حلول الأسئلة

السؤال

جد التكاملات الآتية:  0 4 2 x x 2 + 9 d x

الحل

0 4 2 x x 2 + 9 d x = [ ln | x 2 + 9 | ] 0 4 = ln ( 16 + 9 ) ln ( 0 + 9 ) = ln ( 25 ) ln ( 9 ) = ln 5 2 ln 3 2 = 2 ln 5 2 ln 3 = 2 ln 5 3

مشاركة الحل

تمارين (5-4)

1- جد dydx لكل مما يأتي:

- y=ln3x

y=ln3xdydx=33x=1x

- y=ln(x2)

y=ln(x2)dydx=(12)1x2=(12)(2x)=1x

- y=lnx2

y=lnx2dydx=1x22x=2x

- y=(lnx)2

y=(lnx)2dydx=2(lnx)1x=2xlnx

- y=ln(1x)3

y=ln(1x)3y=lnx3dydx=3x4x3=3x1=3x

- y=ln(2cosx)

y=ln(2cosx)dydx=(sinx)2cosx=sinx2cosx

- y=e5x2+3x+5

y=e5x2+3x+5dydx=e5x2+3x+5(10x+3)=(10x+3)e5x2+3x+5

- y=9x

y=9xdydx=9xln912x=9x2x(ln9)

- y=7x4

y=7x4dydx=714xln7(14)=7x4(ln74)

- y=x2ex

y=x2exdydx=x2ex+ex2x=xex(x+2)

2- جد التكاملات الآتية:

- 031x+1dx

مشتقة المقام موجودة فالتكامل ln

=[ln|x+1|]03=ln(3+1)ln(0+1)=ln4ln1=ln40=ln22=2ln2

- 042xx2+9dx

042xx2+9dx=[ln|x2+9|]04=ln(16+9)ln(0+9)=ln(25)ln(9)=ln52ln32=2ln52ln3=2ln53

- ln3ln5e2xdx

ln3ln5e2xdx=12ln3ln5e2x(2)dx=12[e2x]ln3ln5=12[e2ln5e2ln3]=12[eln52eln32]=12[5232]=12[16]=8

- 0ln2exdx

0ln2exdx=0ln2ex(1)dx=[ex]0ln2=[eln2e0]=[eln21e0]=[211]=[121]=12

- 01(1+ex)2exdx

01(1+ex)2exdx=[(1+ex)33]01=[(1+e)33(1+e0)33]=(1+e)33233=(1+e)3383

ويمكن أن يحل السؤال بطريقة ثانية وهي توزيع ex على القوس بعد فتح القوس.

- 013x2+4(x3+4x+1)dx

013x2+4(x3+4x+1)dx=[ln(x3+4x+1)]01=ln(13+4(1)+1ln(03+4(0)+1)=ln6ln1=ln60=ln6

- 14ex2xdx

14ex2xdx=14ex1212x12dx=[ex12]14=[ex]14=e4e1=e2e1

- π4π4sec2xdx2+tanx

π4π4sec2xdx2+tanx=[ln|2+tanx|]π4π4=ln(2+tanπ4)ln(2+tan(π4))=ln(2+1)ln(21)=ln3ln1=ln30=ln3

- π6π2cosxsinxdx

π6π2cosxsinxdx=π6π2cosx(sinx)12dx=π6π2(sinx)12cosxdx=[(sinx)1212]π6π2=2[(sinx)12]π6π2=2[sinx]π6π2=2[sinπ2sinπ6]=2[112]=2[112]=222

- cot35xdx

cot35xdx=cot25xcot5xdx=(csc25x1)cot5xdx=(cot5xcsc25xcot5x)dx=(cot5xcsc25x)dx(cot5x)dx=15cot5xcsc25x(5)dx15cos5xsin5x(5)dx=15cot25x215ln|sin5x|+c=110cot25x15ln|sin5x|+c

- 0π2ecosxsinxdx

0π2ecosxsinxdx=0π2ecosx(sinx)dx=[ecosx]0π2=[ecosπ2ecos0]=[e0e1]=1+e

- 12xelnxd

12xelnxdx=12xelnx1dx=12xx1dx=12dx=[x]12=21=1

3- أثبت أن:

- 18x31x23dx=2

L.H.S=18(x131)12(x2)13dx=18(x131)12x23dx=318(x131)12(13x23dx)=3[(x131)3232]18=3(23)[[(8)131]32[(1)131]32]=2[[21]32[11]32]=2(1)=2=R.H.S

- 24|3x6|dx=30

|3x6|={3x6x23x+6x<2L.H.S=24|3x6|dx=22(3x+6)dx+24(3x6)dx=[32x2+6x]22+[32x26x]24=[122+12][12212]+[48224][12212]=[6+12][612]+[2424][612]=6+18+0+6=30=R.H.S

4- f(x) دالة مستمرة على الفترة -2,6 فإذا كان 16f(x)dx=6 وكان 26[f(x)+3]dx=32 فجد 21f(x)dx.

