حلول الأسئلة

السؤال

باستخدام قواعد المشتقة جد المشتقة الأولى لكل مما يأتي إزاء العدد المؤشر أمامها: عند 0 = x f ( x ) = ( x 2 + 3 x 2 + 1 ) 4

الحل

f ( x ) = ( x 2 + 3 ) 4 ( x 2 + 1 ) 4 f ( x ) = ( x 2 + 3 ) 4 ( x 2 + 1 ) 4 ' f ( x ) = ( x 2 + 3 ) 4 [ 4 ( x 2 + 1 ) 6 ( 2 x ) ] + ( x 2 + 1 ) 4 [ 4 ( x 2 + 3 ) 3 ( 2 x ) ] ' f ( x ) = [ 8 x ( x 2 + 3 ) 4 ( x 2 + 1 ) 5 ] + [ 8 x ( x 2 + 1 ) 4 ( x 2 + 3 ) 3 ] ' f ( x ) = 8 x ( x 2 + 3 ) 4 + 8 x ( x 2 + 3 ) 3 ( x 2 + 1 ) 5 ( x 2 + 1 ) 4 ' f ( x ) = 8 x ( x 2 + 3 ) 3 [ x 2 3 + 1 ] ( x 2 + 1 ) 9 ' f ( x ) = 8 ( 0 ) ( ( 0 ) 2 + 3 ) 3 [ ( 0 ) 2 3 + 1 ] ( ( 0 ) 2 + 1 ) 9 = 0 1 = 0

مشاركة الحل

تمارين (1-6)

تمارين (1-6)

(1)-

أ- 2+f(x) = 3x2+4x باستخدام التعريف جد (1)f

'f(x1)=limΔx0f(x1+Δx)f(x1)Δx'f(1)=limΔx0f(1+Δx)f(1)Δx=limΔx03(1+Δx)2+4(1+Δx)+29Δx=limΔx03(1+Δx+(Δx)2+4+4Δx7Δx=limΔx03+6Δx+3(Δx)2+4Δx3Δx=limΔx010Δx+3(Δx)2Δx=limΔx0Δx(10+3Δx)Δx=limΔx010+3Δx=10

ب- g(x)=x جد اوسع مجال إلى الدالة ومشتقتها.

'g(x)=limΔx0g(x+Δx)g(x)Δx=limΔx0x+ΔxxΔxx+Δx+xx+Δx+x=limΔx0x+ΔxxΔx(x+Δx+x)=limΔx=01x+Δx+x=1x+x=12x'g(x)=12x

  • الأعداد السالبة غير معرفة في مجموعة الأعداد الحقيقية R الموجودة تحت الجذور ذات الدليل الزوجي.
  • مجال الدالة للأعداد الغير سالبة من R يعني R+{0}
  • أوسع مجال للدالة (domain of derivative)={x:x0}
  • مجال مشتقة الدالة هي الأعداد الموجبة من R يعني ++R لأن الصفر في المقام يؤدي إلى عدد غير معرف في مجموعة الأعداد الحقيقية.
  • أوسع مجال للدالة (domain of derivative)={x:x>0}

ج- f(x)=2x+1x1 حيث x1 جد باستخدام التعريف (2)f

الدالة معرفة عند x=2

f(2)=2×2+121=51=5'f(2)=limΔx0(2+Δx)f(2)Δx=limΔx02(2+Δx)+12+Δx15Δx=limΔx04+2Δx+15(1+Δx)Δx(1+Δx)=limΔx04+2Δx+155ΔxΔx(1+Δx)'f(2)=limΔx03ΔxΔx(1+Δx)=limΔx031+Δx=31+0=31=3

(2)- ابحث استمرارية وقابلية الاشتقاق لكل من الدوال التالية عند قيم x التي أمامها:

أ- إذا كان:

f(x)={x2+1x27xx>2

عند x=2

f(x)=x2+1 , f(2)=4+1=5limΔx2f(x)={limx2x2+1limΔx2x2+1=(2)2+1=5=L1limx27xlimΔx27x=72=5=L2

الغاية موجودة لأن L1=L2

الدالة مستمرة عند x=2 لأن limΔx2f(x)=f(2)

'f(2)=limΔx0f(2+Δx)f(2)Δxat Δx<02+Δx<2x2+1

'f(2)=limΔx0(2+Δx)2+15Δx=limΔx04+4Δx+(Δx)2+15Δx=limΔx0Δx(4+Δx)Δx=limΔx04+Δx=4=L1Δx>02+Δx>2     7x

