حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$f (x) = x^{2} \sec^{2} (3 x)$

خطوة 1

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة الضرب التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ هو $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ حيث $f (x) = x^{2}$ و $g (x) = \sec^{2} (3 x)$ .

$x^{2} \frac{d}{d x} [\sec^{2} (3 x)] + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة السلسلة، والتي تنص على أن $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ هو $f' (g (x)) g' (x)$ حيث $f (x) = x^{2}$ و $g (x) = \sec (3 x)$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1

لتطبيق قاعدة السلسلة، عيّن قيمة $u_{1}$ لتصبح $\sec (3 x)$ .

$x^{2} (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (3 x)]) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 2.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ هو $n {u_{1}}^{n - 1}$ حيث $n = 2$ .

$x^{2} (2 u_{1} \frac{d}{d x} [\sec (3 x)]) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 2.3

استبدِل كافة حالات حدوث $u_{1}$ بـ $\sec (3 x)$ .

$x^{2} (2 \sec (3 x) \frac{d}{d x} [\sec (3 x)]) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 3

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة السلسلة، والتي تنص على أن $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ هو $f' (g (x)) g' (x)$ حيث $f (x) = \sec (x)$ و $g (x) = 3 x$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

لتطبيق قاعدة السلسلة، عيّن قيمة $u_{2}$ لتصبح $3 x$ .

$x^{2} (2 \sec (3 x) (\frac{d}{d u_{2}} [\sec (u_{2})] \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 3.2

مشتق $\sec (u_{2})$ بالنسبة إلى $u_{2}$ يساوي $\sec (u_{2}) \tan (u_{2})$ .

$x^{2} (2 \sec (3 x) (\sec (u_{2}) \tan (u_{2}) \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 3.3

استبدِل كافة حالات حدوث $u_{2}$ بـ $3 x$ .

$x^{2} (2 \sec (3 x) (\sec (3 x) \tan (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 4

ارفع $\sec (3 x)$ إلى القوة $1$ .

$x^{2} (2 (\sec^{1} (3 x) \sec (3 x)) (\tan (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 5

ارفع $\sec (3 x)$ إلى القوة $1$ .

$x^{2} (2 (\sec^{1} (3 x) \sec^{1} (3 x)) (\tan (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 6

استخدِم قاعدة القوة $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ لتجميع الأُسس.

$x^{2} (2 {\sec (3 x)}^{1 + 1} (\tan (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 7

أضف $1$ و $1$ .

$x^{2} (2 \sec^{2} (3 x) (\tan (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 8

بما أن $3$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $3 x$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$x^{2} (2 \sec^{2} (3 x) \tan (3 x) (3 \frac{d}{d x} [x])) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 9

اضرب $3$ في $2$ .

$x^{2} (6 \sec^{2} (3 x) \tan (3 x) \frac{d}{d x} [x]) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 10

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 1$ .

$x^{2} (6 \sec^{2} (3 x) \tan (3 x) \cdot 1) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 11

اضرب $6$ في $1$ .

$x^{2} (6 \sec^{2} (3 x) \tan (3 x)) + \sec^{2} (3 x) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 12

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 2$ .

$x^{2} (6 \sec^{2} (3 x) \tan (3 x)) + \sec^{2} (3 x) (2 x)$

خطوة 13

أعِد ترتيب الحدود.

$6 x^{2} \sec^{2} (3 x) \tan (3 x) + 2 x \sec^{2} (3 x)$