حساب التفاضل والتكامل الأمثلة
y=(sin(x))cos(x)y=(sin(x))cos(x)
خطوة 1
افترض أن y=f(x)y=f(x)، خُذ اللوغاريتم الطبيعي لكلا الطرفين ln(y)=ln(f(x))ln(y)=ln(f(x)).
ln(y)=ln((sin(x))cos(x))ln(y)=ln((sin(x))cos(x))
خطوة 2
وسّع ln((sin(x))cos(x))ln((sin(x))cos(x)) بنقل cos(x)cos(x) خارج اللوغاريتم.
ln(y)=cos(x)ln(sin(x))ln(y)=cos(x)ln(sin(x))
خطوة 3
خطوة 3.1
أوجِد مشتقة الطرف الأيسر ln(y)ln(y) باستخدام قاعدة السلسلة.
y′y=cos(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2
أوجِد مشتقة الطرف الأيمن.
خطوة 3.2.1
أوجِد مشتقة cos(x)ln(sin(x))cos(x)ln(sin(x)).
y′y=ddx[cos(x)ln(sin(x))]y'y=ddx[cos(x)ln(sin(x))]
خطوة 3.2.2
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة الضرب التي تنص على أن ddx[f(x)g(x)]ddx[f(x)g(x)] هو f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] حيث f(x)=cos(x)f(x)=cos(x) وg(x)=ln(sin(x))g(x)=ln(sin(x)).
y′y=cos(x)ddx[ln(sin(x))]+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)ddx[ln(sin(x))]+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.3
أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة السلسلة، والتي تنص على أن ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))] هو f′(g(x))g′(x)f'(g(x))g'(x) حيث f(x)=ln(x)f(x)=ln(x) وg(x)=sin(x)g(x)=sin(x).
خطوة 3.2.3.1
لتطبيق قاعدة السلسلة، عيّن قيمة uu لتصبح sin(x)sin(x).
y′y=cos(x)(ddu[ln(u)]ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)(ddu[ln(u)]ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.3.2
مشتق ln(u)ln(u) بالنسبة إلى uu يساوي 1u1u.
y′y=cos(x)(1uddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)(1uddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.3.3
استبدِل كافة حالات حدوث uu بـ sin(x)sin(x).
y′y=cos(x)(1sin(x)ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)(1sin(x)ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
y′y=cos(x)(1sin(x)ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)(1sin(x)ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.4
حوّل من 1sin(x)1sin(x) إلى csc(x)csc(x).
y′y=cos(x)(csc(x)ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)(csc(x)ddx[sin(x)])+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.5
مشتق sin(x)sin(x) بالنسبة إلى xx يساوي cos(x)cos(x).
y′y=cos(x)csc(x)cos(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)csc(x)cos(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.6
ارفع cos(x)cos(x) إلى القوة 11.
y′y=cos1(x)cos(x)csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos1(x)cos(x)csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.7
ارفع cos(x)cos(x) إلى القوة 11.
y′y=cos1(x)cos1(x)csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos1(x)cos1(x)csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.8
استخدِم قاعدة القوة aman=am+naman=am+n لتجميع الأُسس.
y′y=cos(x)1+1csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos(x)1+1csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.9
أضف 11 و11.
y′y=cos2(x)csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]y'y=cos2(x)csc(x)+ln(sin(x))ddx[cos(x)]
خطوة 3.2.10
مشتق cos(x)cos(x) بالنسبة إلى xx يساوي -sin(x)−sin(x).
y′y=cos2(x)csc(x)+ln(sin(x))(-sin(x))y'y=cos2(x)csc(x)+ln(sin(x))(−sin(x))
خطوة 3.2.11
بسّط.
خطوة 3.2.11.1
أعِد ترتيب الحدود.
y′y=cos2(x)csc(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos2(x)csc(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2.11.2
بسّط كل حد.
خطوة 3.2.11.2.1
أعِد كتابة csc(x)csc(x) من حيث الجيوب وجيوب التمام.
y′y=cos2(x)1sin(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos2(x)1sin(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2.11.2.2
اجمع cos2(x)cos2(x) و1sin(x)1sin(x).
y′y=cos2(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos2(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x))
y′y=cos2(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos2(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2.11.3
بسّط كل حد.
