغ ``رى ) الم£لقة `` gي القيمة الع¶مى ( اأو ال�صغرى ) الت ``ي عرaن� ÉgÉصÉبق Ékواإنم ÉاأVصفن Éكلم ``ة م£لقة gن Éلتميي Égõعن المحلية ،كذل∂ لكون¡ ÉاأكÑر قيمة ( اأو اأUصغر قيمة ) للدالة على ا’إg . ¥ÓWذا و اإن لم نûîس ا’لت�ÉÑس Éaإنن Éلن ن†صي∞ gذ√ الكلمة .
134
ريا�ضيات ()5
تحليل الدالة ()2 م)7-3( ∫Éã الûصكل ( ) 21-3يمãل المنحني الÑيÉني ل çÓãدوا∫ كãيرا äالحدود د ، `g ،
Tصكل ()21-3
ومن¬ نجد ا َّأن : 1للدالة د قيمة Uصغرى محلية عند �س ، 0اأي ا َّإن د ( )0قيمة Uصغرى محلية. قيمة ع¶مى محلية عند �س ، 1-اأي ا َّإن )1-( ` `gقيمة ع¶مى محلية. 2للدالة `g قيمة Uصغرى محلية عند �س ، 1اأي ا َّإن )1( ` `gقيمة Uصغرى محلية. 3للدالة
قيمة ع¶مى محلية عند �س ، 0اأي ا َّإن ( )0قيمة ع¶مى محلية. قيمة Uصغرى محلية عند �س ، 2-اأي ا َّإن ( )2-قيمة Uصغرى محلية. قيمة Uصغرى محلية عند �س ، 1اأي ا َّإن ( )1قيمة Uصغرى محلية.
’ ßMمن الûصكل ( ) 21-3ا َّأن : (، 0 )1-( ، 0 )0
(، 0 )1
(، 0 )0
(0 )1( ، 0 )2-
) ( ? èàæà°ùJ GPÉe لع َّل الن¶رية التÉلية توDكد Uصحة ا�صتنتÉج∂. ريا�ضيات ()5
135
الوحدة الثالثة (3-3) ájô¶f ( Fermat´s Theorem) äÉeô«a ájô¶f
اإPا كÉن للدالة د قيمة ق�صوى محلية عند �س = ج` ،وكÉن âالدالة قÉبلة لTÓصتق ¥Éعندqn Éa ، Égإن ( ج` ) = Uصف kرا .
()3-3
أﻻ ﺗﺬﻛﺮك ﻫﺬﻩ اﻟﻨﻈﺮﻳﺔ ﺑﺎﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ) ( ١-٣
1قد يكون للدالة قيمة ق�صوى محلية عند نق£ة ج` ،بينمÉ ( ج` ) Zير مع َّرaة a ،م : Ók ãالدالة د ( �س ) �س ل¡ Éقيمة Uصغرى محلية عند �س 0 بينمZ )0( Éير مع َّرaة ،ان¶ر Tصكل ( ، ) 22-3اإ’ ا َّأن مãل gذ√الدالةZيرالقÉبلةلTÓصتق¥Éليùصaâين¥É£دQا�صتنgÉن.É
Tصكل ()22-3
2ا َّإن عكùس الن¶رية ( ) 3-3ليùس Uصحيح ، Ékاأي اإنَّ¬ قد تكون ( ج` ) ، 0 بينم( Éج` ،د (ج`)) ليùص âنق£ة ق�صوى محلية a ،م: Ók ã الدالة د ( �س ) �س 3ليùس ل¡ Éقيمة ق�صوى محلية عند �س 0 على الرZم من ا َّأن ( ، 0 )0ان¶ر Tصكل ( . ) 23-3 Uص∞ اWراد gذ√ الدالة Mو∫ �س 0 3من الواVصa íي الم ) 7-3 ( ∫Éãا َّأن اWراد الدالة يتغير Mو∫ النق£ة الق�صوى المحلية وعلى وج¬ ال�îصوUس َّ Éaإن : النق`` £ة الع¶م ``ى يتغير Mول¡ Éا`` Wراد الدالة م ``ن التõاي ``د قÑل¡ Éاإلى التنÉق�س بعد.Ég النق`` £ة ال�صغ ``رى المحلية يتغير Mول¡ `` ÉاWراد الدالة م ``ن التنÉق�س قÑل¡ Éاإلى التõايد بعد.Ég
136
ريا�ضيات ()5
Tصكل ()23-3
تحليل الدالة ()2 وا’Bن يمكنن `` Éب’ÉإÉ`` aد Iمن ن¶رية ( ) 1-3ومن aق ``رa )3( Iي الملحوXة ( ¡a ) 3-3م الن¶رية التÉلية والتي تعد بمÉãبة اNت QÉÑلتميي õالنق§ الق�صوى المحلية وت�صنيف¡ Éب�Éصتîدا Ωالمûصتقة ا’أولى .
(4-3) ájô¶f اإPا كÉن `` âالدال ``ة د قÉبلة لTÓصتقa ¥Éي aتر IمفتوMة تحوي ج` وكÉن ( âج` ) = 0عند Fmذ : )1اإPا تغي ``ر äاإTص `` IQÉم ``ن موج ``ب قÑل ج` اإل ``ى �صÉلب بعدqn Éa ، Égإن د ( ج ` ` ) تكون قيمة ع¶مى محلية. )2اإPا تغير äاإTص IQÉمن �صÉلب قÑل ج` اإلى موجب بعدqn Éa ، Égإن د ( ج` ) تكون قيمة Uصغرى محلية. )3اإPا كÉن âل¡ Éا’إTص IQÉنفùص¡M Éو∫ ج` ( اأي موجÑة ( اأو �صÉلÑة ) قÑل ج` وبعد، ) Ég qn Éaإن د ( ج` ) ليùص âقيمة ق�صوى محلية للدالة. وعل ``ى Vص ``و Aم� ÉصÑق Éa ،إنن’ ÉإيجÉد النق§ الق�صوى المحلي ``ة للدالة نوجد قيم ج` التي عند ( Égج` ) ، 0 Kم ند�Qس اإTصM IQÉو∫ ج` Éa ،إPا تغير äاإTصM IQÉول¡ ÉكÉن( âج` ،د(ج`)) نق£ة ق�صوى محلية ،ويكون ت�صنيف¡ Éاإلى ع¶مى اأو Uصغرى وaق الن¶رية الùصÉبقة .
م)8-3( ∫Éã ¢S 24 3¢S 2 = (¢S)O ádGó∏d á«∏ëªdG iô¨°üdGh á«∏ëªdG ≈ª¶©dG §≤ædG óLhCG
الحل
(�س) � 6س24 - 2 (�س) 0
� 6س0 24 - 2
�س4 2
�س
2
Tصكل ()24-3 ﻧﺴﺘﺨﺪم رﻣﺰ اﻻﻃﺮاد ﻟﺘﺴﻬﻴﻞ ﺗﺼﻨﻴﻒ اﻟﻨﻘﻂ اﻟﻘﺼﻮى اﶈﻠﻴﺔ ريا�ضيات ()5
137
الوحدة الثالثة ومن الجدو∫ يت†ص íا َّأن : الدالة ل¡ Éقيمة ع¶مى محلية عند �س 2-وgي د (32 )2- الدالة ل¡ Éقيمة Uصغرى محلية عند �س 2وgي د (32- )2 الموVص íللمنحني الÑيÉني للدالة . ان¶ر Tصكل ( ) 24-3 u
( ) 32 ، 2-نق£ة ع¶مى محلية. ( ) 32- ، 2نق£ة Uصغرى محلية.
’ ßMا َّأن الدالة aي gذا المg ∫Éãي كãيرM Iدود من الدQجة الÉãلãة وا َّأن عدد النق§ الق�صوى المحلية ل¡ذ√ الدالة gو 2
تدQيب ()4-3 -1ق``QÉن بين دQج``ة دال``ة كãير Iالحدود وع``دد النق§ الق�صوى المحلية x لكل من ال``دوا∫ الموVصحة aي الûصكلين(.)23-3( ، )21-3 -2علل لم ÉيÉأتي : عدد النق •Éالق�صوى المحلية لدالة كãيرM Iدود من الدQجة ن M ،ي åن
• gو على ا’أكãر( ن . ) 1
م)9-3( ∫Éã (¢S) O ádGó∏d á«∏ëªdG iô¨°üdGh á«∏ëªdG ≈ª¶©dG §≤ædG óLhCG
الحل
¢S 1 + 2¢S
(�س) (�س� - )1 + 2س(�2س) � - 1س 2 2 (�س)1 + 2 (�س)1 + 2 1 (�س) � - 1 0س� 0 2س وMي åا َّإن مق ΩÉالمûصتقة موجب داk Fم ( ÉلمPÉا ? ) َّ Éa ،إن اإTصg IQÉي اإTص IQÉالùÑص§ نفùص¡. É 2
ومن الجدو∫ يت†ص íا َّأن: 1 الدالة ل¡ Éقيمة ع¶مى محلية عند �س 1وgي د ()1 2 الدالة ل¡ Éقيمة Uصغرى محلية عند �س 1وgي د ( 1 - )1 2
138
ريا�ضيات ()5
( ) 1 ، 1نق£ة ع¶مى محلية. 2 ( ) 12- ، 1نق£ة Uصغرى محلية.
تحليل الدالة ()2 aي الوMد Iا’أولى وعند دQا�صة ن¶رية القيم الق�صوى للدالة ،والتي تفيد بَّ Éأن : { الدالة المت�صلة على aتر Iمغلقة ،ب ل¡ Éقيمة ع¶مى ( م£لقة ) وقيمة Uصغرى ( م£لقة ) aي الفتر ، Iب z وعدا بتوVصيW íريقة اإيجÉد القيم الق�صوى ( الم£لقة ) للدالة aي ،ب ،و Égنحن ب�صدد الوAÉa ق£عنk É ب¡ذا الوعد ،مùصتندين اإلى aقر )4( Iمن الملحوXة ( ) 2-3والتي نف¡م من¡ Éاأن¬ اإPا كÉن للدالة قيمة ق�صوى ( م£لقة ) على ،ب َّ Éa ،إن gذ√ القيمة اإم Éاأن تكون ق�صوى محلية ( توجد عند اأMد جذو Qالمûصتقة ) اأو تكون عند اأMد Wرaي الفتر ، Iب . Ü , ≈∏Y á∏°üàªdG ádGó∏d á≤∏£ªdG iƒ°ü≤dG º«≤dG OÉéjEG á≤jôW 1نوجد قيم الدالة عند جذو Qالمûصتقة وPل∂ اإن وجدa äي ،ب 2نوجد قيمة الدالة عند q m كل من ،ب ( Wرaي الفتر) I 3نق ``QÉن بي ``ن القيم الت ``ي �Mصلن Éعلي¡a Éي ال£îوتي ``ن (a )2( ، )1يكون اأكÑرg Égو القيمة الع¶مى الم£لقة للدالة واأUصغرg Égو القيمة ال�صغرى الم£لقة للدالة .
م)10-3( ∫Éã (¢S)O øµàd
º«b …Cu G óæY ø«u Hh , 1 , 0 IôàØdG ≈∏Y ádGó∏d á≤∏£ªdG iƒ°ü≤dG º«≤dG óLhCG , 3¢S ¢S
. iƒ°ü≤dG º«≤dG √òg óLƒJ ¢S
الحل الدالة مت�صلة على الفتر، 1 ، 0 I (�س) � 3 - 1س
2
(�س) 0 3 ولكن 3 1د ( ) 33
� 3 - 1س
2
0
1 3
�س
1،0 ) 33 ( - 33
3
�س
3 3 3 27 - 3
3 3 3 3
9
3
3 2 9
ريا�ضيات ()5
139
الوحدة الثالثة د(0 0 0 )0
2
د(0=1 1 )1
3بÉلمقQÉنة بين القيم د ( ، ) 33د ( ، )0د ( ، )1نجد ا َّأن : 3 القيمة الع¶مى الم£لقة 3 2 �س عند توجد و 3 9
Tصكل ()25-3
القيمة ال�صغرى الم£لقة 0و توجد عند كل من �س � ،0س 1 ان¶ر Tصكل ( )25-3الذي يوVص íالمنحني الÑيÉني للدالة aي الفتر1 , 0 I
م)11-3( ∫Éã . 2،2
اأوجد القيم الق�صوى الم£لقة للدالة د(�س) �س 3على
الحل 2،2
الدالة مت�صلة على (�س) � 3س
2
(�س) 0
1د (0 )0 د( )2
2
� 3س
2
0
�س 0
8
د(8 )2 3بمقQÉنة القيم د ( ، )0د ( ، ) 2د ( ، )2نجد ا َّأن : القيمة ال�صغرى الم£لقة للدالة د ( )2
8
Tصكل ()26-3
القيمة الع¶مى الم£لقة للدالة د(8 )2 والûصكل ( ) 26-3يوVص íالمنحني الÑيÉني للدالة . ’ ßMا َّأن القيم الق�صوى الم£لقة ل¡ذ√ الدالة وجد äعند اأWرا ±الفتر Iالمغلقة ؛ Pل∂ ا َّأن gذ√ الدالة – كم Éعر� âaصÉبق – Ékليùس ل¡ Éقيمة ق�صوى محلية .
