حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$6 x^{4} + 16 x^{3}$

خطوة 1

اكتب $6 x^{4} + 16 x^{3}$ في صورة دالة.

$f (x) = 6 x^{4} + 16 x^{3}$

خطوة 2

أوجِد المشتق الثاني.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1

أوجِد المشتق الأول.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.1

وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق $6 x^{4} + 16 x^{3}$ بالنسبة إلى $x$ هو $\frac{d}{d x} [6 x^{4}] + \frac{d}{d x} [16 x^{3}]$ .

$\frac{d}{d x} [6 x^{4}] + \frac{d}{d x} [16 x^{3}]$

خطوة 2.1.2

احسِب قيمة $\frac{d}{d x} [6 x^{4}]$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.2.1

بما أن $6$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $6 x^{4}$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $6 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ .

$6 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [16 x^{3}]$

خطوة 2.1.2.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 4$ .

$6 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [16 x^{3}]$

خطوة 2.1.2.3

اضرب $4$ في $6$ .

$24 x^{3} + \frac{d}{d x} [16 x^{3}]$

خطوة 2.1.3

احسِب قيمة $\frac{d}{d x} [16 x^{3}]$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.3.1

بما أن $16$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $16 x^{3}$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $16 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$24 x^{3} + 16 \frac{d}{d x} [x^{3}]$

خطوة 2.1.3.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 3$ .

$24 x^{3} + 16 (3 x^{2})$

خطوة 2.1.3.3

اضرب $3$ في $16$ .

$f' (x) = 24 x^{3} + 48 x^{2}$

خطوة 2.2

أوجِد المشتق الثاني.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.2.1

وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق $24 x^{3} + 48 x^{2}$ بالنسبة إلى $x$ هو $\frac{d}{d x} [24 x^{3}] + \frac{d}{d x} [48 x^{2}]$ .

$\frac{d}{d x} [24 x^{3}] + \frac{d}{d x} [48 x^{2}]$

خطوة 2.2.2

احسِب قيمة $\frac{d}{d x} [24 x^{3}]$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.2.2.1

بما أن $24$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $24 x^{3}$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $24 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$24 \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [48 x^{2}]$

خطوة 2.2.2.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 3$ .

$24 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} [48 x^{2}]$

خطوة 2.2.2.3

اضرب $3$ في $24$ .

$72 x^{2} + \frac{d}{d x} [48 x^{2}]$

خطوة 2.2.3

احسِب قيمة $\frac{d}{d x} [48 x^{2}]$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.2.3.1

بما أن $48$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $48 x^{2}$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $48 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$72 x^{2} + 48 \frac{d}{d x} [x^{2}]$

خطوة 2.2.3.2

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

$72 x^{2} + 48 (2 x)$

خطوة 2.2.3.3

اضرب $2$ في $48$ .

$f'' (x) = 72 x^{2} + 96 x$

خطوة 2.3

المشتق الثاني لـ $f (x)$ بالنسبة إلى $x$ هو $72 x^{2} + 96 x$ .

$72 x^{2} + 96 x$

خطوة 3

عيّن قيمة المشتق الثاني بحيث تصبح مساوية لـ $0$ ثم حل المعادلة $72 x^{2} + 96 x = 0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

عيّن قيمة المشتق الثاني بحيث تصبح مساوية لـ $0$ .

$72 x^{2} + 96 x = 0$

خطوة 3.2

أخرِج العامل $24 x$ من $72 x^{2} + 96 x$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.2.1

أخرِج العامل $24 x$ من $72 x^{2}$ .

$24 x (3 x) + 96 x = 0$

خطوة 3.2.2

أخرِج العامل $24 x$ من $96 x$ .

$24 x (3 x) + 24 x (4) = 0$

خطوة 3.2.3

أخرِج العامل $24 x$ من $24 x (3 x) + 24 x (4)$ .

$24 x (3 x + 4) = 0$

خطوة 3.3

إذا كان أي عامل فردي في المتعادل الأيسر يساوي $0$ ، فالعبارة بأكملها تساوي $0$ .