'f(2)=limΔx07(2+Δx)5Δx=limΔx072Δx5Δx=limΔx0ΔxΔx=1=L2L1L2

الدالة غير قابلة للاشتقاق عند x=2

ب- إذا كان:

f(x)={x2x12x1x<1

عند x=-1

f(x)=x2 , f(1)=(1)2=1limx1f(x)={limx1x2 (1)2=1=L1limx12x12(1)1=21=1=L2

الغاية موجودة لأن L1=L2

الدالة مستمرة عند x=-1 لأن limx1f(x)=f(1)

'f(1)=limΔx0f(1+Δx)f(1)Δxat Δx<01+Δx<12x1

'f(1)=limΔx2(1+Δx)11Δx=limΔx022Δx2Δx=limΔx2ΔxΔx=limΔx2=2=L1Δx>01+Δx>1   x2

'f(1)=limΔx0(1+Δx)21Δx=limΔx01+(2Δx)(Δx)21Δx=limΔx0(Δx)22ΔxΔx=limΔx0Δx(Δx2)Δx=2=L2L1L2

الدالة غير قابلة للاشتقاق عند x=-1

(3)- جد a,bR

إذا كان:

f(x)={x2+5x1ax+bx<1

إذا كانت قابلة للاشتقاق عند x=1

limx1f(x)=limx12x+5=2(1)+5=7limx1f(x)=limx1ax+b=a(1)+b=a+ba+b=7(1)

'f(1)=limΔx12(1+Δx)+57Δx=limΔx12+2Δx+57Δx=limΔx12ΔxΔx=2=L1'f(1)=limΔx1a(1+Δx)+b7Δx=limΔx1a+aΔx+b7Δxa+b=7=limΔx17+aΔx7Δx=limΔx1aΔxΔx=a=L2

L1=L2 a=2a+b=72+b=7b=72 b=5

الدالة قابلة للاشتقاق.

(4)-

f:RRf(x)=|2x6|

هل الدالة قابلة للاشتقاق عند 3=x

f(x)={2x6x362xx<3

f(x)=2x6f(x)=62xf(3)=2(3)6=0f(3)=62(3)=0

الدالة معرفة عند 3=x

'f(3)=limΔx0f(3+Δx)f(3)Δx'f(3)=limΔx062(3+Δx)0Δx=limΔx0662ΔxΔxlimΔx02ΔxΔx=2=L2'f(3)=limΔx02(3+Δx)60ΔxlimΔx06+2Δx6Δx=limΔx02ΔxΔx=2=L1L1L2

الدالة غير قابلة للاشتقاق عند 3=x

(5)- باستخدام قواعد المشتقة جد المشتقة الأولى لكل مما يأتي إزاء العدد المؤشر أمامها:

1) عند 1=x f(x)=3x2+5x+8

f(x)=3x2+5x+8'f(x)=(2)(3)x+5=6x+5'f(1)=6(1)+5=11

2) عند 1-=x f(x)=xx2+3

f(x)=xx2+3'y=x12x2+32x+1x2+3'y=2x22x2+3+x2+3'y=x2x2+3+x2+3(x=1)'y=14+4'y=12+2=212=52'y=52

3) عند 0 = x f(x)=(x2+3x2+1)4

f(x)=(x2+3)4(x2+1)4f(x)=(x2+3)4(x2+1)4'f(x)=(x2+3)4[4(x2+1)6(2x)]+(x2+1)4[4(x2+3)3(2x)]'f(x)=[8x(x2+3)4(x2+1)5]+[8x(x2+1)4(x2+3)3]'f(x)=8x(x2+3)4+8x(x2+3)3(x2+1)5(x2+1)4'f(x)=8x(x2+3)3[x23+1](x2+1)9'f(x)=8(0)((0)2+3)3[(0)23+1]((0)2+1)9=01=0

4) عند 1-=x f(x)=x2+1(x2x)2

F(x)=(x2+1)(x2x)2'y=(x2+1)(2(x2x3))((x2x)2(2x1)(2x))=(1+1)(2)(1(1)3(2(1)1)+(1(1)2(2(1))'y=(2)(2)(2)3(21)+(1+1)2(2)=4(12)(3)+122(2)=+12824=3212=22=1

(6)- y=3x+53 جد x , y عند x=1

y=(3x+5)13'y=13(3x+5)131(3)'y=(3x+5)23'y=1(3x+5)23'y=1(3x+5)23'y=1(8)23'y=123)23'y=1263=122=14

y=(2x+5)23''y=23(3x+5)231(3)''y=23(3x+5)13(3)''y=23(3x+5)53(3)''y=2(3x+5)53''y=2853''y=2(23)63''y=22123''y=225=232=116or ''y=2(23)53=2(25)33=225=1251=124=116