140
ريا�ضيات ()5
تحليل الدالة ()2
iƒ°ü≤dG º«≤dG ≈∏Y äÉ≤«Ñ£J k Tصرو ÉWمع َّينة ا َّإن التÑ£يق `` äÉالت ``ي نùصت¡دg É¡aنg Éي المùصFÉل التي تت£لب تحديد قيم ``ة ق�صوى لعÓقة تحقق كÉلح�صو∫ على اأكÑر Qب íاأو اأقل ùNص IQÉاأو اأكÑر Mمولة اأو اأقل مùصMÉة اأو اأق�صى �صرعة ...اإل ïوتùص َّمى مãل gذ√ القي ``م بÉلقيم ``ة المãلى ؛ لذا َّ Éaإن gذ√ المùصFÉل تعر ±ب` { zá«∏ãeC’G π``FÉ°ùeوي¡تم ب¡ Éالكãيرون ممن يûصتغلون بحقل العلو Óa ΩيكÉد يîلو ت�îص�س علمي من مãل gذ√ المùصFÉل . اإ’ اأنن� Éصنرك uõاgتمÉمنg Éن Éعلى المùصFÉل ال¡ند�صية من¡. É ولتوVصيW íريقة Mل gذ√ المùصFÉل �صنقو Ωابتدا AkبمنÉقûصة تف�صيلية للمùصÉألة التÉلية على �صÑيل الم: ∫Éã اإPا اأQدن `` Éا�صت`` îدا� ΩصيW êÉول¬ ’ Ω 100إWÉMة ق£عة من ا’أVQس عل ``ى Tصكل مùصت£يل a ،مg Éي ا’أبعÉد الΩRÓ ات ÉgPÉîل¡ذ√ الق£عة لتكون مùصMÉة ا’أVQس اأكÑر م Éيمكن ? علين `` Éاأو ’kاأن نف¡ ``م المùصÉأل ``ة ؛ و’أجل Pل∂ دعن `` Éنîت QÉقي kم Éممكن ``ة ’أبعÉد gذ√ الق£ع ``ة ونحùصب المùصäÉMÉ النÉتجة: 10 40
15 35 -2المùصMÉة = 525 = 15 × 35
-1المùصMÉة = 400 = 10 × 40
20 30 -3المùصMÉة = 600 = 20 × 30
أي†ص،ÉولكنمgÉوا’NتيQÉا’أنùصبل¡ذ√ا’أبعÉدللح�صو∫علىالمùصMÉةالمãلى. gذاويمكننÉتجريباNتيQÉاäاأNرىا k `` aي الواق ``™ لحل gذ√ المùصÉألة يمكنن Éاأن نن¶ر اإلي¡ Éعلى اأن¡ ÉمùصÉألة اإيجÉد قيمة ع¶مى لدالة ،والدالة gنg Éي مùصMÉة المùصت£يل ،واإPا aرVصن Éا َّأن Wو∫ المùصت£يل �س وعرVس المùصت£يل Uس � ،صتكون المùصMÉة : � Ωس Uس وق ``د تÑدو المùصÉألة UصعÑة ’أو∫ وgلة لكون المùصMÉة متوقفة على متغيرين ،اإ’ اأن¡مa Éي الواق™ مرتÉ£Ñن بعÓقة محي§ المùصت£يل � ( 2س Uس ) 100 ومن¡U Éس aتكون Ω
�س
� 50س
� - 50س
�س (� 50س )
اأي ا َّإن د ( �س )
� 50س �س
2
� - 50س �س Tصكل ()27 - 3 ريا�ضيات ()5
141
الوحدة الثالثة وMي åا َّإن اأبعÉد ا’أVQس ’يمكن اأن تكون �صÉلÑة َّ Éaإن : �س 0 � - 50س 0
�س 50
وعلي¬ يمكنن Éالقو∫ بَّ Éأن مج ∫Éالدالة
50 ، 0
وا’Bن من الواVص íا َّأن المùصÉألة ’تعدو اأن تكون: اإPا كÉن âد ( �س ) � 50س �س 2على Éa ، 50 ، 0أوجد قيمة �س التي تÑل≠ عند Égالدالة قيمت¡ Éالع¶مى aيكون الحل كم Éيلي : الدالة مت�صلة على 50 ، 0 (�س) � 2 50س (�س) 0
� 2 50س 0
�س 25
د (625 2)25( 25 50 )25 د (0 )0 د (0 2)50( 50 50 )50 بÉلمقQÉنة بين القيم د ( ، )25د ( ، )0د ( )50نجد ا َّأن :
Tصكل ()28-3
القيمة الع¶مى للدالة gي 625وتوجد عند �س 25وعند Égتكون Uس 25 25 50 ا kإPا اأبعÉد ا’أVQس الRÓمة لجعل المùصMÉة اأكÑر م Éيمكن gي . Ω 25 ، Ω 25 : وgذا يعني اأن تكون ا’أVQس على Tصكل مرب™ Wو∫ Vصلع¬ . Ω 25 ’ ßMاأن¬ يمكن التحقق من Uصحة الحل بر�صم دالة المùصMÉة والتي تمãل ق ™£مكa ÅaÉتحت¬ ’أ�صفل وQاأ�ص¬ 25 Ü-وم¶MÓة القيمة الع¶مى ل¡ ، Éان¶ر Tصكل ( ) 28-3 2
تدQيب ()5-3 اإPا كن ``a Éي المùصÉأل ``ة الùصÉبقة نريد اإ`` WÉMة ا’أVQس من çÓK مùصتفيدا من الûصكل ( . ) 29-3 ج¡a äÉق§ Éa ،أعد الحل k Tصكل ()29-3
142
ريا�ضيات ()5
تحليل الدالة ()2 مم� ÉصÑق يت†ص íاأن¬ لحل مùصFÉل ا’أمãلية يمكن ات ´ÉÑال£îوا äالتÉلية : :á«∏ãeC’G πFÉ°ùe πM äGƒ£N ¡a 1م المùصÉألة ،ووVص™ نموg êPند�صي ل¡ Éاإن اأمكن . 2تحديد المج¡و∫ ( اأو المجgÉيل ) ،وgو المتغير الذي يوKDر على الكمية المراد اإيجÉد قيمت¡ Éالق�صوى . 3التعÑيرعنالكميةالمراداإيجÉدقيمت¡Éالق�صوىب�صفت¡ÉدالةaيمتغيرواMدaق§،وPل∂ ب�Éصتîدا Ωالمعلوم äÉالمعa IÉ£ي المùصÉألة والûصكل ال¡ند�صي . 4تحديد مج ∫Éالدالة –وgو aي مùصFÉلن Éالمùصت¡دaة aتر Iمغلقة –وPل∂ من واق™ المùصÉألة . 5اإيجÉد القيمة الق�صوى بÉت ´ÉÑال£ريقة التي اأوQدن� ÉgÉصÉبق. Ék
م)12-3( ∫Éã ق£ع ``ة من الو ¥Qالمق ``وى مùصت£يلة الûصكل اأبعÉد� 30 Égصم � 16 ،صم oق£ع âم ``ن اأQكÉن¡ Éا’أQبعة اأQبعة مربعäÉ متùصÉوي ``ة المùصMÉة K ،م Kني âا’أج ``õا Aال IRQÉÑلتك uون Uصندو kق Éبدون ، AÉ£ZاùMصب Wو∫ Vصل™ المرب™ المق£و´ لكي يكون Mجم ال�صندو ¥اأكÑر م Éيمكن .
الحل بفرVس ا َّأن Wو∫ Vصل™ المرب™ المق£و´ gو �س كمa Éي الûصكل ( ، ) 30-3تكون اأبعÉد ال�صندو ¥النÉتg èي : ( � 2 30س ) � 2 16 ( ،س ) � ،س والم£لوب gو القيمة الع¶مى لحجم ال�صندو¥ وMي åا َّإن الحجم ال£و∫ العرVس ا’Qتف´É َّ Éaإن الحجم ( � 2 30س ) ( � 2 16س ) �س اأي ا َّإن د(�س ) � 4س� 92 3س� 480 + 2س Tصكل ()30-3
ريا�ضيات ()5
143
الوحدة الثالثة وMي åا َّإن اأبعÉد ال�صندو ’ ¥يمكن اأن تكون �صÉلÑة َّ Éaإن �س 0 �2 16س 0
�س
�2 30س 0
�س 15
8
وgذا يعني ا َّأن مج ∫Éالدالة gو 8 ، 0 و’إيجÉد القيمة الع¶مى للدالة د(�س ) � 4س� 92 - 3س� 480 + 2س على 8 ، 0 لدين�( Éس) � 12س� 184 - 2س 480 + (�س) 0
� 12س� 184 - 2س 0 480 +
� 3س� 46 - 2س 0 120 +
( � 3س � ( ) 10 -س 0 ) 12 - �س 10 3 اأو �س 12
8،0
د ( 10 480 2) 10 ( 29 - 3) 10 ( 4 ) 10 3 3 3 3 19600 27600 - 47200 43200 27600 4000 + - 27 27 27 27 27 د (0 )0 د (0 )8 القيمة الع¶مى للدالة gي د ( 19600 ) 10 27 3 Mجم ال�صندو ¥يكون اأكÑر م Éيمكن عندم Éيكون Wو∫ Vصل™ المرب™ المق£و´ � 10صم 3
144
ريا�ضيات ()5
تحليل الدالة ()2 م)13-3( ∫Éã يق ``™ Mق ``ل بترو∫ `` aي الÑحر عند النق`` £ة التي تÑع ``د 2كلم عن اأقرب نق`` £ة على الùصMÉل و`` gي ب ،نود اأن ن†ص ïالÑترو∫ من اإلى الم�صف IÉالتي تق™ على الùصMÉل عند النق`` £ة ج` وتÑعد 6كلم ع ``ن ب،وPل∂ بوا�ص£ة اأنÉبيب تحâ �ص í£الÑحرعلى §`` Nمùصتقيم Mتى نق£ة ك على الùصMÉل ، `` Kم بÉأنÉبيب على اليÉبùصة على §`` Nمùصتقيم من ك اإلى ج` ، كمa Éي الûصكل ( ) 31-3 اإPا كÉن `` âتكلفة ا’أنÉبيب تح ``� âص í£الÑحر gي 500 000 Qي/ ∫Éكلم
Tصكل ()31-3
وعل ``ى اليÉبùصة Q 300 000ي / ∫Éكلم Éa .أين يجب اأن تكون ك لكي نحقق اأقل تكلفة ?
الحل بفرVس ا َّأن oبعد ك عن ب gو �س ،يكون :
Wو∫ اأنÉبيب اليÉبùصة gو oبعد ك عن ج` وgو � - 6س Wو∫ اأنÉبيب الÑحر gو oبعد ك عن وgو
�س4 + 2
( ا�صتîدمن Éن¶رية aيZÉãو) çQ
وبÉلتÉلي نجد ا َّأن :تكلفة اأنÉبيب اليÉبùصة = � - 6 ( 300 000س ) �س4 + 2 تكلفة اأنÉبيب الÑحر = 500 000 اأي ا َّإن التكلفة الكلية = � - 6 ( 300 000س ) � 500 000 +س4 + 2 اأي ا َّإن : د ( �س ) � 300 000 - 1800 000س 500 000 +
�س4 + 2
�س 0
وMي åا َّإن ا’أبعÉد Zير �صÉلÑة Éaإن َّ � - 16س 0 �س4 + 2 وعلي¬ يكون المج∫É
�س 6 ، 0وgذا محقق �س
6،0 ريا�ضيات ()5
145
الوحدة الثالثة ولكي نحقق �أقل تكلفة نوجد القيمة ال�صغرى للدالة د . �2 500000س (�س) + 300 000 - 2 � 2س 4 + (�س) 0
� 500000س
300 000 �5س 3
�س 4 + 2
�س4 + 2
25 � 9س
�س4 + 2
2
16 � 9س
4
2
ولكن �س
25 � 9س� - 2س
3 2
4
2
�16س
2
36
�س
2
36 16
�س
6 4
�س
3 2
6،0
3 د ( 2600 000 ) 2 د()0
2800 000
د ( 40 500 000 ) 6 �أي � َّإن القيمة ال�صغرى تتحقق عند 3؛ لذا يجب �أن تكون ك على بعد 1 1كلم من ب لكي نحقق �أقل تكلفة . 2 2 3 162 277.66
146
ريا�ضيات ()5
)2( تحليل الدالة
(2-3) øjQɪJ x »a : äóLh ¿EG á«∏ëªdG iô¨°üdGh á«∏ëªdG ≈ª¶©dG §≤ædG óLhCG 9 ≈dEG 1 øe øjQɪàdG øe πc 15 - �س2 - 2د(�س ) �س
1
2
) 1 + ( �س- 4 ) د(�س
2
3 + 3) 2 - د(�س ) ( �س
3
8 - 3د(�س ) �س
4
15 - �س9 + 2 �س6 - 3د(�س ) �س
5
3 + 2 �س2 - 4�س 0 �س، 2 + �س �س 1 + �س 1 �س، 1 - �س 1 + �س 4 �س، 4 - �س
) د(�س
6
) د(�س
7
) د(�س
8
) د(�س
9
iô¨°üdG á``ª«≤dGh á≤∏£ªdG ≈``ª¶©dG ᪫≤dG ó``LhCG 15 ≈``dEG 10 ø``e ø``jQɪàdG ø``e xπc »``a :É¡ÑfÉéH áæ«ÑªdG IôàØdG »a ádGó∏d á≤∏£ªdG
147
)5( ريا�ضيات
2،3- ،
1 + �س4 - 2 �س2 ) د(�س
10
3 ،0 ،
16 + �س12 - 3د(�س ) �س
11
1،1- ،
2 + 4د(�س ) �س
12
4،4- ،
36 + 2 �س12 - 4د(�س ) �س
13
الوحدة الثالثة 14
د(�س )
�س � + 1س
15
د(�س )
�س 2 � + 3س
16
اأوجد عددين Zير �صÉلÑين مجموع¡م 40 ÉوUÉMصل Vصرب¡م ÉاأكÑر م Éيمكن .
17
ق£عة اأVQس مùصت£يلة الûصكل محي ، Ω 600 É¡£اأوجد oبعدي ق£عة ا’أVQس لكي تكون مùصMÉت¡ ÉاأكÑر م Éيمكن .
18
مõا ´Qلدي¬ �صيW êÉول¬ Ω 400يود اأن يùص uو Qب¬ Mق Ókمùصت£ي Ókمتk NÉم Éلن¡ر ،اأوجد ا’أبعÉد الΩRÓ ات ÉgPÉîللحقل لتكون مùصMÉت¬ اأكÑر م Éيمكن عل kم Éبَّ Éأن الج AõالمتNÉم للن¡ر ’ يحت êÉاإلى تùصوير .
19
ق£ع ``ة من الو ¥Qالمق ``وى مربعة الûصكل Wو∫ Vصلع¡ ``� 12 Éصم ،ق£ع âمن اأQكÉن¡ `` ÉاأQبعة مربعäÉ متùصÉوي ``ة المùص`` MÉة K ،م Kني âا’أج ``õا Aال IRQÉÑلتك` ` uون Uصندو kق Éبدون ، AÉ`` £ZاùMصب Wو∫ Vصل™ المرب™ المق£و´ لكي يكون Mجم ال�صندو ¥اأكÑر م Éيمكن .
20
مجم ``و´ محي£ي مùصت£يل ومرب™ � 56صم Éa ،إPا كÉن `` Wو∫ المùصت£يل KÓKة اأم ∫ÉãعرVص¬ Éa ،أوجد محي§ x كل من المùصت£يل والمرب™ ليكون مجمو´ مùصMÉتي¡م ÉاأUصغر م Éيمكن .
21
اأوج ``د oبع ``دي المùصت£ي ``ل ال ``ذي ل¬ اأك`` Ñر مùص`` MÉة ويمكن وVصع ``¬ aي ن�ص∞ دا`` Fر Iن�ص∞ ق£ر Q Égكم ``a Éي الûصكل المجÉو.Q
21
جùصيم يتحرك aي §Nمùصتقيم aيق ™£مùصaÉة ±مت kرا بعد ن ÉKنية ùMصب العÓقة :
،
5، 1
2
4،2 ،
±ن 6 - 3ن 24 + 2ن 15 + م Éاأقل �صرعة ممكنة ل¡ذا الجùصيم aي الفتر? 10 ، 0 I
148
ريا�ضيات ()5
�Qصم المنحنيäÉ
äÉ«æëæªdG º°SQ
3-3
ل` َّم ÉكÉن بيÉن الدالة Uصو IQمرFية ل¡ É؛ لذا كÉن من الùص¡ل علين Éاأن نùصتن §Ñمن بيÉن الدالة م Éنو tد معرaت¬ عن �صلوك الدالة . الموVصa íي ÉaإPا تÉأملن - Éعلى �صÑيل الم – ∫Éãمنحني الدالة د َّ الûصكل ( ) 32-3نجد ا َّأن : ، 1 ،2ومتõايد Iعلى 3 ،1
الدالة متنÉق�صة على
منحن ``ي الدالة مح ``دب على ، 1 ،2ومقعر على 3 ،1 الدالة ل¡ Éنق£ة Uصغرى محلية gي ( ) 1 ، 1 الدالة ل¡ Éنق£ة انقÓب gي ( ) 12 ، 1 ﺷﻜﻞ )(٣٢-٣ ولعل ``∂ ’a â`` ¶Mي دQا�صتن `` ÉللÑندي ``ن الùصÉبقين كي ``∞ ا�صتفدنÉ م ``ن aك ``ر Iبي ``Éن الدالة `` aي تر�صي `` ïواإي†ص `` ìÉالمفgÉي ``م المتعلقة بùصل ``وك الدال ``ة .اأم `` Éالق†صية التي ت¡من ``g Éن¡a Éي كيفي ``ة ا’إÉaدI م ``ن دQا�صة �صلوك الدال ``ة لر�صم منحني¡ É؛ Pل ``∂ ا َّأن ال£ريقة التي �Qصمن `` Éب¡ `` Éبع†س ال ``دوا∫ – �صÉب kق `` – Éوالتي تعتم ``د على تحديد ع` ` َّد Iنق •Éمن المنحني `` Kم التوUصيل بين¡ Éب §`m ` îمنحن mمن�Éصب، ليùص `` âدقيق ``ة داk Fم É؛ اإ Pا َّإن �صل ``وك الدالة قد يتغير بين النق •ÉالمنتقÑa ، IÉي ``ن ا uأي نق£تين aي المùصتوي يمك ``ن �Qص ``م عدد Zير منت ` ¬`mمن المنحني `` äÉك wل من¡ Éل ``¬ نم ¬£المîتل∞ م ``ن Mي åا’`` Wراد والتقو�س . وم ``ن ∫ÓNالم ∫ÉãالتÉلي نقدW Ωريقة دقيقة لر�ص ``م منحني دالة كãيرM Iدود ،تتج َّلى من ÓNل¡ Éق±É£ الج¡د الذي بذلنa √Éي دQا�صة �صلوك الدالة .
