حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$x \sqrt{a^{2} - x^{2}}$

خطوة 1

استخدِم $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ لكتابة $\sqrt{a^{2} - x^{2}}$ في صورة ${(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [x {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$

خطوة 2

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 $f (x) = x$ و $g (x) = {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$x \frac{d}{d x} [{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}] + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

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 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ و $g (x) = a^{2} - x^{2}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

لتطبيق قاعدة السلسلة، عيّن قيمة $u$ لتصبح $a^{2} - x^{2}$ .

$x (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 3.2

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

$x (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 3.3

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $a^{2} - x^{2}$ .

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 4

لكتابة $- 1$ على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في $\frac{2}{2}$ .

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 5

اجمع $- 1$ و $\frac{2}{2}$ .

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 6

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 7

بسّط بَسْط الكسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 7.1

اضرب $- 1$ في $2$ .

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 7.2

اطرح $2$ من $1$ .

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 8

اجمع الكسور.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 8.1

انقُل السالب أمام الكسر.

$x (\frac{1}{2} {(a^{2} - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 8.2

اجمع $\frac{1}{2}$ و ${(a^{2} - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$x (\frac{{(a^{2} - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 8.3

انقُل ${(a^{2} - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ إلى القاسم باستخدام قاعدة الأُسس السالبة $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$x (\frac{1}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 8.4

اجمع $\frac{1}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ و $x$ .

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [a^{2} - x^{2}] + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 9

وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق $a^{2} - x^{2}$ بالنسبة إلى $x$ هو $\frac{d}{d x} [a^{2}] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [a^{2}] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 10

بما أن $a^{2}$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، فإن مشتق $a^{2}$ بالنسبة إلى $x$ هو $0$ .

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 11

أضف $0$ و $\frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- x^{2}] + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 12

بما أن $- 1$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $- x^{2}$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d x} [x^{2}]) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 13

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

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- (2 x)) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 14

اجمع الكسور.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 14.1

اضرب $2$ في $- 1$ .

$\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 2 x) + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 14.2

اجمع $- 2$ و $\frac{x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{- 2 x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} x + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 14.3

اجمع $\frac{- 2 x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ و $x$ .

$\frac{- 2 x \cdot x}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 15

ارفع $x$ إلى القوة $1$ .

$\frac{- 2 (x^{1} x)}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 16

ارفع $x$ إلى القوة $1$ .

$\frac{- 2 (x^{1} x^{1})}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 17

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

$\frac{- 2 x^{1 + 1}}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 18

أضف $1$ و $1$ .

$\frac{- 2 x^{2}}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 19

أخرِج العامل $2$ من $- 2 x^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{2})}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 20

ألغِ العوامل المشتركة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 20.1

أخرِج العامل $2$ من $2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{2 (- x^{2})}{2 ({(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}})} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 20.2

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{2 (- x^{2})}{2 {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 20.3

أعِد كتابة العبارة.

$\frac{- x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 21

انقُل السالب أمام الكسر.

$- \frac{x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 22

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

$- \frac{x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1$

خطوة 23

اضرب ${(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ في $1$ .

$- \frac{x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$

خطوة 24

لكتابة ${(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في $\frac{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$- \frac{x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 25

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$\frac{- x^{2} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 26

اضرب ${(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ في ${(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ بجمع الأُسس.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 26.1

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

$\frac{- x^{2} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 26.2

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$\frac{- x^{2} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 26.3

أضف $1$ و $1$ .

$\frac{- x^{2} + {(a^{2} - x^{2})}^{\frac{2}{2}}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 26.4

اقسِم $2$ على $2$ .

$\frac{- x^{2} + {(a^{2} - x^{2})}^{1}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 27

بسّط ${(a^{2} - x^{2})}^{1}$ .

$\frac{- x^{2} + a^{2} - x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

خطوة 28

اطرح $x^{2}$ من $- x^{2}$ .

$\frac{a^{2} - 2 x^{2}}{{(a^{2} - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$