26[f(x)+3]dx=3226f(x)dx+263dx=3226f(x)dx+[3x]26=3226f(x)dx+[3(6)3(2)]=3226f(x)dx+[18+6]=3226f(x)dx+[24]=3226f(x)dx=322426f(x)dx=826f(x)dx=21f(x)dx+16f(x)dx21f(x)dx+6=821f(x)dx=8621f(x)dx=2

5- إذا علمت أن 1a(x+12)dx=20π4sec2xdx فجد قيمة aR.

1a(x+12)dx=20π4sec2xdx[x22+12x]1a=2[tanx]0π412a2+12a[12+12]=2[tanπ4tan0]12a2+12a1=2[10]12a2+12a1=212a2+12a12=0[12a2+12a3=0]×2a2+a6=0(a+3)(a2)=0either a+3=0a=3   يهملora2=0a=2a>1 لأن

6- لتكن f(x)=x2+2x+k حيث kR دالة نهايتها الصغرى تساوي -5 جد 13f(x)dx.

للدالة نهاية صغرى

null

لأنه عندما يأتي في السؤال نهاية صغرى فهي تمثل الإحداثي y في النقطة.

(1,5) هي نقطة نهاية صغرى محلية وهي تحقق معادلة الدالة f(x).

5=(1)2+2(1)+k5=12+kk=4f(x)=x2+2x413f(x)dx=13(x2+2x4)dx=[x33+2x224x]13=[273+2(9)212][13+224]=[9+912][13+14]=6[83]=18+83=263

7- إذا كان المنحني f(x)=(x3)3+1 نقطة الانقلاب (a,b) جد القيمة العددية للمقدار null.

نقطة الانقلاب ناتجة من مساواة المشتقة الثانية للصفر.

f(x)=(x3)3+1f'(x)=3(x3)2f''(x)=6(x3)6(x3)=0÷6x3=0x=3f(3)=(33)3+1=1(3,1) هي الانقلاب نقطة(3,1)(a,b)a=3 , b=10bf(x)dx0af^(x)dx013(x3)2036(x3)dx=3[(x3)33]016[(x3)22]03=[(13)3(03)3][3(33)23(03)2]=[8+27][027]=[19+27]=46

مشاركة الدرس

السؤال

جد التكاملات الآتية:  0 4 2 x x 2 + 9 d x

الحل

0 4 2 x x 2 + 9 d x = [ ln | x 2 + 9 | ] 0 4 = ln ( 16 + 9 ) ln ( 0 + 9 ) = ln ( 25 ) ln ( 9 ) = ln 5 2 ln 3 2 = 2 ln 5 2 ln 3 = 2 ln 5 3

تمارين (5-4)

1- جد dydx لكل مما يأتي:

- y=ln3x

y=ln3xdydx=33x=1x

- y=ln(x2)

y=ln(x2)dydx=(12)1x2=(12)(2x)=1x

- y=lnx2

y=lnx2dydx=1x22x=2x

- y=(lnx)2

y=(lnx)2dydx=2(lnx)1x=2xlnx

- y=ln(1x)3

y=ln(1x)3y=lnx3dydx=3x4x3=3x1=3x

- y=ln(2cosx)

y=ln(2cosx)dydx=(sinx)2cosx=sinx2cosx

- y=e5x2+3x+5

y=e5x2+3x+5dydx=e5x2+3x+5(10x+3)=(10x+3)e5x2+3x+5

- y=9x

y=9xdydx=9xln912x=9x2x(ln9)

- y=7x4

y=7x4dydx=714xln7(14)=7x4(ln74)

- y=x2ex

y=x2exdydx=x2ex+ex2x=xex(x+2)

2- جد التكاملات الآتية:

- 031x+1dx

مشتقة المقام موجودة فالتكامل ln

=[ln|x+1|]03=ln(3+1)ln(0+1)=ln4ln1=ln40=ln22=2ln2

- 042xx2+9dx

042xx2+9dx=[ln|x2+9|]04=ln(16+9)ln(0+9)=ln(25)ln(9)=ln52ln32=2ln52ln3=2ln53

- ln3ln5e2xdx

ln3ln5e2xdx=12ln3ln5e2x(2)dx=12[e2x]ln3ln5=12[e2ln5e2ln3]=12[eln52eln32]=12[5232]=12[16]=8

- 0ln2exdx

0ln2exdx=0ln2ex(1)dx=[ex]0ln2=[eln2e0]=[eln21e0]=[211]=[121]=12

- 01(1+ex)2exdx

01(1+ex)2exdx=[(1+ex)33]01=[(1+e)33(1+e0)33]=(1+e)33233=(1+e)3383

ويمكن أن يحل السؤال بطريقة ثانية وهي توزيع ex على القوس بعد فتح القوس.

