حساب التفاضل والتكامل الأمثلة
f(x)=4x-2f(x)=4x−2 , (-2,4)(−2,4)
خطوة 1
خطوة 1.1
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}{x|x∈R}
خطوة 1.2
f(x)f(x) متصلة على [-2,4][−2,4].
الدالة متصلة.
الدالة متصلة.
خطوة 2
خطوة 2.1
أوجِد المشتق.
خطوة 2.1.1
أوجِد المشتق الأول.
خطوة 2.1.1.1
وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق 4x-24x−2 بالنسبة إلى xx هو ddx[4x]+ddx[-2]ddx[4x]+ddx[−2].
ddx[4x]+ddx[-2]ddx[4x]+ddx[−2]
خطوة 2.1.1.2
احسِب قيمة ddx[4x]ddx[4x].
خطوة 2.1.1.2.1
بما أن 44 عدد ثابت بالنسبة إلى xx، إذن مشتق 4x4x بالنسبة إلى xx يساوي 4ddx[x]4ddx[x].
4ddx[x]+ddx[-2]4ddx[x]+ddx[−2]
خطوة 2.1.1.2.2
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن ddx[xn]ddx[xn] هو nxn-1nxn−1 حيث n=1n=1.
4⋅1+ddx[-2]4⋅1+ddx[−2]
خطوة 2.1.1.2.3
اضرب 44 في 11.
4+ddx[-2]4+ddx[−2]
4+ddx[-2]4+ddx[−2]
خطوة 2.1.1.3
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة الدالة الثابتة.
خطوة 2.1.1.3.1
بما أن -2−2 عدد ثابت بالنسبة إلى xx، فإن مشتق -2−2 بالنسبة إلى xx هو 00.
4+04+0
خطوة 2.1.1.3.2
أضف 44 و00.
f′(x)=4
f′(x)=4
f′(x)=4
خطوة 2.1.2
المشتق الأول لـ f(x) بالنسبة إلى x هو 4.
4
4
خطوة 2.2
أوجِد ما إذا كان المشتق متصلاً على [-2,4].
خطوة 2.2.1
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 2.2.2
f′(x) متصلة على [-2,4].
الدالة متصلة.
الدالة متصلة.
خطوة 2.3
الدالة قابلة للاشتقاق على [-2,4] لأن المشتق متصل على [-2,4].
الدالة قابلة للاشتقاق.
الدالة قابلة للاشتقاق.
خطوة 3
لضمان الحصول على طول القوس، يجب أن تكون الدالة ومشتقاتها متصلة في الفترة المُغلقة [-2,4].
تُعد الدالة ومشتقاتها متصلة في الفترة المغلقة [-2,4].
خطوة 4
خطوة 4.1
وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق 4x-2 بالنسبة إلى x هو ddx[4x]+ddx[-2].
ddx[4x]+ddx[-2]
خطوة 4.2
احسِب قيمة ddx[4x].
خطوة 4.2.1
بما أن 4 عدد ثابت بالنسبة إلى x، إذن مشتق 4x بالنسبة إلى x يساوي 4ddx[x].
4ddx[x]+ddx[-2]
خطوة 4.2.2
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن ddx[xn] هو nxn-1 حيث n=1.
4⋅1+ddx[-2]
خطوة 4.2.3
اضرب 4 في 1.
4+ddx[-2]
4+ddx[-2]
خطوة 4.3
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة الدالة الثابتة.
خطوة 4.3.1
بما أن -2 عدد ثابت بالنسبة إلى x، فإن مشتق -2 بالنسبة إلى x هو 0.
4+0
خطوة 4.3.2
أضف 4 و0.
4
4
4
خطوة 5
لإيجاد طول قوس الدالة، استخدِم القاعدة L=∫ba√1+(f′(x))2dx.
∫4-2√1+(4)2dx
خطوة 6
خطوة 6.1
طبّق قاعدة الثابت.
√17x]4-2
خطوة 6.2
عوّض وبسّط.
خطوة 6.2.1
احسِب قيمة √17x في 4 وفي -2.
(√17⋅4)-√17⋅-2
خطوة 6.2.2
بسّط.
خطوة 6.2.2.1
انقُل 4 إلى يسار √17.
4⋅√17-√17⋅-2
خطوة 6.2.2.2
اضرب -2 في -1.
4√17+2√17
خطوة 6.2.2.3
أضف 4√17 و2√17.
6√17
6√17
6√17
6√17
خطوة 7
يمكن عرض النتيجة بصيغ متعددة.
الصيغة التامة:
6√17
الصيغة العشرية:
24.73863375…
خطوة 8