م)14-3( ∫Éã
2 ¢S 3 3¢S = (¢S) O ádGódG »æëæe º°SQG
الحل 1
(�س)
� 3س3 2
(�س) 0
� 3س3 2
0
�س1 2
�س
1 ريا�ضيات ()5
149
الوحدة الثالثة والجدول المقابل يبين اWراد الدالة والنق§ الق�صوى المحلية وهي : ( ، 1د ( )4 ، 1 ( ))1نقطة عظمى محلية ( ، 1د( ) 0 ، 1( ))1نقطة �صغرى محلية
2
(�س) � 6س (�س) 0
� 6س 0
�س 0
والج ــدول المقاب ــل يبين تقو� ــس المنحني ونقطة ا’نق ، 0 (ÜÓد( ) 2 ، 0 ( )) 0 3
يمكننا من ÓNل دQا�صة ا’Wراد والتقو�س ت�صوQ نم ــ§ المنحن ــي وتمãي ــل نم ــوذ êتقريبـ ــي للمنحن ــي كما ف ــي الûص ــكل المقاب ــل والòي يظه ــر الحاجة اإلى نق ــاط م�صاعـ ــد Iقـ ـبـ ــل �س ، 1و بعد �س 1
4
نك uون الجدول التالي للنقاط ا’أ�صا�صية ( الق�صوى المحلية وا’نق ) ÜÓوللنقاط الم�صاعدI عـ ـم انق� ÜÓصـ ـ م �س د( �س )
–2 0
–1 4
0 2
1 0
2 4
تقا ™Wم™ تقا ™Wم™ 5
150
ريا�ضيات ()5
نم ãuــل نقاط الج ــدول بيان vي ــا ون�صل بينه ــا على Vص ــو Aالنموذê التقريبـ ــي للمنحني ،فنح�صل عل ــى منحني الدالة الموVص íفي الûصكل ( ) 33-3
Tصكل ()33-3
�Qص ºالمنحنياä وهكòا نجد من المãال ال�صاب≥ اأن¬ يمكننا �Qص ºدالة كãير Iحدود باتبا´ الطريقة التالية : :OhóM Iô«ãc O ádGO »æëæe º°SQ á≤jôW -1نوجد (�س)ومنهاند�QساWرادالدالة،ونع qpينالنقاطالق�صوىالمحليةللدالةاإنوجد.ä -2نوجد (�س) ومنها ند�Qس تقو�س منحني الدالة ،ونع qpين نق§ ا’نق ÜÓاإن وجد. ä -3نر�ص ºنموذج kا تقريبـي kا للمنحني با’إفاد Iمن دQا�صة الîطوتين ()2( ، )1 -4نرتب النقاط ا’أ�صا�صية ( النقاط الق�صوى المحلية ونق§ ا’نق ) ÜÓفي جدول، م†صافkا اإليها بع†س النقاط الم�صاعد Iفي بداية ونهاية الجدول – لتحديد م�صا Qالمنحني قبل وبعد النق§ ا’أ�صا�صية – وحبòا لو ت†صمنت نق§ التقا ™Wم™ المحوQين . -5نم ãqpل نقاط الجدول بيان qkيا ،ون�صل بينها وف≥ النموذ êالتقريبي للمنحني . وف ــي الواق ــ™ �صنرك õاهتمامنا عل ــى �Qص ºمنحنيا äدوال كãي ــرا äحدود من الدQجة الرابع ــة على ا’أكãر ، وحي ــث اإن ــ∂ ’ب َّد قد اأتقنت �Qص ºمنحني دالة كãير Iالحدود من الدQجة ا’أولى – والتي تم َّãل ب §îم�صتقيº – وكòل∂ منحني دالة كãير Iالحدود من الدQجة الãانية – والتي تم َّãل بقط™ مكاف – Åفاإننا �صنقت�صر في ا’أمãلة والتماQين على دوال الدQجة الãالãة والرابعة فق§ .
مãال ()15-3 ( 4 ¢S ) 3¢S = (¢S) O ádGódG »æëæe º°SQG
الحل
د(�س ) �س� 4 4س
3
1
(�س) � 4س� 12 3س
2
(�س) 0 � 4س0 2 اأو �س 0 3
� 4س� 12 3س0 2
� 4س� ( 2س ) 3
0
�س 0 �س 3
ريا�ضيات ()5
151
الوحدة الثالثة والج ــدول المقاب ــل يبي ــن ا Wــراد الدال ــة والنق ــ§ الق�ص ــوى المحلي ــة له ــا وه ــي ( ، 3د( ) 27 - ، 3 ( )) 3وهي �صغرى محلية
(�س) � 12س� 24 - 2س
2
(�س) 0
� 12س� 24 - 2س 0
� 12س ( �س ) 2 -
� 12س 0 0اأو �س 0 2 -
والجدول المقابل يبين تقو�س المنحني ونق§ ا’نقÜÓ ( ، 0د ()0 ، 0( ))0
hهي
( ، 2د() 16 - ، 2( ))2
3
الûصكل المقابل يمãل النموذ êالتقريبـي لمنحني الدالة .
4
يوVص íالنق§ ا’أ�صا�صية والنق§ الم�صاعد. I الجدول التالي u �ص ـ ـ
م
�س
4
3
2
0
1-
د( �س )
0
27-
16-
0
5
تقا ™Wم™ 5
152
انقÜÓ
انقÜÓ
ريا�ضيات ()5
تقا ™Wم™ المحوQين
يوVص íالمنحني البياني للدالة . الûصكل ( u ) 34-3
Tصكل ()34-3
�س 0 �س 2
�Qص ºالمنحنياä مãال ()16-3 ا�Qص ºمنحني الدالة كãير Iالحدود د التي لها الîوا�س التالية : 1
د ( )5د( ، 0 )2د ( )4د( ، 4 )1د(2 )3
2
( �س) 0اإذا كان �س 2 ( �س) 0اإذا كان � 2س ( �س) 0اإذا كان �س 4
، 4
3
(�س) 0اإذا كان �س 3 (�س) 0اإذا كان �س 3
،
الحل
()2
(0 )4
(0 )3
من ( )2نجد ا َّأن :
ومن ( )3نجد ا َّأن :
وبتمãي ــل النق§ المعطا Iفي ()1 والتو�صي ــل بينها وف ــ≥ النموذ êالتقريبـي نح�صل عل ــى المنحني البياني للدالة كما هو موVص íفي الûصكل ( . ) 35-3
Tصكل ()35-3 ريا�ضيات ()5
153
الوحدة الثالثة
)äÉ«æëæªdG º°SQ »a »dB’G Ö°SÉëdG ΩGóîà°SG (á«FGôKEG ᣰûfCG في �Qص ºالقطو´ المîروWية و بع†س الدوال الحقيقية .و فيما يلي ن�صتîدم �صب≥ ل∂ ا�صتîدام برنامè ه ــòا البرنام ــ èفي �Qص ºمنحنيا äدوال كãيرا äالحدود .و ننب¬ هنا اإلى اأن¬ عند ا�صتîدام البرنام èلر�صº منحن ــي الدال ــة قد يظهر على ناف Iòالر�ص ºج Aõمن المنحني ’ يبين الûصكل العام ل¬ .و لحل ه √òالمûصكلة يلõمن ــا ا�صت îــدام اأيقونا äالت�صغير و التكبير -الموجود Iعلى Tصري ــ§ اأدوا äا’أوامر في ناف Iòالر�ص- º نوVص íه √òا’أيقونا äفي الûصكل التالي : والتي يمكننا بها تغيير اأبعاد حي õالر�ص ، ºو u ا≤jCوfة التüس¨ير ) اCو الت©Ñيد ( Zoom out ت�صتîدم في ت�صغير حي õالر�ص ( ºاأي في ت�صغير التفا�صيل وعرVس ج Aõاأكبر من المنحني ) ا≤jCوfة التüس¨ير ªYود jvا Zoom vertical out ت�صتîدم في ت�صغير حي õالر�ص ºعمود vيا ا≤jCوfة التüس¨ير اv ≤aCيا Zoom horizontal out ت�صتîدم في ت�صغير حي õالر�ص ºاأفق vيا
ا≤jCوfة التѵير ) اCو الت≤رZoom in ( Öj ت�صتîدم في تكبير حي õالر�ص ( ºاأي في تكبير التفا�صيل وعرVس ج Aõاأ�صغر من المنحني )
ا≤jCوfة التѵير ªYود jvا Zoom vertical in ت�صتîدم في تكبير حي õالر�ص ºعمود vيا ا≤jCوfة التѵير اv ≤aCيا Zoom horizontal in ت�صتîدم في تكبير حي õالر�ص ºاأفق vيا
154
ريا�ضيات ()5
�Qص ºالمنحنياä يوVصW íريقة �Qص ºمنحني دالة كãير Iالحدود د(�س) �س� ( 3س ، ) 4 -والتي قمـنا بر�صمها والمãـال التالي u في مãال (. )15-3
مãـ ـ ـ ـ ــال ( 4 - ¢S ) 3¢S (¢S)O ádGódG »æëæe º°SQG
الحل بع ــد فت ــ íالبرنام èننقر على اأيقونة ناف Iòالر�ص ºفي الم�صت ــوي 2D-plot Window
Tصري§ اأدوا äا’أوامر فتoفت ínناف Iòللر�ص ºK ، ºنقوم باتبا´ التالي : 1
الموجود Iفي
نكت ــب المعادل ــة في Tصري ــ§ ا’إدNال وندNلها ºK ،ننق ــر على اأيقونة الر�ص ــPlot º
اأدوا äا’أوامر في ناف Iòالر�ص ºفنح�صل على الûصكل التالي :
في Tصري§
( ’ح ßا َّأن عدم Xهو Qالûصكل العام للمنحني ي�صتدعي ا�صتîدام اأيقونا äالت�صغير )
ريا�ضيات ()5
155
الوحدة الثالثة ن�صت îــدم اأيقونا äالت�صغي ــر -معتمدين على التجريب -للو�صول اإل ــى الûصكل العام للمنحني ، فم ãـ kـ Óبالنقر عل ــى اأيقونة الت�صغير Zoom outنقر Iواحد Iو عل ــى اأيقونة الت�صغير عمود vيا موVص íفي الûصكل التالي : Zoom vertical outنقرتين نح�صل على منحني الدالة كما هو َّ
2
تدQيب ا�صتîدم برنام Derive 6 èفي �Qص ºالمنحني البياني للدالة في مãال ( ) 14-3
156
ريا�ضيات ()5
�Qص ºالمنحنياä
(3-3) øjQɪJ aي ك xπم øالتªار øjم 1 øاEل≈ 9ار�سم الªنحني الÑياfي ل∏دالة ال£©ªاة: 1
د(�س ) �س ( �س ) 3 د(�س ) � 1س� 3س� 3 2س 5 3 د(�س ) �س� 3 3س� 3 2س 7
4
د(�س ) � 2س� 3 3س� 12 2س
5
د(�س ) �س� 2 4س2 2
6
د(�س ) �س� ( 3س ) 3
7
د(�س ) � 2س� 4 4س
2 3
2
2
8
د(�س )
9
د(�س ) � 6س� 2س5 4
� 3س� 4 4س1 3
ا�صتîدم برنام Derive 6 èلتتحق≥ من �صحة �Qصم∂ للمنحنيا äفي التماQين من 1اإلى . 9 10
ار�سم منحني الدالة كثيرة الحدود د التي لها الخوا�ص التالية :
-1د ()5
، 25د()4
، 32د ()2
-2
(�س) 0اإذا كان �س 0 (�س) 0اإذا كان � 0س (�س) 0اإذا كان �س 4
-3
(�س) 0اإذا كان �س 2 (�س) 0اإذا كان �س 2
، 16د ( ، 0 )0د ( )1 ، 4
()0
7
(0 )4
0 )2( ،
ريا�ضيات ()5
157
الوحدة الثالثة 11ار�سم منحني دالة كثيرة الحدود د التي لها الخوا�ص التالية : -1د ( )1د ( ، 2 )1د( )2د ( ، 11 )2د ( ) 1د ( ) 1 2 2
، 5د (3 )0 2
(�س) � 0إذا كان �س 1 -2
، 1
(�س) � 0إذا كان � 0س
()1
()0
(0 )1-
(�س) � 0إذا كان � 1-س 0 (�س) � 0إذا كان �س 1-
(�س) � 0إذا كان �س -3
(�س) � 0إذا كان (�س) � 0إذا كان �س
158
ريا�ضيات ()5
1 2
1 2 �س 1 2
، 12
( ) 1 2
(
0 ) 12
تعلمت في ه √òالوحدI
1
كيفي ــة تحليل الدالة با�صتîدام التفاVصل ’�صتنتا êبع†س الîوا� ــس المهمة للدالة ومنحنيها ،والجدول التالي يل�îس ه √òالîوا�س للدالة د . á«°UÉîdG د متõايد Iعلى ± د متناق�صة على ± منحني د مقعر على ± منحني د محد Üعلى ± (جـ ،د (جـ)) نقطة انقÜÓ (جـ ،د (جـ)) نقطة عظمى محلية (جـ ،د (جـ)) نقطة �صغرى محلية
•ô°ûdG (�س) (�س) (�س) (�س) ( جـ ) ( جـ ) ( جـ )
، 0لكل نقطة داNلية في ± ، 0لكل نقطة داNلية في ± ، 0لكل نقطة داNلية في ± ، 0لكل نقطة داNلية في ± 0و اإTصا IQتتغير حول جـ 0و اإTصا IQتتغير من موجب قبل جـ اإلى �صالب بعدها 0و اإTصا IQتتغير من �صالب قبل جـ اإلى موجب بعدها
2
�Qص ºمنحني دالة معطا Iبا’إفاد Iمن الîوا�س الواQد Iفي الجدول ال�صاب≥ .
3
اإيجاد القي ºالق�صوى المطلقة لدالة مت�صلة على فتر Iمغلقة Ü ،وذل∂ باإيجاد جòو Qالمûصتقة ولتكن جـ ، 1جـ ، 2جـ ، ... ، 3جـن ºKالمقاQنة بين القي ºد( ) ،د(جـ ، )1د(جـ ، )2د(جـ ، ... ، )3د(جـن) ،د()Ü فتكون اأ�صغرها هي القيمة ال�صغرى المطلقة للدالة ،واأكبرها هي القيمة العظمى المطلقة للدالة .
4
ح ــل م�صاFل حياتية عل ــى القي ºالق�صوى وذل∂ باأن نر�صT ºصك Ókهند�ص vي ــا اإن اأمكن ،ونعبر عن المقداQ المطل ــو Üاإيجاد القيم ــة الق�صوى ل¬ بكون¬ دالة في متغير واحد وذل∂ با’إف ــاد Iمن معطيا äالم�صاألة ، ºKنحدد مجال الدالة من الûصروط الطبيعية للم�صاألة ،واأNي kرا نتب™ الîطوا äالواQد Iفي الفقر) 3 ( I ال�صابقة لتحديد القيمة الق�صوى المطلوبة .
ريا�ضيات ()5
159
áeÉY øjQɪJ 1
Vس™ ÓYمة )
( اCو ÓYمة )
( ªj øYي øال©Ñارا äالتالية :
قد يوجد عند ج Qòالمûصتقة نقطة انق ÜÓللدالة . اإذا كانت ( جـ ) ، 0فا َّإن (جـ ،د ( جـ )) نقطة انق.ÜÓ عدد نق§ ا’نق ÜÓللدالة د ( �س ) �س� + 4س 3هو . 2 قيم ــة الت ــي تجع ــل للدالة د( �س )
�س� 12 -3س� 45 + 2س نقطة انق ÜÓعند �س 4هي . 1
القيمة العظمى المحلية للدالة اأكبر من كل قيمة �صغرى محلية للدالة نف�صها . اإذا كانت ( جـ )
، 0فا َّإن د لها قيمة ق�صوى محلية عند جـ .