مشاركة الدرس

السؤال

باستخدام قواعد المشتقة جد المشتقة الأولى لكل مما يأتي إزاء العدد المؤشر أمامها: عند 0 = x f ( x ) = ( x 2 + 3 x 2 + 1 ) 4

الحل

f ( x ) = ( x 2 + 3 ) 4 ( x 2 + 1 ) 4 f ( x ) = ( x 2 + 3 ) 4 ( x 2 + 1 ) 4 ' f ( x ) = ( x 2 + 3 ) 4 [ 4 ( x 2 + 1 ) 6 ( 2 x ) ] + ( x 2 + 1 ) 4 [ 4 ( x 2 + 3 ) 3 ( 2 x ) ] ' f ( x ) = [ 8 x ( x 2 + 3 ) 4 ( x 2 + 1 ) 5 ] + [ 8 x ( x 2 + 1 ) 4 ( x 2 + 3 ) 3 ] ' f ( x ) = 8 x ( x 2 + 3 ) 4 + 8 x ( x 2 + 3 ) 3 ( x 2 + 1 ) 5 ( x 2 + 1 ) 4 ' f ( x ) = 8 x ( x 2 + 3 ) 3 [ x 2 3 + 1 ] ( x 2 + 1 ) 9 ' f ( x ) = 8 ( 0 ) ( ( 0 ) 2 + 3 ) 3 [ ( 0 ) 2 3 + 1 ] ( ( 0 ) 2 + 1 ) 9 = 0 1 = 0

تمارين (1-6)

تمارين (1-6)

(1)-

أ- 2+f(x) = 3x2+4x باستخدام التعريف جد (1)f

'f(x1)=limΔx0f(x1+Δx)f(x1)Δx'f(1)=limΔx0f(1+Δx)f(1)Δx=limΔx03(1+Δx)2+4(1+Δx)+29Δx=limΔx03(1+Δx+(Δx)2+4+4Δx7Δx=limΔx03+6Δx+3(Δx)2+4Δx3Δx=limΔx010Δx+3(Δx)2Δx=limΔx0Δx(10+3Δx)Δx=limΔx010+3Δx=10

ب- g(x)=x جد اوسع مجال إلى الدالة ومشتقتها.

'g(x)=limΔx0g(x+Δx)g(x)Δx=limΔx0x+ΔxxΔxx+Δx+xx+Δx+x=limΔx0x+ΔxxΔx(x+Δx+x)=limΔx=01x+Δx+x=1x+x=12x'g(x)=12x

  • الأعداد السالبة غير معرفة في مجموعة الأعداد الحقيقية R الموجودة تحت الجذور ذات الدليل الزوجي.
  • مجال الدالة للأعداد الغير سالبة من R يعني R+{0}
  • أوسع مجال للدالة (domain of derivative)={x:x0}
  • مجال مشتقة الدالة هي الأعداد الموجبة من R يعني ++R لأن الصفر في المقام يؤدي إلى عدد غير معرف في مجموعة الأعداد الحقيقية.
  • أوسع مجال للدالة (domain of derivative)={x:x>0}

ج- f(x)=2x+1x1 حيث x1 جد باستخدام التعريف (2)f

الدالة معرفة عند x=2

f(2)=2×2+121=51=5'f(2)=limΔx0(2+Δx)f(2)Δx=limΔx02(2+Δx)+12+Δx15Δx=limΔx04+2Δx+15(1+Δx)Δx(1+Δx)=limΔx04+2Δx+155ΔxΔx(1+Δx)'f(2)=limΔx03ΔxΔx(1+Δx)=limΔx031+Δx=31+0=31=3

(2)- ابحث استمرارية وقابلية الاشتقاق لكل من الدوال التالية عند قيم x التي أمامها:

أ- إذا كان:

f(x)={x2+1x27xx>2

عند x=2

f(x)=x2+1 , f(2)=4+1=5limΔx2f(x)={limx2x2+1limΔx2x2+1=(2)2+1=5=L1limx27xlimΔx27x=72=5=L2

الغاية موجودة لأن L1=L2

الدالة مستمرة عند x=2 لأن limΔx2f(x)=f(2)

'f(2)=limΔx0f(2+Δx)f(2)Δxat Δx<02+Δx<2x2+1

'f(2)=limΔx0(2+Δx)2+15Δx=limΔx04+4Δx+(Δx)2+15Δx=limΔx0Δx(4+Δx)Δx=limΔx04+Δx=4=L1Δx>02+Δx>2     7x

