تجاوز إلى المحتوى الرئيسي
تابعنا على تيليجرامانضم

آخر تحديث:

محتويات الموضوع (٥)

شرح الموضوع

تواجهنا بعض الاقترانات مثل ق(س)=(س٢+١)٣ق(س) = (س^{٢} + ١)^{٣}، والمطلوب إيجاد ق′(س)ق'(س)، وهنا نلجأ إلى فك المقدار أولاً ثم اشتقاق الناتج، أو استخدام مشتقة حاصل الضرب، ولكن هذه الطريقة تزداد صعوبة وتعقيداً كلما كان الأس…

١-٦ قاعدة السلسلة

التروس: كيف يتحرك اقتران داخل اقتران؟

تعتبر التروس (المسننات) من الأجزاء الميكانيكية المهمة التي تسهم في نقل الحركة

وماذا نفعل حين يكون الاقتران «مركّبًا» مثل قوة كبيرة لمقدار؟

  • مثل ق(س)=(س٢+١)٣ق(س) = (س^{٢} + ١)^{٣}: الفك ثم الاشتقاق أو مشتقة حاصل الضرب يصعبان كلما كبر الأس.
  • لذلك نبحث عن طريقة أسهل لمشتقة هذه الاقترانات.

قاعدة السلسلة:

قاعدة السلسلة: مشتقة المركّب = مشتقة الخارجي × مشتقة الداخلي

ماذا لو كان الاقتران الداخلي كسرًا، والمطلوب قيمة عند نقطة؟

وإذا أُعطيت قيم اقتران مجهول عند نقطة؟

نتيجة:

اقتران مرفوع إلى قوة: القوة أولًا ثم مشتقة الداخل

نشاط ٢: إذا كان ص=(قاس+ظاس)نص = (قاس + ظاس)^{ن} فأكمل خطوات إيجاد دصدس\frac{دص}{دس}.

وهل تمتد القاعدة إلى أكثر من اقترانين؟

ملاحظة:

سلسلة أطول، ثم الأسّي واللوغاريتم

  • القاعدتان تحتاجان ك(س)ك(س) قابلاً للاشتقاق، وفي اللوغاريتم ك(س)>٠ك(س) > ٠.

تمارين ١-٦

أطبّق قاعدة السلسلة بنفسي

م(٢)م'(٢)م''(٢)
٥-١١

جد دصدس\frac{دص}{دس} عندما س=١س = ١ لكل مما يأتي:

أ. ص=(س٢+س+١)−٣ص = (س^{٢} + س + ١)^{-٣}

ب. ص=س٢قا(πس)ص = س^{٢} قا \left(\frac{\pi}{س}\right)، س≠٠س \ne ٠

ج. ص=٥ع٢−٧ص = ٥ع^{٢} - ٧، ع=١س٢+١ع = \frac{١}{س^{٢} + ١}

د. ص=ظا(πس)+جتا٢(πس)ص = ظا \left(\frac{\pi}{س}\right) + جتا^{٢} (\pi س)، س≠٠س \ne ٠

هـ. ص=(لوهـس)٣ص = (لو_{هـ} س)^{٣}، س>٠س > ٠

إذا كان ق(س)=لوهـ(م(س))٢سق(س) = \frac{لو_هـ(م(س))}{٢س}، وكان م(١)=هـ٢م(١) = هـ^{٢}، م′(١)=٢هـم'(١) = ٢هـ، فجد ق′(١)ق'(١).

جد مشتقة كل من الاقترانات الآتية:

أ. ق(س)=هـس٢+سق(س) = هـ^{س^{٢} + س}

ب. ع(س)=لوهـ(س٣−٣س٢)ع(س) = لو_{هـ} (س^{٣} - ٣س^{٢})، س>٣س > ٣

إذا كان ق(س)=س٢م(س٢+١)ق(س) = س^{٢} م(س^{٢} + ١) اعتمد على الجدول المجاور في إيجاد ق′′(١)ق''(١).

إذا كان ص=ق٣(س)−ق(س٣)ص = ق^{٣}(س) - ق(س^{٣})، جد دصدس\frac{دص}{دس} عندما س=٢س = ٢ علماً بأن ق(٢)=١ق(٢) = ١، ق′(٢)=−٢ق'(٢) = -٢، ق′(٨)=٢ق'(٨) = ٢.

إذا كان ص = ن٢+٥نن^{٢} + ٥ن وكانت دندس∣ن=١\frac{دن}{دس} |_{ن=١} = ٢٢، جد دصدس∣ن=١\frac{دص}{دس} |_{ن=١}.

إذا كان ق(س)=س+١سق(س) = س + \frac{١}{س}، هـ(س)=جتاسهـ(س) = جتا س، س≠٠س \ne ٠، أثبت أن: (ق∘هـ)′(س)=جا٣سقا٢س(ق \circ هـ)'(س) = جا^{٣} س قا^{٢} س.

جد:

أ. lim⁡هـ→٠ظا(٢س+هـ)−ظا٢سهـ\lim_{هـ \to ٠} \frac{ظا(٢س + هـ) - ظا ٢س}{هـ}

ب. lim⁡هـ→٠ق(١+٣هـ)−ق(١−٣هـ)١٠هـ\lim_{هـ \to ٠} \frac{ق(١ + ٣هـ) - ق(١ - ٣هـ)}{١٠هـ}، علماً بأن ق′(١)=−٢ق'(١) = -٢

تعريفات أساسية

قاعدة السلسلة

إذا كانت ص=ق(ع)ص = ق(ع)، ع=هـ(س)ع = هـ(س) وكان هـ(س)هـ(س) قابلاً للاشتقاق و ق(س)ق(س) قابلاً للاشتقاق عند هـ(س)هـ(س)، مدى هـ⊆هـ \subseteq مجال قق فإن دصدس=دصدع×دعدس\frac{دص}{دس} = \frac{دص}{دع} \times \frac{دع}{دس} أي أن (ق∘هـ)′(س)=ق′(هـ(س))×هـ′(س)(ق \circ هـ)'(س) = ق'(هـ(س)) \times هـ'(س)

الاقتران المركب

(ق∘هـ)(س)=ق(هـ(س))(ق \circ هـ)(س) = ق(هـ(س)) هو الاقتران المركب من قق، هـهـ

معاينة موضوع «قاعدة السلسلة» من وحدة «حساب التفاضل» في مادة الرياضيات (الفرع العلمي). أقسام الشرح: ٥، التعريفات: ٢، الأسئلة المحلولة: ٥.

المصدر: وزارة التربية والتعليم، قاعدة السلسلة (ص ٤١–٤٦)

موضوعات أخرى في الوحدة

تابع الدراسة