اإذا كان للدالة د قيمة عظمى مطلقة عند �س جـ ،فاإن ( جـ ،د( جـ )) نقطة عظمى محلية . القيمة الق�صوى للدالة هي اأكبر قيمة للدالة . �س 2في الفتر 2 ، 1 Iت�صاوي 2 القيمة العظمى للدالة د ( �س ) � + 1س 5 القيمة ال�صغرى للدالة د ( �س ) �س� 6 - 3س� 9 + 2س في الفتر 3 ، 1-] Iهي 16 - منحن ــي الدال ــة المم َّ ãــل في الûصكل المج ــاو QيوVص íاأن¬ عند �س 3 يوجدنقطة انق ÜÓللدالة د . منحني الدالة
المم َّãل في الûصكل المجاو QيوVص íاأن¬ عند �س 0يوجد
نقطة �صغرى محلية للدالة د . منحن ــي الدال ــة المم َّãل في الûصكل المجاو QيوVص íاأن¬ عند �س 0يوجد نقطة انق ÜÓللدالة د .
160
ريا�ضيات ()5
اNتر ا’LEاHة الüسحيحة aي`ªا ∏jي :
2
�س�2 - 2س 5 +فا َّإن د متõايد Iعلى :
اإذا كانت د ( �س ) 1 - ، ∞ - )1
1 ، ∞ - )3
1 ، 1- )2
∞ ،1 )4
اإذا كـانت د ( �س ) � ( 1س 3) 2فا َّإن منحني د محد Üعلى : ∞، 2
)1
2- ، ∞- )2
)4
)3
اإذا كـانت د ( �س ) ( �س 4) 4فا َّإن منحني د مقعر على : 4 ، ∞ - )2
)1 د
)3 ، 2( )2
1 2
) 2 ، 0 ( )3
)0 ، 2( )4
� 2س 1 - 2فا َّإن قيمة �س التي يكون عندها نقطة انق ÜÓهي :
اإذا كـانت (�س) )1
R
3 ، 3 - - )2
)3
)4
اإذا كـانت د ( �س ) ( � 2س 3 3) 4 -فا َّإن نقطة ا’نق ÜÓللدالة د هي : )2 ، 3( )1
h
∞ ،4 - )3
منحني الدالة في الûصكل المجاو QيوVص íا َّأن منحني د مقعر على : 3 ، 3 - )1
هـ
∞ ،4 )4
)2
1 2
� )3صفر
)4غير موجودI
منحني الدالة المم َّãل في الûصكل المجاو QيوVص íا َّأن قيمة �س التي يكون عندها نقطة انق ÜÓلمنحني الدالة د هي : 3 )1
� )2صفر
1 )3
)4غير موجودI
ريا�ضيات ()5
161
ح �إذا كـانت د ( �س ) �صغرى محلية هي :
� 1س� 1 - 3س� 6 - 2س 8 +ف� َّإن قيمة �س التي يكون عندها للدالة قيمة 2 2 2- )2
� )1صفر ط �إذا كـانت د( �س ) = �س
3
3 )3
�6س
5 )4
،د ( )1قيمة ق�صوى محلية للدالة ف� َّإن ت�ساوي 4 )4 3 )3
2
4- )1
2 )2
)1د(�س) �س1 - 2
� - 1 )2س
ي الدالة التي لها قيمة عظمى محلية من بين الدوال التالية هي : 2
)4د(�س) �س
)3د (�س)=� - 1س
3
ك عدد النقاط الق�صوى المحلية للدالة د ( �س ) �س� 9 + 3س هو : � )1صفر ل �إذا كـانت د( �س ) 1 )1
1 )2
2 )3
�س� 2 – 2س � ،س
3 ، 2ف� َّإن القيمة العظمى المطلقة للدالة د هي :
1- )2
8 )4
م القيمة ال�صغرى المطلقة للدالة د( �س ) 2 )1
3 )4
� )2صفر
ن �إذا كانت د ( �س ) = جا �س ،حيث �س
3 )3 � 4س �س1 + 2 1- )3
،حيث �س
4 ، 0هي : 4 )4
، 0ط ،ف� َّإن قيـمة �س الـتي يكون عندها قيمة عظمى
مطلقة هي : )1ط
� )2صفر
)3ط 2
)4ط 3
�س �إذا كـانت الدالة م �س �ص � 3 ،س � +ص ، 60حيث �س � ،ص عددان غير �سالبين ،ف� َّإن قيمتي �س � ،ص على الترتيب التي تجعل م �أكبر ما يمكن هما : 36 ، 8 )1
162
ريا�ضيات ()5
45 ، 5 )2
30 ، 10 )3
10 ،30 )4
3اأوج ــد قيم ــة x كل م ــن Ü ،اإذا كان للدالة د( �س ) �س � + 3ــس� Ü + 2س قيمــة �صغ ـ ــرى محلي ـ ــة عند �س 4
، 4ونقطة انق ÜÓعند �س
.1
متواRي م�صتطي äÓقاعدت¬ على Tصكل مرب™ ومجمو´ اأWوال اأحرف¬ جميعها � 300ص ، ºاأKبت ا َّأن حجم¬ ي�صاوي �س� 2 - 75 ( 2س ) ºKاأوجد اأبعاد متواRي الم�صتطي äÓعندما يكون حجم¬ اأكبر ما يمكن .
5
اعتما kدا على الر�ص ºالمجاو Qالòي يمãل ك Óvمن منحني و منحني للدالة كãير Iالحدود د . اأوجد للدالة د ك Óvمن :
-1فترا äالتõايد والتناق�س . -2فترا äالتقعر والتحد. Ü -3قي� ºس التي يوجد عندها قيمة �صغرى محلية اأو قيمة عظمى محلية . -4قي� ºس التي يوجد عندها نقطة انق. ÜÓ هل يمكن∂ حل فقر ) ( Iدون ا�صتîدام منحني ? ا�Qص ºمنحني الدالة د عل kما با َّأن :د( ، 2 )1د( ، 4 )1-د( )0د()2
د(3 )2-
ما دQجة كãير Iالحدود د .
ريا�ضيات ()5
163
�MƒdدI �á©H�ôd
�ɵàdمπ The integral
)ɵàd� (1-4مëŸ� ÒZ πدO
)ɵàd� (2-4مëŸ� πدO )ɵàd� (3-4م¢†jƒ©àdÉH π
󫡪àdG »`` a Gƒ`` ªgÉ°� ø`` jòdG øe لح�ض ��ا Üالتµام ��ل العال �� ºالم�ضلº المûض¡ ��ور {الح�ضن بن ال¡ي zºãوbد ƒg ºã«¡dG øHG ¿CG ó`` MGh ô«Z âÑKCG الذي اأوجد مéم ��و´ �ضل�ضلتي ا’أ�س الãال åوالراب™ لÓأعداد الطÑيعية، عندم ��ا كان يق ��و Ωبح�ض ��ا Üحºé الم�éض ºالدوراني النا èJمن دوران bطع ��ة bاFمة من bط™ مµاف Åحو∫ محور عمودي عل ��≈ محور JماKل¡ا; حي ��� åضاعد ذل ��∂ عل ��≈ اكتûضا± التØا�ضل والتµامل.
™bs ƒàjoمن �©H ÖdÉ£dد Mƒd� √òg á`°S�QOد� Iأ¿ � ≈∏Y �Qk OÉb ¿ƒµjأ¿ :
-1يتعر ±م¡Øو Ωالدالة ا’أUضلية . -2يتع ��ر ±م�� ¡Øو Ωالتµام ��ل Zي ��ر المح ��دد وNواUض ��ه . م�ضتîدم ��ا القواعد ا’أ�ضا�ضية -3يوج ��د التµامل Zي ��ر المحدد لدالة ً للتµامل وNواUس التµامل Zير المحدد. -4يوجد معادلة منحني دالة بد’لة ميله ونقطة عليه . -5يتعر ±م¡Øو Ωالتµامل المحدد وNواUضه . م�ضتîدم ��ا القواعد ا’أ�ضا�ضية للتµامل -6يوج ��د التµامل المحدد لدالة ً وNواUسالتµاملالمحدد. ي�Øض ��ر العbÓة بي ��ن التµامل المحدد والم�ضاح ��ة المحüضورة بين qp -7 منحني دالة وفترة . -8ي�ضتîد Ωالتµامل المحدد في اإيéاد م�ضاحة محüضورة بين منحني دالة وفترة . -9ي�ضت�� îدW Ωريقة التµامل بالتعوي†س في اإي�� éاد بع†س التµامÓت Zير المحددة وبع†س التµامÓت المحددة .
الوحدة الرابعة
1-4
�ëªdدO �ɵàdمô«Z π s كم ��ا ا sأن التØا�ض ��ل يîت�� üس بعملية اإي�� éاد الدالة المûضتق ��ة ،فا sإن التµام ��ل يîتüس بالعملي ��ة الع�µضية لTÓضتقا ¥وه ��ي عملية اإيéاد دالة بمعلومية مûضتقت¡ا . �Jض sم≈ كل دالة ناéJة ع ��ن العملية الع�µضية لTÓضتقا ¥دالة اأUضلية ( اأو مûضتقة ع�µضية ) .
Jعري∞ ()1-4 اإذا كانت الدالة د متüضلة عل≈ فترة ±فا qnإن كل دالة ∫ Jحق≥ العbÓة : qp لµل نقطة داNلية في �J ±ض qnم≈ دالة اأUضلية للدالة د. ∫ ( �س ) د ( �س ) ’ح ßا sأن الدالة ∫ متüضلة عند كل نقطة داNلية في . ±
مãا∫ ()1-4 �أs � âÑKأ¿ �dد�� ád�O »g 3¢S ( ¢S ) ∫ ádأ∏d á«∏°Uد�¢S 3 ( ¢S ) O ád
2
الحل
∫ ( �س ) � 3س
2
∫ دالة اأUضلية للدالة د
د ( �س )
هل ∫ ( �س ) = �س 3هي الدالة ا’أUضلية الوحيدة للدالة د ( �س ) = � 3س? 2 من الوا�ض íا sأن ك Óvمن الدوا∫ : ∫� ( 1س ) �س� ( 2∫ ، 1 + 3س ) �س� ( 3∫ ، 3 3س ) �س2 + 3 2 هي دالة اأUضلية للدالة د ; ’ sأن : ∫ ( �س ) ∫ ( �س ) ∫ ( �س ) د ( �س ) 1
166
2
3
وفي الوا ™bا sأن كل دالة عل≈ الüضورة � :س ç + 3حي ç åعدد Kابت هي دالة اأUضلية للدالة د ; ذل∂ ’ sأن مûضتقة الãابت �Jضاوي Uضً Øرا . وبذل∂ نتوUضل اإل≈ النتيéة التالية : ريا�ضيات ()5
التµامل المحدد نتيéة ()1-4 اإذا كانت الدالة ∫ دالة اأUضلية للدالة د فا qnإن كل دالة عل≈ الüضورة � ( ∫ :س ) ، ç +حي ç åعدد Kابت هي دالة اأUضلية للدالة د هذ√ النتيéة Jعني اأنه اإذا كان للدالة د دالة اأUضلية ∫ فاإنه يوجد عدد Zير منته من الدوا∫ ا’أUضلية للدالة د، ك wل من¡ا عل≈ الüضورة � ( ∫ :س ) ç �`ëªdد Oللدالة د ، �Jض sم≈ هذ√ الدوا∫ ا’أUض�لية É`µàdÉHمô«Z π s õ`` eôdÉH ¬`` d õ`` eôjhد ( �س ) �س ،و يق ��راأ µJامل د ( �س ) بالن�ضÑة ل�� pس ،
لعل ��ه ا†Jض �� íل∂ اأن �ض�J Ö�� Ñضمي ��ة التµامل Zير المح ��دد هو اأنه ’ يع�� Ñر عن دالة محددة بل عن عدد Zير منته من الدوا∫ ا’أUضلية !
وي�ض sم≈ العدد الãابت .πeɵàdG âHÉK ç اأي ا sأن: د (�س) �س
∫(�س) ç +
وبالرجو´ اإل≈ المãا∫ ( ) 1-4نéد ا sأن � 3 :س
2
�س
()1-4 �سç + 3
bواعد التµامل Zير المحدد معلوماJنا في ا’Tضتقا�J ¥ض ِّ¡ل علينا Jقدي ºالقواعد ا’أ�ضا�ضية التالية للتµامل Zير المحدد حيK ç åابت التµامل . 1
∑ �س
2
�س
3
جتا �س �س
¿
�س
4جا �س �س � 2Éb 5س �س � 2Éàb 6س �س � Éb 7س � ÉXس �س � Éàb 8س � ÉàXس �س
∑ �س ، ç +حي∑ å ¿1+ �س ¿ ، ç + 1 +حي åن جا �س ç +
1
جتا �س ç + � ÉXس ç + � ÉàXس ç + � Ébس ç + � Éàbس ç + ريا�ضيات ()5
167
الوحدة الرابعة مãا∫ ()2-4 �س
�س ç +
� 4س � 4س ç + �س 1 4 � 4 ç +س �س� 3س 1 3 6�س �س� 7 -س ç 6 - � 7 1س �س 5 2 3 �س 3 �س 3ﺀ �س �س 2ﺀ �س 5 1+3
د `g
’إيéاد µJامل bوة للمت¨ير �س ( م¨ايرة للعدد )1-ن†ضي∞ 1 لÓأ�س ونق�ض ºعل≈ ا’أ�س الéديد.
OóëªdG ô«Z πeɵàdG ¢UGƒN
3
ç ç + 6 1�6س 3 5 ç+
3
�سç + 5
ف ��ي الوا ™�� bيمµننا ب�ض¡ولة من العbÓة ( ) 1-4ا�ضتنÑا• NواUس التµام ��ل Zير المحدد و التي Jنüس علي¡ا الن¶رية التالية :
(1-4) ájô¶f OóëªdG ô«Z πeɵàdG ¢UGƒN اإذا كان ٍ q لµل من الدالتين د ، 1د 2دالة اأUضلية فا qnإن : µJ )1امل ال†ضر Üفي Kابت ∑ :د� ( 1س ) �س ∑ د� ( 1س ) �س ،حي0 - ∑ å µJ )2امل المéمو´ ( :د� ( 1س ) +د� ( 2س ) ) �س د� ( 1س ) �س +د� ( 2س ) �س µJ )3امل الØر ( : ¥د� ( 1س ) د� ( 2س ) ) �س د� ( 1س ) �س د� ( 2س ) �س انتÑه !