'f(2)=limΔx07(2+Δx)5Δx=limΔx072Δx5Δx=limΔx0ΔxΔx=1=L2L1L2

الدالة غير قابلة للاشتقاق عند x=2

ب- إذا كان:

f(x)={x2x12x1x<1

عند x=-1

f(x)=x2 , f(1)=(1)2=1limx1f(x)={limx1x2 (1)2=1=L1limx12x12(1)1=21=1=L2

الغاية موجودة لأن L1=L2

الدالة مستمرة عند x=-1 لأن limx1f(x)=f(1)

'f(1)=limΔx0f(1+Δx)f(1)Δxat Δx<01+Δx<12x1

'f(1)=limΔx2(1+Δx)11Δx=limΔx022Δx2Δx=limΔx2ΔxΔx=limΔx2=2=L1Δx>01+Δx>1   x2

'f(1)=limΔx0(1+Δx)21Δx=limΔx01+(2Δx)(Δx)21Δx=limΔx0(Δx)22ΔxΔx=limΔx0Δx(Δx2)Δx=2=L2L1L2

الدالة غير قابلة للاشتقاق عند x=-1

(3)- جد a,bR

إذا كان:

f(x)={x2+5x1ax+bx<1

إذا كانت قابلة للاشتقاق عند x=1

limx1f(x)=limx12x+5=2(1)+5=7limx1f(x)=limx1ax+b=a(1)+b=a+ba+b=7(1)

'f(1)=limΔx12(1+Δx)+57Δx=limΔx12+2Δx+57Δx=limΔx12ΔxΔx=2=L1'f(1)=limΔx1a(1+Δx)+b7Δx=limΔx1a+aΔx+b7Δxa+b=7=limΔx17+aΔx7Δx=limΔx1aΔxΔx=a=L2

L1=L2 a=2a+b=72+b=7b=72 b=5

الدالة قابلة للاشتقاق.

(4)-

f:RRf(x)=|2x6|

هل الدالة قابلة للاشتقاق عند 3=x

f(x)={2x6x362xx<3

f(x)=2x6f(x)=62xf(3)=2(3)6=0f(3)=62(3)=0

الدالة معرفة عند 3=x

'f(3)=limΔx0f(3+Δx)f(3)Δx'f(3)=limΔx062(3+Δx)0Δx=limΔx0662ΔxΔxlimΔx02ΔxΔx=2=L2'f(3)=limΔx02(3+Δx)60ΔxlimΔx06+2Δx6Δx=limΔx02ΔxΔx=2=L1L1L2

الدالة غير قابلة للاشتقاق عند 3=x

(5)- باستخدام قواعد المشتقة جد المشتقة الأولى لكل مما يأتي إزاء العدد المؤشر أمامها:

1) عند 1=x f(x)=3x2+5x+8

f(x)=3x2+5x+8'f(x)=(2)(3)x+5=6x+5'f(1)=6(1)+5=11

2) عند 1-=x f(x)=xx2+3

f(x)=xx2+3'y=x12x2+32x+1x2+3'y=2x22x2+3+x2+3'y=x2x2+3+x2+3(x=1)'y=14+4'y=12+2=212=52'y=52

3) عند 0 = x f(x)=(x2+3x2+1)4

f(x)=(x2+3)4(x2+1)4f(x)=(x2+3)4(x2+1)4'f(x)=(x2+3)4[4(x2+1)6(2x)]+(x2+1)4[4(x2+3)3(2x)]'f(x)=[8x(x2+3)4(x2+1)5]+[8x(x2+1)4(x2+3)3]'f(x)=8x(x2+3)4+8x(x2+3)3(x2+1)5(x2+1)4'f(x)=8x(x2+3)3[x23+1](x2+1)9'f(x)=8(0)((0)2+3)3[(0)23+1]((0)2+1)9=01=0

4) عند 1-=x f(x)=x2+1(x2x)2

F(x)=(x2+1)(x2x)2'y=(x2+1)(2(x2x3))((x2x)2(2x1)(2x))=(1+1)(2)(1(1)3(2(1)1)+(1(1)2(2(1))'y=(2)(2)(2)3(21)+(1+1)2(2)=4(12)(3)+122(2)=+12824=3212=22=1

(6)- y=3x+53 جد x , y عند x=1

y=(3x+5)13'y=13(3x+5)131(3)'y=(3x+5)23'y=1(3x+5)23'y=1(3x+5)23'y=1(8)23'y=123)23'y=1263=122=14

y=(2x+5)23''y=23(3x+5)231(3)''y=23(3x+5)13(3)''y=23(3x+5)53(3)''y=2(3x+5)53''y=2853''y=2(23)63''y=22123''y=225=232=116or ''y=2(23)53=2(25)33=225=1251=124=116