حساب التفاضل والتكامل الأمثلة
f(x)=3x2+6x-5f(x)=3x2+6x−5 , [-5,1][−5,1]
خطوة 1
إذا كانت ff متصلة في الفترة [a,b][a,b] وقابلة للاشتقاق في (a,b)(a,b)، إذن يوجد على الأقل عدد حقيقي واحد cc في الفترة (a,b)(a,b) حيث إن f′(c)=f(b)-fab-af'(c)=f(b)−fab−a. وتعبر نظرية القيمة المتوسطة عن العلاقة بين ميل المماس للمنحنى عند x=cx=c وميل الخط المار بالنقطتين (a,f(a))(a,f(a)) و(b,f(b))(b,f(b)).
إذا كانت f(x)f(x) متصلة في [a,b][a,b]
وإذا كانت f(x)f(x) قابلة للاشتقاق على (a,b)(a,b)،
إذن، توجد نقطة واحدة على الأقل، cc في [a,b][a,b]: f′(c)=f(b)-fab-af'(c)=f(b)−fab−a.
خطوة 2
خطوة 2.1
نطاق العبارة هو جميع الأعداد الحقيقية ما عدا ما يجعل العبارة غير معرّفة. في هذه الحالة، لا يوجد عدد حقيقي يجعل العبارة غير معرّفة.
ترميز الفترة:
(-∞,∞)(−∞,∞)
ترميز بناء المجموعات:
{x|x∈ℝ}
خطوة 2.2
f(x) متصلة على [-5,1].
الدالة متصلة.
الدالة متصلة.
خطوة 3
خطوة 3.1
أوجِد المشتق الأول.
خطوة 3.1.1
وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق 3x2+6x-5 بالنسبة إلى x هو ddx[3x2]+ddx[6x]+ddx[-5].
ddx[3x2]+ddx[6x]+ddx[-5]
خطوة 3.1.2
احسِب قيمة ddx[3x2].
خطوة 3.1.2.1
بما أن 3 عدد ثابت بالنسبة إلى x، إذن مشتق 3x2 بالنسبة إلى x يساوي 3ddx[x2].
3ddx[x2]+ddx[6x]+ddx[-5]
خطوة 3.1.2.2
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن ddx[xn] هو nxn-1 حيث n=2.
3(2x)+ddx[6x]+ddx[-5]
خطوة 3.1.2.3
اضرب 2 في 3.
6x+ddx[6x]+ddx[-5]
6x+ddx[6x]+ddx[-5]
خطوة 3.1.3
احسِب قيمة ddx[6x].
خطوة 3.1.3.1
بما أن 6 عدد ثابت بالنسبة إلى x، إذن مشتق 6x بالنسبة إلى x يساوي 6ddx[x].
6x+6ddx[x]+ddx[-5]
خطوة 3.1.3.2
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن ddx[xn] هو nxn-1 حيث n=1.
6x+6⋅1+ddx[-5]
خطوة 3.1.3.3
اضرب 6 في 1.
6x+6+ddx[-5]
6x+6+ddx[-5]
خطوة 3.1.4
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة الدالة الثابتة.
خطوة 3.1.4.1
بما أن -5 عدد ثابت بالنسبة إلى x، فإن مشتق -5 بالنسبة إلى x هو 0.
6x+6+0
خطوة 3.1.4.2
أضف 6x+6 و0.
f′(x)=6x+6
f′(x)=6x+6
f′(x)=6x+6
خطوة 3.2
المشتق الأول لـ f(x) بالنسبة إلى x هو 6x+6.
6x+6
6x+6
خطوة 4
خطوة 4.1
نطاق العبارة هو جميع الأعداد الحقيقية ما عدا ما يجعل العبارة غير معرّفة. في هذه الحالة، لا يوجد عدد حقيقي يجعل العبارة غير معرّفة.
ترميز الفترة:
(-∞,∞)
ترميز بناء المجموعات:
{x|x∈ℝ}
خطوة 4.2
f′(x) متصلة على (-5,1).
الدالة متصلة.
الدالة متصلة.
خطوة 5
الدالة قابلة للاشتقاق على (-5,1) لأن المشتق متصل على (-5,1).