د�( 1س) �س .د�( 2س) �س
د�( 1س) .د�( 2س) �س د�( 1س) د�( 1س) �س �س د�( 2س) د�( 2س) �س
()1-4
عدد ٍ يمµن Jعمي ºالØقرJين ( )3( ، )2من ن¶رية ( ِّ ’ ) 1-4أي ٍ منته من الدوا∫ عل≈ النحو التالي : (د�(1س) د�(2س) ...د¿(�س)) �س
168
د�(1س) �س
د�(2س) �س ...د¿ (�س) �س
وبا’إفادة من القواعد ا’أ�ضا�ضية وNواUس التµامل Zير المحدد يمµننا اإيéاد التµامل Zير المحدد للعديد من الدوا∫ . ريا�ضيات ()5
التµامل المحدد مãا∫ ()3-4 يمµننا اإيéاد
( �س� 3 - 4س� A ) 10 + 2س عل≈ النحو التالي : � 3س� 2س � 10 +س
( �س� 3 - 4س� ) 10 2س �س�3 4س - 5 �س �س ç + �س 10 + ) ç + ç + ( 3 3 2 1 3 5 1 � 5س� - 5س� 10 + 3س ، ç +حيç + 2ç 3 - 1ç ç å 3 من المãا∫ ال�ضاب≥ نéد اأنه عند اإيéاد التµامل Zير المحدد يمµننا ا’كتØا Aباإ�ضافة Kابت واحد للنا èJالن¡اFي ذل∂ ا sأن العمليات الÑéرية عل≈ ا ِّأي ٍ أي†ضا . عدد من الãوابت Jعطي مقدا ًرا Kابتًا ا ً
مãا∫ ()4-4 �أوجد ك ًّال من : ( � Éàb + 9س � ÉàXس ) �س
( �س� ( 2) 1 - 2س � ) 3 +س
الحل ( � Éàb + 9س � ÉàXس ) �س
� 9س � Éàbس ç +
�س 1 �س
�س
لéاأن ��ا هنا اإل≈ اإج ��را Aعملية ال†ض ��ر ºK ،Üاإيéاد التµامل’ ،أنه ’ Jوج ��د bاعدة عامة ’إيéاد µJامل حاUض ��ل ال†ض ��ر( Üوكذل ��∂ نتعام ��ل م ��™ عملي ��ة الق�ضمة)
( �س� ( 2)1 2س � ) 3 +س ( �س� 2 4س� () 1 + 2س � ) 3 +س ( � ``س`` � 3 5س`` � 2 4س� 6 3س� 2س � ) 3س
4 5 6 �س� 3س �س �س �س � 3 + 2 + 3 6 4 2 5 3 + 6س ç + 1 1 3 1 � 6س� 5 + 6س� 2 5س� 2 4س� 2 + 3س� 3 + 2س ç + 2
ريا�ضيات ()5
169
الوحدة الرابعة �س 1- �س
( �س � ) 1 -س
�س
1
12
�س
1-
( �س � - 2س � ) 2س ( .................................اأكمل الØرا) Æ
Jدري)1-4( Ö �س 9 2 اأوجد � :س 3ﺀ �س . ونîت ºهذا ال Aõéبتقدي ºالنتيéة التالية التي Jوِّ Dكد ا sأن عمليتي ا’Tضتقا ¥والتµامل متعاك�ضتان .
نتيéة ()2-4 1في العbÓة ( ) 1-4اإذا ع sو�ضنا عن د ( �س ) ب� ∫ ( �س ) نتوUضل اإل≈ ا sأن : ∫ ( �س ) �س = ∫ (�س) ç +
()2-4
2باTضتقاW ¥رفي العbÓة ( ºK ، ) 1-4التعوي†س عن ∫ ( �س ) ب� د ( �س ) نتوUضل اإل≈ ا sأن : �س
د( �س ) �س = د (�س)
()3-4
مãا∫ ()5-4 1 2
170
ريا�ضيات ()5
( � 3س� 4 2س ) �س �س 1 1 � 2س 2 �س �س �س
� 3س� 4 2س ç +
انتÑه! اإذا oكت Öرم õالتµامل Ñbل رم õا’Tضتقا ¥فاإن النا èJيحوي Kابت التµامل .ç
التµامل المحدد
OóëªdG ô«Z πeɵàdG ≈∏Y á«°Sóæg äÉ≤«Ñ£J اإذا كان لدين ��ا دال ��ة د مع�ادل ��ة منحني¡ا Uس = د ( � ��س ) ،فا sإن ميل المنحني ( اأي ميل مما�ضه ) عند ا ِّأي نقطة �س -كما Jعلo - ºيعط≈ بالدالة ( �س ) . وبالع�µس ،اإذا كان لدينا ميل المنحني اأي ( �س ) فاإننا نحüضل با�ضتîدا Ωالتµامل Zير المحدد عل≈ عدد Zير منته من المنحنيات ،معادلة x كل من¡ا عل≈ الüضورة : Uس =
( �س ) ﺀ �س
Uس =د (�س) ç +
فم: Óً ã اإذا كان ميل منحنٍ عند ا ِّأي نقطة �س هو � 2س فا sإن المعادلة Uس
� 2س �س
Uس
�سJ ç + 2م ِّãل عد ًدا
Zير منته من المنحنيات ( القطو´ المµافÄة ) و الûضµل ( ) 1-4 بع†ضا من¡ا . ِّ يو�ضً í ولµي نحüضل عل≈ مع�ادلة منحنٍ مع sين من¡ا يلõمنا Jعيين bيمة الãابت çمما يتطل Öوجود Tضر• اNBر يم ِّي õهذا المنحني ، فاإذا علمنا ا sأن المنحني يمر بالنقطة ( - ) 1 ، 0م- Óً ã فاإننا بالتعوي†س عن �س بالعدد UضØر و عن Uس بالعدد 1 في المعادلة Uس ç + 2)0( 1
Tضµل ()1-4
�س ç + 2نحüضل عل≈ : 1 ç
فتµون معادلة المنحني الذي ميله � 2س و يمر بالنقطة ( ) 1 ، 0هي U :س
�س1 + 2
ريا�ضيات ()5
171
الوحدة الرابعة مãا∫ ()6-4 �أوج``د م© á``dOÉم …òd� O »``æëæم«∏``¬ æYد � uأ… É``°ùj ¢S á£≤fو… ) ( 9 ¢S 6 2¢S 3و ôªj .( 7 , 2 ) á£≤ædÉH
الحل حي åا sإن ( �س ) اإذ ًا
Uس Uس Uس
� 3س� 6 2س 9
( � 3س� 6 - 2س ) 9 -ﺀ �س 2 3 �س �س 6 � 9س ç + 2 3 3 �س� 3 3س� 9 2س ç +
ولتعيين bيمة الãابت çنع ِّو�س بالنقطة ( ) 7 - ، 2 -في المعادلة ال�ضابقة فنحüضل عل≈ : ç + )2 (9 2)2 (3 3)2 ( 7 7
ç + 18 + 12 8
ç
5
اإذ ًا معادلة المنحني المطلو Üهي : Uس = �س� 3 3س� 9 2س 5
172
ريا�ضيات ()5
التµامل المحدد
(1-4) øjQɪJ 1
اأÑKت ا sأن ∫ ( �س )
2 �س � 6+س هي دالة اأUضلية للدالة د ( �س )
�س 3 + �س�6 + 2س
jQɪàd� »aن من � 19 ≈dE� 2أوجد: 3
�س� 7س
2 4
� 6س
�س
5
4 3 �س
6
( � 4س� 3 - 3س� ) 2س
7
( �س
9
( b - 2تا�2س ) �س
� 1س 2
8
�س .
5 7
3
�س
4
�س
�س 6
1 �س
7
� 5س� ) 2س
10
( جا �س � 4 +س ) �س
11
( � 3سb - 2ا �س Xا �س ) �س
12
( جا�2س +جتا�2س ) �س
13
�س� ( 2س� ) 5 - 2س
14
( �س� ( ) 2 + 2س� ) 3 2س
15
� Éàbس ( � ÉàXس +جا �س ) �س
16 18 20 21
�س �5 2س 6 + �س �س �س 3 2 1 + �3س �س 19 �س �س 3 � 4س 1 اأوجد جتا �2س � 1 -س با�ضتîدا Ωالمتطابقة جتا � 2س 2- 1جا�2س 1 اأوجد + 1جا �س �س ب†ضرx Ü كل من ال�Ñض§ و المقا Ωبمقدار منا�ض. Ö 17
�س 27 - 3 �س 3 - 2 (�س )4 - 2 2 �س
ريا�ضيات ()5
173
الوحدة الرابعة 22
�أوجد ك ًّال من:
�س �س
( �س �س � ) 1 -س
جتا �س �س� 1 + 2س
د
23 �إذا كانت د ( �س )
3
ء ء �س ( �س جا �س) 2ﺀ �س 3 ء �س 1 - 3ﺀ �س ء �س
�س�3 + 2س � 2س ،ف�أوجد ( ) 2
24 �أوجد معادلة المنحني د الذي ميله عند � ِّأي نقطة �س ي�ساوي ( )1 -و يمر بالنقطة ( ) 3- ، 2 25 �أوج ��د معادل ��ة المنحن ��ي د ال ��ذي يم ��ر بالنقط ��ة ( ) 5 ، 1 -وميله عن ��د � ِّأي نقطة � ��س ي�ساوي
( � 4س� 2 + 3س ) 5 +
26 �أوجد معادلة المنحني د الذي ميله عند � ِّأي نقطة �س ي�ساوي ( جا �س ) 1 +ويمر بالنقطة ( ) 1 ، 0 27 �إذا كان ميل العمود لمنحنٍ د عند � ِّأي نقطة �س ي�ساوي 21-ف�أوجد معادلة هذا المنحني عل ًما �س ب�أنه يمر بالنقطة ( ) 4 - ، 2
174
ريا�ضيات ()5
التµامل المحدد
2-4
�ëªdدO �ɵàdمπ s اإذا كان لدينا دالة د متüضلة عل≈
، Ü ،وكانت ∫ دالة اأUضلية للدالة د فاإنه -كما Jعل- º
د ( �س ) �س ∫ ( �س ) ، çحيK ç åابت التµامل . ومن الوا�ض íا sأن bيمة هذا التµامل عندما �س Üهي ∫ ( ç + ) Üو bيمته عندما �س هي ∫ ( ) . ç + وال�� Øر ¥بي ��ن هاJي ��ن القيمتي ��ن ∫ ( »`` gh ) ( ∫ ) Ü ( ∫ ç + ) ( ∫ ç + ) Ü bيمة محد sدة -م¡ما كانت bيمة �J ، çض sم≈ µJام ً Óمحد ًدا للدالة د .
Jعري∞ ()2-4 اإذا كانت د دالة متüضلة عل≈ ، Ü ،و كان د ( �س ) �س ∫ ( �س ) ç + فا qnإن المقدار ∫ ( ) ( ∫ ) Üي�ض qnم≈ ɵJم kال مëد �Okللدالة د عل≈ õeôjh ، Ü ، Ü õeôdÉH ¬d د ( �س )� Aس ،و يقراأ µJامل د ( �س ) بالن�ضÑة pل� �س من اإل≈ .Ü Ü اأي ا sإن : د ( �س ) �س ∫ ( ) ( ∫ ) Ü وي�ض qnم≈ العددان πeɵàdG …ónq M Ü ،حي åهو الحد ال�ضØلي و Üهو الحد العلوي . يرم õللمقدار ∫ ( ) ( ∫ ) Üفي التعري∞ ال�ضاب≥ بالرم� ( ∫ õس ) Ü
د (�س) �س
و عليه يµون : ∫(�س)
Ü
∫() ( ∫ )Ü
مãا∫ ()7-4 اأوجد ك Óvمن : 3 � 2س �س 1
0
• 2
جتا �س �س
1-
2
( �س ) 1 +س 3
ريا�ضيات ()5
175
á©HGôdG IóMƒdG !¬ÑàfG OóY ƒg OóëªdG πeɵàdG ádGO ’ »≤«≤M 1
πëdG 2 3 ¢S 3 ( 2 2 ) ¢S ¢S 2 1 1 3 2 ¢S 8 21 - 23 1 • ط • ـــ 2 0 - 1 0 ÉL - 2 ÉL ¢S ÉL ¢S ¢SÉàL ٢ 0 0 4 2 ¢S 2 3 ( ¢S + ¢S ( 1 + ¢S ) ) 4 114 4 (1 ) 27 1 2 1 + ( 1 6 ) ( 2 + 4 4 4 4 )
: OóëªdG πeɵàdG ¢UGƒN ≥Ñ£æJ ¢UGƒîdG √òg ¿Cs G ™bGƒdG »ah , OóëªdG ô«Z πeɵàdG ¢UGƒN ≈∏Y ( 1-4 ) ájô¶f ∫ÓN øe Éæaôs ©J : á«dÉàdG ájô¶ædG ¬«∏Y ¢üæJ Ée Gògh OóëªdG πeɵàdG ≈∏Y
(2-4) ájô¶f OóëªdG πeɵàdG ¢UGƒN
≈∏Y á∏°üàe 2O , 1O ø«àdGódG øe πlq c âfÉc GPEG : âHÉK »a Üô°†dG πeɵJ -1 Ü Ü ∑ å«M , ¢S ( ¢S ) O ∑ ¢S ( ¢S ) O ∑ : ´ƒªéªdG πeɵJ -2 Ü Ü Ü ¢S ( ¢S ) 2O + ¢S ( ¢S ) 1O ¢S ( ( ¢S ) 2O + ( ¢S ) 1O ) : ¥ôØdG πeɵJ -3 Ü Ü Ü ¢S ( ¢S ) 2O ¢S ( ( ¢S ) 2O - ( ¢S ) 1O ) - ¢S ( ¢S ) 1O : ¿Eqn Éa Ü ,
( 2-4 ) ájô¶f øe ( 3 ) , ( 2 ) ø«Jô≤ØdG º«ª©J øµªj ¬fEÉa OóëªdG ô«Z πeɵàdG »a ∫ÉëdG ƒ`` g É`` ªch m OóY m …Cu ’ . ∫GhódG øe ¬àæe
(5) äÉ«°VÉjQ
176
OóëªdG πeɵàdG : ¿Éà«dÉàdG ¿Éàjô¶ædG É¡«∏Y ¢üæJ OóëªdG πeɵà∏d iôNCG ¢UGƒN ∑Éægh
(3-4) ájô¶f : ¿Eqn Éa Ü , ¢S ( ¢S ) O
Ü
¢S ( ¢S ) O
≈∏Y á∏°üàe O ádGódG âfÉc GPEG 0
Ü
¢S ( ¢S ) O
: ¬fCG »æ©J ájô¶ædG √ògh . Gôk Ø°U …hÉ°ùJ πeɵàdG ᪫b ¿Es Éa πeɵJ Gós M ihÉ°ùJ GPEG . §≤a πeɵàdG IQÉ°TEG ô«u ¨J πeɵJ …ós M ø«H ádOÉѪdG
(8-4) ∫Éãe 0 ¢S 2¢S 2
¢S ( 1 + 3¢S ) ( (7 - 4) ∫Éãe »a (`L) Iô≤a øe )
¢S A ( 1 + 3¢S )
1- -
3
1-
274
3 1 2 2
(4-4) ájô¶f : ¿Eqn Éa Ü , ] `L âfÉch Ü , ≈∏Y á∏°üàe O ádGódG âfÉc GPEG `L Ü Ü ¢S ( ¢S ) O ` `L + ¢S ( ¢S ) O = ¢S ( ¢S ) O : »dÉàdG ƒëædG ≈∏Y ájô¶ædG √òg º«ª©J øµªj , Ü,
¿
` L , . . . , 2 ` L , 1 ` L âfÉch , Ü , : ¿Es Éa Ü
¢S ( ¢S ) O
+ . . . + ¢S ( ¢S ) O
¿
` L ...