خطوة 3.2.11.3.1
أخرِج العامل cos(x)cos(x) من cos2(x)cos2(x).
y′y=cos(x)cos(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)cos(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2.11.3.2
افصِل الكسور.
y′y=cos(x)1⋅cos(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)1⋅cos(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2.11.3.3
حوّل من cos(x)sin(x)cos(x)sin(x) إلى cot(x)cot(x).
y′y=cos(x)1cot(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)1cot(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 3.2.11.3.4
اقسِم cos(x)cos(x) على 11.
y′y=cos(x)cot(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)cot(x)−sin(x)ln(sin(x))
y′y=cos(x)cot(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)cot(x)−sin(x)ln(sin(x))
y′y=cos(x)cot(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)cot(x)−sin(x)ln(sin(x))
y′y=cos(x)cot(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)cot(x)−sin(x)ln(sin(x))
y′y=cos(x)cot(x)-sin(x)ln(sin(x))y'y=cos(x)cot(x)−sin(x)ln(sin(x))
خطوة 4
اعزِل y′y' وعوّض بالدالة الأصلية عن yy في الطرف الأيمن.
y′=(cos(x)cot(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos(x)cot(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5
خطوة 5.1
بسّط كل حد.
خطوة 5.1.1
أعِد كتابة cot(x)cot(x) من حيث الجيوب وجيوب التمام.
y′=(cos(x)cos(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos(x)cos(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5.1.2
اضرب cos(x)cos(x)sin(x)cos(x)cos(x)sin(x).
خطوة 5.1.2.1
اجمع cos(x)cos(x) وcos(x)sin(x)cos(x)sin(x).
y′=(cos(x)cos(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos(x)cos(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5.1.2.2
ارفع cos(x)cos(x) إلى القوة 11.
y′=(cos1(x)cos(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos1(x)cos(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5.1.2.3
ارفع cos(x)cos(x) إلى القوة 11.
y′=(cos1(x)cos1(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos1(x)cos1(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5.1.2.4
استخدِم قاعدة القوة aman=am+naman=am+n لتجميع الأُسس.
y′=(cos(x)1+1sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos(x)1+1sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5.1.2.5
أضف 11 و11.
y′=(cos2(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos2(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
y′=(cos2(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos2(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
y′=(cos2(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)y'=(cos2(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x)))(sin(x))cos(x)
خطوة 5.2
طبّق خاصية التوزيع.
y′=cos2(x)sin(x)sin(x)cos(x)-sin(x)ln(sin(x))sin(x)cos(x)y'=cos2(x)sin(x)sin(x)cos(x)−sin(x)ln(sin(x))sin(x)cos(x)
خطوة 5.3
اجمع cos2(x)sin(x)cos2(x)sin(x) وsin(x)cos(x)sin(x)cos(x).
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)-sin(x)ln(sin(x))sin(x)cos(x)y'=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)−sin(x)ln(sin(x))sin(x)cos(x)
خطوة 5.4
اضرب sin(x)sin(x) في sin(x)cos(x)sin(x)cos(x) بجمع الأُسس.
خطوة 5.4.1
انقُل sin(x)cos(x)sin(x)cos(x).
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)-(sin(x)cos(x)sin(x))ln(sin(x))y'=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)−(sin(x)cos(x)sin(x))ln(sin(x))
خطوة 5.4.2
اضرب sin(x)cos(x)sin(x)cos(x) في sin(x)sin(x).
خطوة 5.4.2.1
ارفع sin(x)sin(x) إلى القوة 11.
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)-(sin(x)cos(x)sin1(x))ln(sin(x))y'=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)−(sin(x)cos(x)sin1(x))ln(sin(x))
خطوة 5.4.2.2
استخدِم قاعدة القوة aman=am+naman=am+n لتجميع الأُسس.
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))y'=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)−sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))y'=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)−sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))y'=cos2(x)sin(x)cos(x)sin(x)−sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
خطوة 5.5
احذِف العامل المشترك لـ sin(x)cos(x)sin(x)cos(x) وsin(x)sin(x).
خطوة 5.5.1
أخرِج العامل sin(x)sin(x) من cos2(x)sin(x)cos(x)cos2(x)sin(x)cos(x).
y′=sin(x)(cos2(x)sin(x)cos(x)-1)sin(x)-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))y'=sin(x)(cos2(x)sin(x)cos(x)−1)sin(x)−sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
خطوة 5.5.2
ألغِ العوامل المشتركة.
خطوة 5.5.2.1
اضرب في 11.
y′=sin(x)(cos2(x)sin(x)cos(x)-1)sin(x)⋅1-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))y'=sin(x)(cos2(x)sin(x)cos(x)−1)sin(x)⋅1−sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
خطوة 5.5.2.2
ألغِ العامل المشترك.
y′=sin(x)(cos2(x)sin(x)cos(x)-1)sin(x)⋅1-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
خطوة 5.5.2.3
أعِد كتابة العبارة.
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)-11-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
خطوة 5.5.2.4
اقسِم cos2(x)sin(x)cos(x)-1 على 1.
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)-1-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)-1-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
y′=cos2(x)sin(x)cos(x)-1-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
خطوة 5.6
أعِد ترتيب العوامل في cos2(x)sin(x)cos(x)-1-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x)).
y′=sin(x)cos(x)-1cos2(x)-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))
y′=sin(x)cos(x)-1cos2(x)-sin(x)cos(x)+1ln(sin(x))