الدالة قابلة للاشتقاق.
خطوة 6
تستوفي f(x) الشرطين لنظرية القيمة المتوسطة. إنها متصلة على [-5,1] وقابلة للاشتقاق على (-5,1).
f(x) متصلة على [-5,1] وقابلة للاشتقاق على (-5,1).
خطوة 7
خطوة 7.1
استبدِل المتغير x بـ -5 في العبارة.
f(-5)=3(-5)2+6(-5)-5
خطوة 7.2
بسّط النتيجة.
خطوة 7.2.1
بسّط كل حد.
خطوة 7.2.1.1
ارفع -5 إلى القوة 2.
f(-5)=3⋅25+6(-5)-5
خطوة 7.2.1.2
اضرب 3 في 25.
f(-5)=75+6(-5)-5
خطوة 7.2.1.3
اضرب 6 في -5.
f(-5)=75-30-5
f(-5)=75-30-5
خطوة 7.2.2
بسّط بطرح الأعداد.
خطوة 7.2.2.1
اطرح 30 من 75.
f(-5)=45-5
خطوة 7.2.2.2
اطرح 5 من 45.
f(-5)=40
f(-5)=40
خطوة 7.2.3
الإجابة النهائية هي 40.
40
40
40
خطوة 8
خطوة 8.1
استبدِل المتغير x بـ 1 في العبارة.
f(1)=3(1)2+6(1)-5
خطوة 8.2
بسّط النتيجة.
خطوة 8.2.1
بسّط كل حد.
خطوة 8.2.1.1
العدد واحد مرفوع لأي قوة يساوي واحدًا.
f(1)=3⋅1+6(1)-5
خطوة 8.2.1.2
اضرب 3 في 1.
f(1)=3+6(1)-5
خطوة 8.2.1.3
اضرب 6 في 1.
f(1)=3+6-5
f(1)=3+6-5
خطوة 8.2.2
بسّط عن طريق الجمع والطرح.
خطوة 8.2.2.1
أضف 3 و6.
f(1)=9-5
خطوة 8.2.2.2
اطرح 5 من 9.
f(1)=4
f(1)=4
خطوة 8.2.3
الإجابة النهائية هي 4.
4
4
4
خطوة 9
خطوة 9.1
بسّط (4)-(40)(1)-(-5).
خطوة 9.1.1
بسّط بَسْط الكسر.
خطوة 9.1.1.1
اضرب -1 في 40.
6x+6=4-401-(-5)
خطوة 9.1.1.2
اطرح 40 من 4.
6x+6=-361-(-5)
6x+6=-361-(-5)
خطوة 9.1.2
بسّط القاسم.
خطوة 9.1.2.1
اضرب -1 في -5.
6x+6=-361+5
خطوة 9.1.2.2
أضف 1 و5.
6x+6=-366
6x+6=-366
خطوة 9.1.3
اقسِم -36 على 6.
6x+6=-6
6x+6=-6
خطوة 9.2
انقُل كل الحدود التي لا تحتوي على x إلى المتعادل الأيمن.
خطوة 9.2.1
اطرح 6 من كلا المتعادلين.
6x=-6-6
خطوة 9.2.2
اطرح 6 من -6.
6x=-12
6x=-12
خطوة 9.3
اقسِم كل حد في 6x=-12 على 6 وبسّط.
خطوة 9.3.1
اقسِم كل حد في 6x=-12 على 6.
6x6=-126
خطوة 9.3.2
بسّط الطرف الأيسر.
خطوة 9.3.2.1
ألغِ العامل المشترك لـ 6.
خطوة 9.3.2.1.1
ألغِ العامل المشترك.
6x6=-126
خطوة 9.3.2.1.2
اقسِم x على 1.
x=-126
x=-126
x=-126
خطوة 9.3.3
بسّط الطرف الأيمن.
خطوة 9.3.3.1
اقسِم -12 على 6.
x=-2
x=-2
x=-2
x=-2
خطوة 10
يوجد خط مماس عند x=-2 الموازي للخط المار عبر نقطتي النهاية a=-5 وb=1.
يوجد خط مماس عند x=-2 الموازي للخط المار عبر نقطتي النهاية a=-5 وb=1
خطوة 11