2
+ ¢S ( ¢S ) O
≈∏Y á∏°üàe ádGO O âfÉc GPEG `L
1
`L
, • ¿ å«M ¢S ( ¢S ) O
Ü
. ICGõée ∫Ghód äÓeɵJ OÉéjEG »a ájô¶ædG √òg Éfó«ØJh
177
(5) äÉ«°VÉjQ
á©HGôdG IóMƒdG 1 ¢S 0 ¿Éc GPEG 4
(9-4) ∫Éãe
¢S3
2
(¢S)O âfÉc GPEG
¢S 1 ¿Éc GPEG 2 + ¢S
¢S ( ¢S ) O
4
0
óLhCG
πëdG
4 , 0 ≈∏Y á∏°üàe O ádGódG ¿Cs G ßM’ ¢S ( ¢S ) O
4
1
¢S ( 2 + ¢S )
+ ¢S ( ¢S ) O 4
1
1
+ ¢S 2¢S 3
¢S ( ¢S ) O
0 1
4
0
0
2 1 3 4 ¢S ( ¢S 2 + ) + 2 0 ¢S 1 ٢ ٤ 1 ـــــــــــ (1 2+ 2 )-(4 2+ ) + 0-1 ٢
2
29 2
1 2- 2
16 + 1
(2-4) ÖjQóJ : óMGh πeɵàH »JCÉj ɪs Y ôÑu Y 3 3 ¢S ( ¢S ) O ¢S ( ¢S ) O 5 1(5) äÉ«°VÉjQ
178
OóëªdG πeɵàdG
: áMÉ°ùªdG h OóëªdG πeɵàdG : »∏j Ée ßM’h (4-4) , (3-4) , (2-4) ∫ɵ°TC’G πeCÉJ : (2-4) πµ°ûdG »a ¢Vô©dG ∫ƒ£dG `e »g ( π«£à°ùªdG ) á∏∏¶ªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe 1 á©Hôe äGóMh 6 2 3 4 4 4 ¢S 2 ¢S 2 ¢S A ( ¢S ) O 1 1 2 4 1 `e (2) , (1) ¢S ( ¢S ) O 1 : (3-4) πµ°ûdG »a
6 1 2 4 2
(2-4) πµ°T
1 ´ÉØJQ’G IóYÉ≤dG 2
`e »g ( å∏ãªdG ) á∏∏¶ªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe 1 1 2 4 2¢S 4 4 ¢S ¢S ¢S ( ¢S ) O 1 2 0 2 4 0 `e (2) , (1) ¢S ( ¢S ) O 1 : (4-4) πµ°ûdG »a
á©Hôe äGóMh 8 ((3-4)) πµ°T
8
1 (0 - 2 4 ) 2
`e
1
`e »g ( ±ôëæªdG ¬Ñ°T ) á∏∏¶ªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe 1
1 (21 -24 ) 2
1 2 ) (1 3) 15 9 á©Hôe IóMh 2 3 2 ٤ 2¢S 4 4 ¢S ¢S ¢S ( ¢S ) O 2 ١ 2 1 1
2
`e
4 4
(3 3
((4-4)) πµ°T
15 2
¢S ( ¢S ) O (( )∫-(Ü)∫)∑ =
179
(5) äÉ«°VÉjQ
Ü
4
( ( ¢S ) ∫ . ∑ ) ¿Es Éa
1
`e
(2) , (1) ∑ ¿Éc GPEG ¬fCG ßM’
á©HGôdG IóMƒdG ø«H Ió«WƒdG ábÓ©dG øY ∞°ûµdG øe ¿ƒ«°VÉjôdG øµªJ ™bGƒdG »ah Ü ájƒà°ùªdG á≤£æªdG áMÉ°ùeh ¢S ( ¢S ) O OóëªdG πeɵàdG äÉ``æ«°ùdG Qƒ`` ` `ëeh O á`` ÑdÉ°ùdG ô`` «Z á`` dGódG »``æëæe ø«H IQƒ°üëªdG Ü ¢S , ¢S ø«ª«≤à°ùªdGh äÉaôëæe √ÉÑ°TCG IóY ≈dEG á≤£æªdG √òg áFõéJ øe Gƒ≤∏£fG å«M √ÉÑ°TCG OóY IOÉjõH GƒeÉb ºK , ( 5 – 4 ) πµ°ûdG »a í°Vƒe ƒg ɪc ájô¶ædG äÉÑKEG Gƒ∏é°ù«d ÉÄk «°ûa ÉÄk «°T É¡JÉYÉØJQG ¢ü«∏≤àH äÉaôëæªdG : á«dÉàdG (5-4) πµ°T
(5-4) ájô¶f IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG »g `e âfÉch , Ü , »a á`` ÑdÉ°S ô«Zh á∏°üàe O á`` dGódG â`` fÉc GPEG äÉæ«°ùdG Qƒëeh O »æëæe ø«H Ü ¢S ( ¢S ) O `e : ¿Eqn Éa Ü ¢S , ¢S ø«ª«≤à°ùªdG h
ø«ª«≤à°ùªdGh äÉæ«°ùdG Qƒëeh O ádGO »æëæe ø«H IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG ÜÉ°ùM øe Éæ浪J ájô¶ædG √òg ¿Es G πeɵàdG ΩGóîà°SÉH ( Ü , IôàØdGh O »æëæe ø«H IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG …CG ) Ü ¢S , ¢S Ü, ¢S 0 ( ¢S ) O âfÉc GPEG ÉeCG , Ü , ¢S 0 ( ¢S ) O ¿ƒµJ ¿CG •ô°ûH OóëªdG Ü, ¢S 0 ( ¢S ) O ¿ƒµJ ¿CG »¡jóÑdG øe ¬fEÉa
(6-4) πµ°T
ƒg ( O ) »æëæe ¿CG í°Vƒj qn …òdGh (6 – 4) πµ°T ô¶fG , »æ«°ùdG QƒëªdG ∫ƒM ôXÉæàdG ô«KCÉJ âëJ ¬°ùØf O »æëæe äÉæ«°ùdG Qƒëeh O »æëæe ø«H IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG ¿Es Éa ¬«∏Yh áMÉ°ùªdG …hÉ°ùJ `e øµàdh , Ü ¢S , ¢S ø«ª«≤à°ùªdGh ø«ª«≤à°ùªdGh äÉæ«°ùdG Qƒëeh (O ) »æëæe ø«H IQƒ°üëªdG Ü ¢S , ¢S Ü `e :Gk PEG ¢S ( ¢S ) O : á«dÉàdG áé«àædG ≈dEG π°Uƒàf ∂dòHh (5) äÉ«°VÉjQ
180
OóëªdG πeɵàdG (3-4) áé«àf ø«H IQƒ`` °üëªdG á`` MÉ°ùªdG »`` g ` ` e â`` fÉch , Ü , »`` a á`` ÑLƒe ô`` «Zh á`` ∏°üàe O á`` dGódG â`` fÉc GPEG Ü ¢S A( ¢S ) O ¢S ø«ª«≤à°ùªdGh äÉæ«°ùdG Qƒëeh O »æëæe - `e : ¿Eqn Éa Ü ¢S ,
(2-4) »æëæe ø«H áMÉ°ùªdG óLƒf ÉæfEÉa , Ü , øe á«FõL äGôàa »a ô«¨àJ O ádGódG IQÉ°TEG âfÉc GPEG ø«H IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG ≈∏Y π°üëæa áéJÉædG äÉMÉ°ùªdG ™ªéf ºK øeh , IóM ≈∏Y á«FõL Iôàa πch O . Ü , IôàØdGh O »æëæe ` `L , »a áÑdÉ°S ô«Z O âfÉch Ü , ` `L âfÉc GPEG : Ók ãªa áMÉ°ùªdG ¿Es Éa , ( 7 -4 ) πµ°ûdÉH ɪc Ü ,`` L »a áÑLƒe ô«Zh : »g Ü ¢S , ¢S ø«ª«≤à°ùªdGh äÉæ«°ùdG Qƒëeh O »æëæe ø«H ¢S ( ¢S ) O (7-4) πµ°T
Ü
`L
¢S ( ¢S ) O
`L
2
`e + 1 `e
á``dGO »æëæe ø``«`H IQƒ``°`ü`ë`ª`dG á``MÉ``°`ù`ª`dG ¿Cs É` ` H ∂°ùØf ™``æ` bG : »``g Ü ¢S ,
¢S ø«ª«≤à°ùªdGh äÉæ«°ùdG Qƒ``ë`eh O ¢S | ( ¢S ) O |
2 ¢S , 1
`e
Ü
`e
(10-4) ∫Éãe
¢S ø«ª«≤à°ùªdG h äÉæ«°ùdG Qƒëe h 2¢S (¢S)O »æëæe ø«H IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG óLhCG
πëdG
2 ,1- »a ( ¢S ) O IQÉ°TEG åëÑH ’k hCG CGóÑf
(8-4) πµ°T
á©Hôe äGó``Mh 3
181
(5) äÉ«°VÉjQ
9 3
¢S A2¢S
2
1 (1+ 8) 3
2 ,1
¢S
0 2¢S = ( ¢S )O 2 ¢S A(¢S)O áHƒ∏£ªdG áMÉ°ùªdG Gk PEG 112 3¢S 1 3 3 ((1 ) 2 ) 3 1- 3 ( 8-4 ) πµ°ûdG »a á∏∏¶ªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe »gh
á©HGôdG IóMƒdG (11-4) ∫Éãe 6 ,1 IôàØdG h 3 - ¢S
( ¢S ) O »æëæe ø«H IQƒ°üëªdG áMÉ°ùªdG óLhCG
πëdG 3
¢S
0 3 - ¢S
0 ( ¢S ) O
: »dÉàdG OGóYC’G §N ≈∏Y í°Vƒe ƒg ɪc ( ¢S ) O IQÉ°TEG ¿ƒµJh
(9-4) πµ°T
: ¿Cs G óéf ¬æeh 3 ,1
¢S
0 ( ¢S ) O
6 ,3
¢S
0 ( ¢S ) O
2 3 ¢S 3 3 - `e ( ¢S 3 ¢S A( 3 ¢S ) ¢S A( ¢S ) O ) 1 2 1 1- 1 1 9 2 (2-)- (6-4)- (3- 2 )-(9- 2 )]-= 2 6 ¢S 6 6 ( ¢S 3 ¢S A ( 3 ¢S ) ¢S A ( ¢S ) O `e ) 3 2 3 3 2 9 9 9 36 ( ( 9 ) 18 18 ) ( 18 2 2 2 2 ) 13 9 k á©Hôe IóMh 2 2 + 2 2 `e + 1 `e =`e »g áHƒ∏£ªdG áMÉ°ùªdG GPEG ( 9 - 4 ) πµ°ûdG »a á∏∏¶ªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe »gh
: ¿Cs ÉH ∂d ócCÉà«d (10-4 ) πµ°ûdG πeCÉJ 6 , ¢S | 3 - ¢S | `e 1 . ∂dP ≈dEG GOk Éæà°SG áMÉ°ùªdG Ö°ùMG ºK (10-4) πµ°T (5) äÉ«°VÉjQ
182
OóëªdG πeɵàdG
(2-4) øjQɪJ : óLhCG 16 ≈dEG 1 øe øjQɪàdG »a ¢S ¢S ¢S
2 4
¢S
2
¢S 7( 3 + ¢S 5 - 2¢S )
2
21 2
8 - 3¢S 2 ¢S 2 - ¢S 23 ¢S 1 +2¢S 3 6 ¢S |6 - ¢S | 0 ¢S ( ¢S ÉL - ¢S ÉàL ) ¢S ( ¢S ÉX 4 + 4 ) 2
¢S ( ¢S ) O
¢S ( ¢S ) O
183
3
7
(5) äÉ«°VÉjQ
1
0
óLhCÉa
óLhCÉa
,
,
• 2
• 4
0 0
6
2
¢S 2
4
¢S (¢S 2 - 2¢S )
6
¢S ( 2¢S - 1 ) ¢S 4
8 ¢S
12
0
3
1-
5
6
¢S ¢S ÉL
14 16
2
1
1 2 1 ¢S 2 4 - ¢S3 + ¢S 1 4 + ¢S 11 ¢S | ¢S | 2¢S
10
3
1-
¢S ( ¢S ÉX ¢S Éb - ¢S2 )
• 2
• 3 • 2
0
2 ¢S 1 ¿Éc GPEG ¢S 3 ¢S 2 ¿Éc GPEG 2 = (¢S)O âfÉc GPEG 2 ¢S ¿Éc GPEG
¢S
7 9 11 13 15
17
2
2 ¢S ¿Éc GPEG 2 - ¢S3
= (¢S)O âfÉc GPEG
18
á©HGôdG IóMƒdG ¢S ( ¢S ) O
4
0
óLhCÉa ,
¢S 1 2 ¢S
1 ¢S 0 ¿Éc GPEG
=(¢S)O âfÉc GPEG
19
: »∏j ɪe xπc »a ∑ »≤«≤ëdG Oó©dG ᪫b óLhCG
20
1 ¢S ¿Éc GPEG
6 ¢S 3
∑2 2
¢S ∑2
30
2
12 ¢S ( 5 ¢S 2 + 2¢S ∑ )
1 ∑ 1-
x øY ôÑu Y : óMGh πeɵàH »∏j ɪe πc ¢S ¢S 2
1 ¢S 2 + ¢S
5
1 3
¢S
0
21
1
+ ¢S 2¢S
2 + ¢S 1
1 3
2-
x »`` a áë°U øe ≥≤ëJ ºK OóëªdG πeɵàdG ΩGó`` îà°SÉH á∏∏¶ªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe Ö°ùMG »∏j ɪe πc
22
: áMÉ°ùªdG ø«fGƒb ΩGóîà°SÉH èJÉædG
()ﺟـ
()ب
( )
(5) äÉ«°VÉjQ
184
OóëªdG πeɵàdG : á«JB’G äÓeɵàdG øe xπc OÉéjE’ QhÉéªdG πµ°ûdG »a áë°VƒªdG äÉMÉ°ùªdG Ωóîà°SG Ü
¢S ( ¢S ) O ¢S ( ¢S ) O ¢S ( ¢S ) O ¢S ( ¢S ) O
23
` `L O O
(1 Ü(2
`L ( 3 (4
»æëæe ø«H IQƒ°üëªdG á≤£æªdG áMÉ°ùe πeɵàdG ΩGóîà°SÉH óLhCG 32 ≈dEG 24 øe øjQɪàdG »a : IQƒcòªdG IôàØdGh O ádGódG 7 ,1- ,
3 + ¢S 2
( ¢S ) O
24
5,2 ,
¢S 4 - 3
( ¢S ) O
25
6 ,0 ,
¢S 2 - 8
( ¢S ) O
26
4 ,1 ,
| ¢S - 3|
( ¢S ) O
27
¢S - 4
( ¢S ) O
28
2 - ¢S - 2¢S
( ¢S ) O
29
( 3 - ¢S ) ( 2 - ¢S ) ¢S ( ¢S ) O
30
2 ,2- , 3 ,1- , 3 ,2 ,
185
(5) äÉ«°VÉjQ
2
4,0 ,
¢S -
( ¢S ) O
31
• 2 ,0 ,
¢S ÉàL
( ¢S ) O
32
الوحدة الرابعة
3-4
التµامل بالت©ƒي†¢ نو�جه �أحيا kنا تكامالت على �ل�سورة د ( ه ( �س ) ) � ( .س )ﺀ �س ول يمكن �إيجادها با�ستخد�م �لقو�عد �لأ�سا�سية مبا�سر kة ، فاإذ� فرVسنا ع ع تكون �س ومنها ع
ه ( �س ) ( �س )
ع ( بالنظر �إلى �س ب�سفتها ن�سبة )
( �س ) � .س
وي�سب íلدينا :
د(ع) ع
د ( ه ( �س ) ) � ( .س ) �س
()4-4
و�إذ� �أوجدن ــا ه ــذ� �لتكامل ،نكون قد �أجرين ــا �لتكامل بطريقة {µàdGام ``H πاƒ©àdي† ، z¢و�سبب هذه �لت�سمية � َّأن �لتكامل يعتمد على �لتعوي�س عن �لد�لة ه ( �س ) بالمتغير ع .
مثال ()12-4 �أوجد � 2س ( �س) 3 + 2
62
�لحل
نفرVس � َّأن ع فتكون ع � 2س �س �إذ � 2 �kس ( �س� 62) 3 + 2س
�س
�س3 + 2
( �س) 3 + 2
62
ع
62
� 2س �س
ع
1ع + 63ث 63 62 2 وبالتعوي�س عن ع بدللة �س يكون � 2 :س ( �س � ) 3 +س
� ( 1س) 3 + 2 63 �أوج ــد � 2ــس ( � ــس� 2) 3 + 2س با�ستخد�م �لتكامل بالتعوي�س ،ث ــم تحق≥ من �سحة �لنات èبفك �لتربي™ و�ل�سرب ثم �لتكامل.