- 013x2+4(x3+4x+1)dx

013x2+4(x3+4x+1)dx=[ln(x3+4x+1)]01=ln(13+4(1)+1ln(03+4(0)+1)=ln6ln1=ln60=ln6

- 14ex2xdx

14ex2xdx=14ex1212x12dx=[ex12]14=[ex]14=e4e1=e2e1

- π4π4sec2xdx2+tanx

π4π4sec2xdx2+tanx=[ln|2+tanx|]π4π4=ln(2+tanπ4)ln(2+tan(π4))=ln(2+1)ln(21)=ln3ln1=ln30=ln3

- π6π2cosxsinxdx

π6π2cosxsinxdx=π6π2cosx(sinx)12dx=π6π2(sinx)12cosxdx=[(sinx)1212]π6π2=2[(sinx)12]π6π2=2[sinx]π6π2=2[sinπ2sinπ6]=2[112]=2[112]=222

- cot35xdx

cot35xdx=cot25xcot5xdx=(csc25x1)cot5xdx=(cot5xcsc25xcot5x)dx=(cot5xcsc25x)dx(cot5x)dx=15cot5xcsc25x(5)dx15cos5xsin5x(5)dx=15cot25x215ln|sin5x|+c=110cot25x15ln|sin5x|+c

- 0π2ecosxsinxdx

0π2ecosxsinxdx=0π2ecosx(sinx)dx=[ecosx]0π2=[ecosπ2ecos0]=[e0e1]=1+e

- 12xelnxd

12xelnxdx=12xelnx1dx=12xx1dx=12dx=[x]12=21=1

3- أثبت أن:

- 18x31x23dx=2

L.H.S=18(x131)12(x2)13dx=18(x131)12x23dx=318(x131)12(13x23dx)=3[(x131)3232]18=3(23)[[(8)131]32[(1)131]32]=2[[21]32[11]32]=2(1)=2=R.H.S

- 24|3x6|dx=30

|3x6|={3x6x23x+6x<2L.H.S=24|3x6|dx=22(3x+6)dx+24(3x6)dx=[32x2+6x]22+[32x26x]24=[122+12][12212]+[48224][12212]=[6+12][612]+[2424][612]=6+18+0+6=30=R.H.S

4- f(x) دالة مستمرة على الفترة -2,6 فإذا كان 16f(x)dx=6 وكان 26[f(x)+3]dx=32 فجد 21f(x)dx.

26[f(x)+3]dx=3226f(x)dx+263dx=3226f(x)dx+[3x]26=3226f(x)dx+[3(6)3(2)]=3226f(x)dx+[18+6]=3226f(x)dx+[24]=3226f(x)dx=322426f(x)dx=826f(x)dx=21f(x)dx+16f(x)dx21f(x)dx+6=821f(x)dx=8621f(x)dx=2

5- إذا علمت أن 1a(x+12)dx=20π4sec2xdx فجد قيمة aR.

1a(x+12)dx=20π4sec2xdx[x22+12x]1a=2[tanx]0π412a2+12a[12+12]=2[tanπ4tan0]12a2+12a1=2[10]12a2+12a1=212a2+12a12=0[12a2+12a3=0]×2a2+a6=0(a+3)(a2)=0either a+3=0a=3   يهملora2=0a=2a>1 لأن

6- لتكن f(x)=x2+2x+k حيث kR دالة نهايتها الصغرى تساوي -5 جد 13f(x)dx.

للدالة نهاية صغرى

null

لأنه عندما يأتي في السؤال نهاية صغرى فهي تمثل الإحداثي y في النقطة.

(1,5) هي نقطة نهاية صغرى محلية وهي تحقق معادلة الدالة f(x).

5=(1)2+2(1)+k5=12+kk=4f(x)=x2+2x413f(x)dx=13(x2+2x4)dx=[x33+2x224x]13=[273+2(9)212][13+224]=[9+912][13+14]=6[83]=18+83=263

7- إذا كان المنحني f(x)=(x3)3+1 نقطة الانقلاب (a,b) جد القيمة العددية للمقدار null.

نقطة الانقلاب ناتجة من مساواة المشتقة الثانية للصفر.

f(x)=(x3)3+1f'(x)=3(x3)2f''(x)=6(x3)6(x3)=0÷6x3=0x=3f(3)=(33)3+1=1(3,1) هي الانقلاب نقطة(3,1)(a,b)a=3 , b=10bf(x)dx0af^(x)dx013(x3)2036(x3)dx=3[(x3)33]016[(x3)22]03=[(13)3(03)3][3(33)23(03)2]=[8+27][027]=[19+27]=46