186
ريا�ضيات ()5
63
ث
�لتكامل بالتعوي�س مثال ()13-4 �أوجد
ظا�4س قا�2س �س
�لحل
نفرVس � َّأن ع فتكون ع قا�2س �س �إذ �kظا�4س قا�2س �س ع 4ع 1ع 5ث 5 1ظا� 5س +ث 5 ظا �س
()3-4 يمكننا تطبي≥ طريقة �لتكامل بالتعوي�س في حالة كون ( �س ) د�لة ثابتة ( �أو د�لة م�سروبة في ثابت ) ولم يوVسحان كيفية ذلك . يحت pو �لتكامل �لمطلوب على هذه �لد�لة �لثابتة ( �أو على �لثابت ) ،و�لمثالن �لتاليان ِّ
مثال ()14-4 �أوجد جتا ( � 7س � ) 5 -س
�لحل
نفرVس � َّأن ع فتكون ع
� 7س 5 � 7س
�إذ �kجتا ( � 7س � ) 5 -س
1 7
ع
�س 1 7 جتاع ع
ع
جتاع 1 7 1 جاع +ث 7 1جا ( � 7س + ) 5ث 7 ريا�ضيات ()5
187
الوحدة الرابعة مثال ()15-4 �أوجد �س �س4 2
�لحل
�س
1ع نفرVس � َّأن ع = �س 4 - 2فتكون ع � 2س �س 2 1 1 1 ع ع �إذ � �kس �س� 4 - 2س ع 2ع 2 2 3 3 2 1 1 1 2 3 2 2 )4 (�س ( �س + ) 4 -ث ع +ث +ث 3 3 2 3 2 �س �س
()4-4 يمكننا �أحيا kنا �إيجاد تكامالت على �ل�سورة د ( ه ( �س ) ) � ( .س ) � ( .س )ﺀ �س با�ستخد�م �لأ�سلوب �لذي �تبعناه في طريقة �لتكامل بالتعوي�س م™ �لتعوي�س عن ( �س ) بدللة ع ،و�لمثال �لتالي يوVس íذلك:
مثال ()16-4 �أوجد ( �س � - 1 ) 5 +س
�س
�لحل
نفرVس � َّأن ع
� -1س فتكون ع
-ع
� -س
�س
�س - 1 5ع 5 + ومن �لفرVس نجد � َّأن � :س - 1ع (-6ع) ع -ع �إذ � ( �kس � - 1 ) 5 +س �س (ع 2 5 2 5
188
ريا�ضيات ()5
3 2
6عع6 - 5
1 2
ع
) ع 2 3
ع
3
5 2
3 2
5 2
2
6ع 3 ث
(� - 1س)� - 1( 4 - 5س)
3
ث
ث
-6ع (ع. )6-ع
1 2
ع
�لتكامل بالتعوي�س �أوجدن ــا ف ــي �لأمثلة �ل�سابقة تكامالت غي ــر محددة با�ستخد�م �لتكام ــل بالتعوي� ــس ،و�لآن �إذ� �نتقلنا �إلى ح�ساب تكامل محدد با�ستخد�م �لتعوي�س a ،ما GPعن µàdG OhóMام? π يوVس íلك �لإجابة على هذ� �ل�سو�Dل ! لعل �لمثال �لتالي ِّ
مثال ()17-4 لإيجاد
0
ط ـــــ ٣
جا � 3س ﺀ �س با�ستخد�م �لتكامل بالتعوي�س 1 3
نفرVس � َّأن ع � 3س فتكون ع � 3س ثم نكمل �لحل باإحدى �لطريقتين :
ع
�س
ال£ري≤ة الhCل≈:
ال£ري≤ة الãاfية:
نوجد �لتكامل غير �لمحدد
نغير حدود �لتكامل وف≥ �لفرVس ع �3س ع 0 0 3 �س 0 ط ط ط ع 3 �س 3 3
جا � 3س �س 1 3
1 3
جا ع ع
( -جتا ع) ث 1 3
فيكون: ط 3
جتا � 3س ث
0
ومن تعري∞ �لتكامل �لمحدد يكون: ط 3
جا � 3س �س
ط 0
1 جا ع ع 3 ط
1 3 0 1( جتا ط -جتا )0 3 1 ()1- 1-3 2 3 ( -جتا ع )
ط ـــ 1 جتا � 3س ٣ 0جا � 3س �س 3 ٠ ط 1) -جتا ()0 3 جتا (3 3 3 1(جتا ط جتا )0 3 2 1 ()1- 1-3 3 و�أخي ــر �kنختم بتقديم �لنتيجة �لتالية �لمنبثق ــة من �لعالقة ( )4-4و�لتي ت�س ِّهل عملية �إيجاد تكامل حا�سل Vسرب قوة د�لة في م�ستقة �لد�لة .
ريا�ضيات ()5
189
الوحدة الرابعة نتيجة ()4-4
ن1+
هـ (�س) ن1+
ن
ه (�س) �( .س) �س
حيث ن 1-
ث
تدريب ()3-4 �أثبت �سحة �لنتيجة ( ) 4-4با�ستخد�م �لتعوي�س ع ه ( �س ) لح ــ� ßأن ــه يمكن ــك – ��ستن ــاد � �kإلى مفهوم �لد�لة �لأ�سلي ــة – �لتحق≥ من �سحة ه ــذه �لنتيجة وذلك با�ستقا� ¥لطر� ±لأي�سر بالإفادة من �لقاعدة ( ) 21-2 وفيما يلي نعيد حل ٍّ كل من مثال ( ) 15 – 4 ( ، ) 12 – 4با�ستخد�م �لنتيجة ( : ) 4 – 4 63 2 ( �س )3 + ث � 2س ( �س 62) 3 + 2ﺀ �س 63 (�س)
ه (�س)
�س �س4 2
1 2
�س
� 2س ( �س) 4 - 2 (�س)
مثال ()18-4
2 � 0س� 2س� 1 + 3س
2 1 � 3 0 3س� ( 2س) 1 + 3
ريا�ضيات ()5
1 3
ث
�أوجد � 2 0س� 2س1 + 3
1 2
(�س)4 - 2
3
ث
�س
(�س) ه (�س)
1 3
(�س)1 + 3
2 9
(�س )1 + 3
3 2
3 2
2
( ��ستخدمنا نتيجة ( ) ) 4 – 4
0 2
3
) 1- 39 ( 2 9
190
3 2
�س
�لحل
�س
ه (�س)
(�س)4 - 2 3 2
1 2
1 2
0
2 9
()1 + 3 2
) 1 - 27 ( 2 9
3
()1 + 3 0
3
52 9
�لتكامل بالتعوي�س
تمارين ))3-4 اhCج óالتµام äÓالJBية : 1
5 2
�س
2
�س
4
5
�س� 1 2س �س
6
7
�س (� 4س )
�س
8
�س �س� 3 2س
9
جتا ( � 3 -1س ) �س
10
2قا� 2 (2س � ) 7س
11
قتا� 5 -2 ( 2س ) ظتا (� 5 -2س ) �س
12
( �س ) 2 2جتا ( �س� 6 3س � ) 9س
13
قا ( � 3س ) 1ظا ( � 3س � ) 1س
14
( ظا �س 3) 3قا�2س �س
15
جا �س 3جتا �س �س
16
جتا� 4س جا �س �س
17
ظتا�4 3س قتا�4 2س �س
6 �س � 2س 3 18
( � 7 3س ) 1
3
19
(�2س )1
2
2 2
2
3
( � 2س ) 3
12
�س
� 6 8س �س ( �س � 5 ( ) 2س )
88
�2س 1
�س
�س � 2س 1
1- 20
0
�س
2
3
(�س
�س
3
)1
4
�س
ريا�ضيات ()5
191
الوحدة الرابعة 21
1
1-
( � 5س
7
2 � 3 ( 2 0 23س
3
25
0
- 27
192
ريا�ضيات ()5
ط 3
ط 4
6 � 12س� 35 ( ) 3س� 36 6س� ) 2س � 4 22س �س � 3 -س
� 2س� 9 ( ) 2س� 4 2س ) �س
جا �س �س جتا� 3س ط 4
قا� 2س � 2س ( 2ظا �س)
24
0
� 3س 2 - �س 1
26
- 28
ط 2
ط 6
ط 3
ط 3
�س
جتا �س جا �س
�س
ظا � 3س قا � 3س �س 2
2
�أن�سطة �إثر�ئية
)£°ûfCGة «FGôKEGة( ëdG ΩGóîà°SGاEG »a »dB’G Ö°SيéاµàdG Oام:π نوVس ــ íم ــن خ ــالل �لمثالين �لتاليين طريق ــة ��ستخد�م برنام ــè ِّ و�لتكامل �لمحدد .
في �إيجاد �لتكام ــل غير �لمحدد
مثـ ـ ـ ـ ــال �أوجد ( �س� 3 5س� ) 2 3س
�لحل
بعد فت� íلبرنام èنقوم باتباع �لتالي :
1
نكتب �لد�لة وندخلها فنح�سل على �ل�سكل �لتالي :
2
ن�س ــ™ �لمو�Dس ــر على �أيقونة �إيج ــاد �لتكام ــل Find Integral
�ل�سكل �لتالي :
�لموVسحة في في �سريط �أدو�ت �لأو�م ــر َّ
ريا�ضيات ()5
193
الوحدة الرابعة
194
3
ننق ــر حيث وVسعنا �لمو�Dسر فيظهر مرب™ حو�ر عنو�ن ــه ، Calculus Integrateمكتوب فيه �لمتغير. . Variableنخت ــار م ــن قائم ــة Integralنوع �لتكامل :غير مح ــدد ، Indefiniteثم نكتب �لثابت يوVس íذلك : Constantوليكن ، cو�ل�سكل �لتالي qn
4
�لموVسí ننق ــر على Rر �لتب�سيط Simplifyفي مرب™ �لحو�ر �ل�ساب≥ فنح�سل على �لتكامل �لمطلوب َّ في �ل�سكل �لتالي :
ريا�ضيات ()5
�أن�سطة �إثر�ئية مثـ ـ ـ ـ ــال �لحل
1 �أوجد � ( 0س� 3 5س� ) 2 3س كما في �لمثال �ل�ساب ــ≥ �إل �أننا في ( )3نختار من قائمة Integral
نط ِّب ــ≥ �لخط ــو�ت ()3( ، )2( ، )1 ن ــوع �لتكام ــل :محدد ، Definiteثم نكتب �لحد �لعلوي Upper Limitو�لحد �ل�سفلي ،Lower Limit يوVس íذلك : و�ل�سكل �لتالي ِّ
و �أخيـ ـ kر� ننق ــر على Rر �لتب�سيط Simplifyفي مرب™ �لحو�ر �ل�ساب≥ فنح�سل على قيمة �لتكامل �لمحدد موVس íفي �ل�سكل �لتالي : �لمطلوب كما هو َّ
ريا�ضيات ()5
195
الوحدة الرابعة تدريب باSصتóîا ΩالحاSص ÖالBلي اhCج: ó 1 �س � 5س 1 - ( ظا �س � ) 3 -س ( �س�5 2س )6 �س �س 3 -
196
ريا�ضيات ()5
تعلمت في هذه �لوحدة
1 2 3
�إذ� كان ــت �لد�ل ــة د مت�سل ــة عل ــى فترة ، ±فا َّإن كل د�لة ل تحق≥ �لعالق ــة :ل ( �س ) ِّ لكل نقطة د�خلية في ±ت�س َّمى د�لة �أ�سلية للد�لة د . د ( �س ) �س
د ( �س )
ل ( �س ) ث ،حيث ل د�لة �أ�سلية للد�لة د ،ث عدد ثابت .
�لقو�عد �لأ�سا�سية للتكامل غير �لمحدد وهي : (�س) ن 1
ن1+
ك �س
�س
ك �س ث
جتا �س �س جا �س ث
ن
�س
ث ،ن 1-
جا �س �س -جتا �س ث قتا� 2س �س -ظتا �س ث
قا� 2س �س ظا �س ث
قتا �س ظتا �س �س
قا �س ظا �س �س قا �س ث
-قتا �س ث
4
خو��س �لتكامل غير �لمحدد وهي : تكامل حا�سل Vسرب ثابت في د�لة ي�ساوي حا�سل Vسرب �لثابت في تكامل �لد�لة. تكامل حا�سل جم™ ( �أو �لفر ¥بين ) د�لتين ي�ساوي حا�سل جم™ ( �أو �لفر ¥بين ) تكاملي �لد�لتين.
5
لإيجاد معادلة منحني د�لة د بمعلومية ميل �لمنحني ( �س ) ونقطة و�قعة عليه ن�ستخدم �لعالقة : �س
6
( �س ) �س
�إذ� كانت د د�لة مت�سلة على فا َّإن :
ب
د ( �س ) �س
�س
د ( �س ) +ث
،ب وكان د ( �س ) �س ل ( �س )
ب
ل ( �س ) +ث
ل(ب) -ل( )
ريا�ضيات ()5
197
الوحدة الرابعة 7
التكامل المحدد له خوا�ص التكامل غير المحدد نف�سها وخوا�ص �أخرى هي : د ( �س ) �س ب ب
8
د ( �س ) �س د ( �س ) �س
0
ب جـ
د ( �س ) �س
د ( �س ) �س +ج ـ
ب
د ( �س ) �س ،حيث جـ ـ
،ب
لإيج���اد م�ساح���ة منطقة مح�صورة بين منحني دالة د والفترة ،ب با�ستخدام التكامل المحدد ،نبحث �إ�شارة د ( �س ) ،و تكون : ب
الم�ساحة=
-
ب
د(�س) �س د(�س) �س
�إذا كانت د(�س) �إذا كانت د(�س)
. .
�أما �إذا تغيرت �إ�شارة د ( �س ) في فترات جزئية من ،ب ،ف� َّإن الم�ساحة ت�ساوي مجموع الم�ساحات المح�صورة بين منحني د وكل فترة جزئية . 9
طريقة التكامل بالتعوي�ض حيث �أوجدنا د (ﻫ ( �س )) � ( .س ) �س بتحويله �إلى ال�صورة د( ع ) ع وذلك با�ستخدام التعوي�ض ع ﻫ ( �س ) ،ثم �أوجدنا تكامالت على ال�صور : د ( ﻫ ( �س ) ) �س
،حيث
( �س ) دالة ثابتة
د ( ﻫ ( �س ) ) � ( .س ) �س
،حيث
( �س ) = ثابت
( �س )
د ( ﻫ ( �س ) ) � ( .س ) � ( .س ) �س وط َّبقنا هذه الطريقة في �إيجاد التكامل المحدد. 10
قاعدة مهمة في ح�ساب التكامل وهي : ن هـ (�س) ﻫ (�س) �( .س) �س ن 1
11
ا�ستخدام الحا�سب الآلي لإيجاد التكامل المحدد وغير المحدد .
198
ريا�ضيات ()5
ن1+
ث
حيث ن
1
تمارين عامة ( اÓY hCمة ) Vص™ ÓYمة ) 2 5 �س �س �س� 3س 4 2ﺀ �س ث � 1س �س 2
1
ب
ب
د ( �س ) ه ـ ( �س ) �س
3 1
( øYيمي øال©ÑاQا äالتالية :
د ( �س ) �س .
ب
ه ـ ( �س ) �س
( �س ) �س د ( ) 3د ( ) 1
1 1 4 � 2 -س
�س -
�إذ� كان 8
3 8 �س
�إذ� كان 2د ( �س )ﺀ �س
18فا َّإن5 ، 1^7
8
3 د ( �س )ﺀ �س 2^5فا َّإن 2
�لم�ساحة �لو�قعة بين �لمنحني �س �س 3و�لفترة
4 ،2
5
د ( �س ) �س 0^8
ت�ساوي 22وحدة مربعة .
في �ل�سكل �لمجاور م�ساحة �لمنطقة �لمظللة �لمتناظرة 2
حول ( ) 0 ، 1و �لمح�سورة بين محور �ل�سينات ومنحني �لد�لة د ت�ساوي 1 2 -د ( �س ) �س
ريا�ضيات ()5
199
2اختر الإجابة ال�صحيحة في كلٍّ مـما يلي : �إذا كانت ل ( �س ) � 2س� 4 2س 5دالة �أ�صلية للدالة د ف� َّإن د ( ) 9 ، 8 ، 6 ، 1 ( ) 1 7 7 7 4 4 4 4 7 ث). �س ث، ث � 7 ،س �س �س �س ( �س 4ث � 4 ،س 7 4 � ( 0س � ) 2 -س ( ) 2 ، 0 ، 6 ، 14 ط 1 3 2 قا �س ث ) 1 - ، د 4 0قا �س �س ( ظا �س ث ، 1 ، 3 2 2 هـ �إذا كان 1د ( �س ) �س ، 4ف� َّإن 5 ( 1د ( �س ) � ) 3 -س ( ) 18 ، 17 ، 20 ، 5 3 2 2 ، 4ف�إ َّن 0د ( �س ) �س ( ) 6 ، 2 ، 8 ، 0 و �إذا كان 0د ( �س )ﺀ �س 2 3 ، 4د ( �س ) ﺀ �س 8 () 1 ، 2 3 ، 2 ،2 ف� َّإن ز �إذا كان � 0س� 2س 3 2 3 3 ح �إذا كان � ( 0س� 2 2س ك ) �س = 30ف� َّإن ك ( ) 6 ، 12 ، 3 ، 4 1 6 ط �إذا كان 1د ( �س ) �س 6 ، 4ك د ( �س ) �س = 12ف� َّإن ك = ( ) 2 - ، 2 ، 3 ، 3 - ب د ( �س )ﺀ �س ، 8مـ 9 1وحدات مربعة . ي ال�شكل المجـاور يم ِّثل منحني الدالة د � ،إذا كان مـ 11 2وحدة مربعة ،ف� َّإن م�ساحة المنطقة المظللة ت�ساوي: ( 9وحدات مربعة 20 ،وحدة مربعة 10 ،وحدات مربعة 11 ،وحدة مربعة )
200
ريا�ضيات ()5
3
اhCج óالتµام äÓالJBية : �3 4س�2- 2س3 2 �س 2 1�س ط 2جا �س 1 0 جا�2س جا �س 1
هـ ز
1 �س
جا �س
�س
( جا �س جتا �س )
2
�س
3 2
�س � -س
1
�س 1 �س 1
�س جتا �س �س
د
7
3
�س �س
و
�س �س جتا جا 2 2
�س
ح
3 2 8 �س ( 2 �س � -س
)� 4س
4في كلٍّ مما يلي اùMص ÖمùصاMة الم≤£æة الم¶للة :
) (
)ب(
� 5أوجد معادلة �لمنحني د �لذي ميله عند � ِّأي نقطة �س ي�ساوي �س 8ويمر بالنقطة ( ) 12 ، 1 � 6إذ� كان مي ــل منحن ــي د�ل ــة د عند � ِّأي نقطة �س ي�ساوي ( � 3س� 6 - 2س ، ) 9 -وكان للد�لة قيمة عظمى محلية ت�ساوي ، 10فاأوجد معادلة �لمنحني ثم �أوجد �لقيمة �ل�سغرى �لمحلية للد�لة د.
ريا�ضيات ()5
201
HƒLCGة àdG ¢†©Hمارين
ال IóMƒال¡æاياh äال�Jصا∫ الhCل≈ 8 12 4 3 17
12 18
16
24 29
2 14
( )2-1
3
16 23
1 30
25
3 4 1 3
4 - 26
4 30
31
3
،
13
،
11
32
لي�س لها وجود
،
5-
،
لي�س لها وجود
34
6
35
37
2 3
19
38
1
1 39
40
1
6 41
43
3 5
1 3
46
�سفر
49
4
44
3 36
42
32
1 45
� 47سفر
2 3
48
( )3-1 3
202
ريا�ضيات ()5
1
،
4
،
11 2
تمارين عامة 3
39 د
،
، 7 3
هـ
، 1-ب 6-
6
الIóMƒ الãاfية
،
1 3
36
548
التØاVصل
( )1-2 1
5- 2
2
4
1- 3 2 2- 4
9
، 9-
7
10 3
5 8
ط
3
7
10
11
ع ≈ 0^96م /ث
12
13
1
14
8
30 - 6 ،
1
3م/ث ،
3
7م/ث
1- ، 7- ، 2 2 4
� 2س ، 1 -
،
3
3
( )2-2 1
(�س) 0
2
(�س)
، 15
(0 )3 -
،
()1
3
(�س) 4
،
(4 )6
4
(�س) 2 -
،
5
(�س) � 2س ، 1 -
15
(2- )5 (3 )2 ريا�ضيات ()5
203
( )2-2 6
(�س) � 2 -س
،
7
1 ) ( 2
(�س)
2
� 3س
،
()1 -
8
(�س) � 12س
،
(0 )0
9
(�س) 2 -
10
(�س) � 4س 3 +
11
(�س) � 2س 5(�س) 2 �س
13
1 (�س) � 2س 1 (�س) � 2س 1 - ( )7 -لي�س لها وجود
16
( ) 0لي�س لها وجود
17
( ) 1لي�س لها وجود
18
()2
4
19
( ) 3لي�س لها وجود
20
0
2
12
14 15
204
()0
13
21في 15
(�س)
� 1إذا كان �س 7- � 1-إذا كان �س 7-
في 16
(�س)
� 2إذا كان �س 0 � 2-إذا كان �س 0
ريا�ضيات ()5
( )2-2 في 17
(�س)
في 18
(�س)
في 19
(�س)
في 20
(�س)
3 0
�إذا كان �س 1 �إذا كان �س 1
� 4إذا كان �س � 4إذا كان �س �2س �إذا كان �س � 4إذا كان �س �2س �إذا كان �س
�2س �إذا كان �س 0 0 �إذا كان �س 0 �2-س �إذا كان �س 0
( )3-2
، 2 38ال يمكن 2 - ، 39
2 2 2 3 3
1-
125 8، ( ، ) 14 ، 1 ( 40 27 3 �ص 64 56 �س
)
�س = 1-
( )4-2 1
معادلة المما�س � :ص � 11س 5 -
2
معادلة المما�س � 36 :س � +ص ، 0 51 +معادلة العمود � :س � 36 +ص 0 754 -
3معادلة المما�س � :ص 2
،معادلة العمود � :س � 11 +ص 0 67 - ،معادلة العمود � :س
8
4معادلة المما�س � 9 :س � 4 -ص ، 0 12 -معادلة العمود � 4 :س � 9 +ص 0 70 - ريا�ضيات ()5
205
( )4-2
5معادلة المما�س � 3 :س � 2 -ص 0 1-
،معادلة العمود � 4 :س � 6 +ص 0 3 +
6معادلة المما�س � 3 :س � 5 -ص 0 16 +
،معادلة العمود � 5 :س � 3 +ص 0 30 -
7معادلة المما�س � 12 :س � 3 -ص 4 -ط 3 3 +
، 0معادلة العمود � 3 :س � 12 +ص - 3 12 -ط 0
8 9 10 11
2
،معادلة العمود � :س
معادلة المما�س � :ص 3)0، ( 2 515 1 ) ، ) (، ، ( 2 2 2 2 ( ) 1- ، 0 ( ، ) 1 ، 2
12ب ، 1جـ 2 1 ) ، 1 ( 13 12 3 � 14ص � 2س 12 - � 7 15سم /ث � 2 ،سم /ث
2
� 5 16سم /ث ،
� 4سم /ث
� 32 17سم /ث ،
� 32سم /ث
2 2
� 33 18سم /ث � 18 ،سم /ث
2
19 20 21 22
� 65سم /ث � 76 ،سم /ث 2 � 1سم /ث � 1 ،سم /ث2 2 124م /ث 480م /ث ، 19م ، 1ث 1 ،ث �صفر ث ، 2 2 2قدم /ث 1 - ، 2قدم /ث 2 ، 2قدم /ث 2
� 23صفر م /ث 5 24م /ث
2
206
ريا�ضيات ()5
ط 4
تمارين عامة 3
5
7
، 0ب ، 2جـ 5
8
�لنقطة ( ، ) 3 ، 3معادلة �لعمود � :س � 2س 0 9 - 3 2 �سم /ث 2
9
الIóMƒ الãالãة
،
13
3
،
Ñ£Jي≤ا äالتØاVصل
( )1-3
1متز�يدة على ، ∞ ، 3 -متناق�سة على 3 - ، ∞ - 1 1 2متز�يدة على ، ∞ - ∞، ،متناق�سة على 2 2 3متز�يدة على ٍّ كل من ∞ ، 1 ، 1 ، ∞ - 4 5 6 7
8 9 10
متز�يدة على ٍّ كل من ، ∞ ، 1 ، 1- ، ∞ -متناق�سة على 1 ، 1 - 44متز�يدة على ٍّ كل من ، ∞ - 2، ، ∞ ، 2 ،متناق�سة على 3 3 كل من ، ∞ ، 2 ، 1 ، 0متناق�سة على ٍّ متز�يدة على ٍّ كل من 0 ، ∞ - ، 2 ، 1 2 2متز�يدة على ٍّ ∞، ، 0، كل من 4 4 2 2متناق�سة على ٍّ ،0 ، كل من ، ∞ - 4 4 ط 3ط 3ط ط متز�يدة على ٍّ ، كل من ، 0 2 ،ط ،متناق�سة على ، 2 2 2 2 ط ط ، 0 ،متناق�سة على ، 0 متز�يدة على 2 2 متز�يدة على ، 0 ، 2 -متناق�سة على 2 ، 0 ريا�ضيات ()5
207
( )1-3
11
متزايدة على 3 - 3
2 3 3، 2
كل من 2 3 - 3 ، ∞ - متناق�صة على ٍّ
∞، 2 3 3 ،
12متزايدة على ، ∞ ، 2متناق�صة على ٍّ كل من 2 ، 0 ، 0 ، ∞ - ،نقطة االنقالب ( ) 0 ، 0 14مقعر على ، ∞ ، 0محدب على 0 ، ∞ - 27 3 3 3 ) ، ،نقطة االنقالب ( ، ∞ ،محدب على ، ∞ - 15مقعر على 2 2 2 2 16مقعر على ٍّ ،محدب على 1 ، 0 كل من ∞ ، 1 ، 0 ، ∞ - نقطتا االنقالب ( ) 1 - ، 1 ( ، ) 0 ، 0 1 1 17مقعر على ٍّ 1، ، ∞ ، 1 ،محدب على كل من ، ∞ - 2 2 23 1 ) )2،1( ، ، نقطتا االنقالب ( 16 2 18مقعر على ٍّ ،محدب على 2 ، 0 كل من 0 ، ∞ - ، ∞ ، 2 نقطة االنقالب ( ) 0 ، 2 19مقعر على ، ∞ ، 1محدب على 20
∞ 1 ،
،ال توجد نقطة انقالب
= ، 1-ب=3
( )2-3 � ) 16 - ، 1 ( 1صغرى محلية ) 4 ، 1 - ( 2عظمى محلية 3ال توجد نقط ق�صوى محلية 4ال توجد نقط ق�صوى محلية ) 11 - ، 1 ( 5عظمى محلية � ) 15 - ، 3 ( ،صغرى محلية ) 3 ، 0 ( 6عظمى محلية ،ك ٌّل من ( � ) 2 ، 1 ( ، ) 2 ، 1صغرى محلية ) 2 2 - ، 2 - ( 7عظمى محلية ( ، 8ال توجد نقط ق�صوى محلية
208
ريا�ضيات ()5
2، 2
� ) 2صغرى محلية
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
( )2-3
( ) 2 ، 3عظمى محلية � ) 6 ، 5 ( ،سغرى محلية 31قيمة عظمى مطلقة 1- ،قيمة �سغرى مطلقة 32قيمة عظمى مطلقة � ،سفر قيمة �سغرى مطلقة 3قيمة عظمى مطلقة 2 ،قيمة �سغرى مطلقة 100قيمة عظمى مطلقة � ،سفر قيمة �سغرى مطلقة 1 1 قيمة عظمى مطلقة ، قيمة �سغرى مطلقة 6 2 16 قيمة عظمى مطلقة � ،سفر قيمة �سغرى مطلقة 19 �لعدد�ن هما 20 ، 20 : �أبعاد �لأرVس هي 150 :م 150 ،م �أبعاد �لحقل هي 100 :م 200 ،م طول Vسل™ �لمرب™ �لمقطوع � 2سم محيط �لمرب™ � 24سم ،محيط �لم�ستطيل � 32سم 2 2 ، �أبعاد �لم�ستطيل هي 2 �أقل �سرعة ممكنة 12م /ث
تمارين عامة 3 ، 3ب 24 - 4متو�Rي �لم�ستطيالت هو مكعب بعده � 25سم
الIóMƒ الراب©ة
التµامل
( )1-4 � 12س ث 1 5 1 �س� 6 - 3س ث �س 14 3 5
5 1 �س5 13 3 5 - 15قتا �س �س ث
�س 3ث
ريا�ضيات ()5
209
1 16 2 12 9 4 4 18 �س 59 1 20 ظتا �س ث 2 2 23
( )1-4
�س� 2 - 2س ث
24
4
�س
5
�ص � -س 1 -
25
�ص �س
26
�ص -جتا �س �س 2 20 1 3 �س �ص 3 3
27
� 4 4س
3 3 1 17 �س� 9 2س ث �س 2 3 16 1 19 ث �س� 8 - 3س ث �س 3 21 ظا �س -قا �س ث
4
�س2
� 5س 8
( )2-4 1 4 8 12 15 18 20 22 24 27 30
210
4 2
14 254 9- 5 7 64 2- 9 3 1 13 18 2 ط9 - 2 16 4 9 17 361 19 12 6 3 � 5أو 3 - ، 2 12وحدة مربعة 3وحدات مربعة ، 72وحدة مربعة 5 وحدة مربعة 2 5 وحدة مربعة 12
ريا�ضيات ()5
33 25وحدة مربعة 32 28 وحدة مربعة 3 16 31 وحدة مربعة 3
3 7 11 14 17
�صفر 31 160 5 2 �صفر 7 2
،
8
،
13وحدة مربعة
20 26وحدة مربعة 19 29 وحدة مربعة 3 1 32وحدة مربعة
( )3-4 1 3 5 6 7 9 11 13 15 17 19
7 2
2 (� 7 3س) 49 1ث �2(2س )1 4 3 � 1 ( 2س)5 3 2 � 2س �س 1 -ث ث
1� 4(2س)2 1جا (� 3 - 1س) ث 3 1 ظتا� 5 - 2( 2س) ث 10 1 قا (� 3س )1ث 3 2 3 (جا �س )3ث 3 1 ظتا� 4 4س ث 16 1594322 26 ث
2
7 90 1 4 �س) (5 8990 2 7 5 ( � 1س) ( � - 1س) +ث 7 8 10 12 14 16 18 20
21
�صفر
23
512 3 2 2 3
24
27
( �6 8س)
ث (� - 5س)
22
25
19
3
26
1 3
89
ث
( �س 3)3 2ث
ظا (� 2س )7 +ث 1 جا (�س� 6 3س )9ث 3 1 (ظا �س 4)3 -ث 4 1 جتا� 5س ث 5 14 3 1 7 12 3 48 5 43 2 -2
� 28صفر
ريا�ضيات ()5
211
تمارين عامة 35 4
3
3 16
د � 2س 1 و � 2س ث جا 2 ح 1 (� 2س + 5)3 -ث 10
�صفر
�س ث
هـ 2 -جتا �س
ث
ز �س جا� 2س ث 4 3
4 5
3
( �س)1 - 4
4
ث
وحدة مربعة
معادلة المنحني � :ص
2 3
2 3
وحدة مربعة
3 (�س 6 - )8
6معادلة المنحني � :ص �س� 3 3س� 9 2س ، 5القيمة ال�صغرى المحلية
212
ريا�ضيات ()5
22