$x = 0$

$3 x + 4 = 0$

خطوة 3.4

عيّن قيمة $x$ بحيث تصبح مساوية لـ $0$ .

$x = 0$

خطوة 3.5

عيّن قيمة العبارة $3 x + 4$ بحيث تصبح مساوية لـ $0$ وأوجِد قيمة $x$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.5.1

عيّن قيمة $3 x + 4$ بحيث تصبح مساوية لـ $0$ .

$3 x + 4 = 0$

خطوة 3.5.2

أوجِد قيمة $x$ في $3 x + 4 = 0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.5.2.1

اطرح $4$ من كلا المتعادلين.

$3 x = - 4$

خطوة 3.5.2.2

اقسِم كل حد في $3 x = - 4$ على $3$ وبسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.5.2.2.1

اقسِم كل حد في $3 x = - 4$ على $3$ .

$\frac{3 x}{3} = \frac{- 4}{3}$

خطوة 3.5.2.2.2

بسّط الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.5.2.2.2.1

ألغِ العامل المشترك لـ $3$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.5.2.2.2.1.1

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{3 x}{3} = \frac{- 4}{3}$

خطوة 3.5.2.2.2.1.2

اقسِم $x$ على $1$ .

$x = \frac{- 4}{3}$

خطوة 3.5.2.2.3

بسّط الطرف الأيمن.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.5.2.2.3.1

انقُل السالب أمام الكسر.

$x = - \frac{4}{3}$

خطوة 3.6

الحل النهائي هو كل القيم التي تجعل المعادلة $24 x (3 x + 4) = 0$ صحيحة.

$x = 0, - \frac{4}{3}$

خطوة 4

أوجِد النقاط التي يكون فيها المشتق الثاني هو $0$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1

عوّض بقيمة $0$ في $f (x) = 6 x^{4} + 16 x^{3}$ لإيجاد قيمة $y$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1.1

استبدِل المتغير $x$ بـ $0$ في العبارة.

$f (0) = 6 {(0)}^{4} + 16 {(0)}^{3}$

خطوة 4.1.2

بسّط النتيجة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1.2.1.1

ينتج $0$ عن رفع $0$ إلى أي قوة موجبة.

$f (0) = 6 \cdot 0 + 16 {(0)}^{3}$

خطوة 4.1.2.1.2

اضرب $6$ في $0$ .

$f (0) = 0 + 16 {(0)}^{3}$

خطوة 4.1.2.1.3

ينتج $0$ عن رفع $0$ إلى أي قوة موجبة.

$f (0) = 0 + 16 \cdot 0$

خطوة 4.1.2.1.4

اضرب $16$ في $0$ .

$f (0) = 0 + 0$

خطوة 4.1.2.2

أضف $0$ و $0$ .

$f (0) = 0$

خطوة 4.1.2.3

الإجابة النهائية هي $0$ .

$0$

خطوة 4.2

النقطة التي تم إيجادها بالتعويض بـ $0$ في $f (x) = 6 x^{4} + 16 x^{3}$ هي $(0, 0)$ . ويمكن أن تكون هذه النقطة نقطة انقلاب.

$(0, 0)$

خطوة 4.3

عوّض بقيمة $- \frac{4}{3}$ في $f (x) = 6 x^{4} + 16 x^{3}$ لإيجاد قيمة $y$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.1

استبدِل المتغير $x$ بـ $- \frac{4}{3}$ في العبارة.

$f (- \frac{4}{3}) = 6 {(- \frac{4}{3})}^{4} + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2

بسّط النتيجة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.1.1

استخدِم قاعدة القوة ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ لتوزيع الأُس.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.1.1.1

طبّق قاعدة الضرب على $- \frac{4}{3}$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 6 ({(- 1)}^{4} {(\frac{4}{3})}^{4}) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.1.2

طبّق قاعدة الضرب على $\frac{4}{3}$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 6 ({(- 1)}^{4} (\frac{4^{4}}{3^{4}})) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.2

ارفع $- 1$ إلى القوة $4$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 6 (1 (\frac{4^{4}}{3^{4}})) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.3

اضرب $\frac{4^{4}}{3^{4}}$ في $1$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 6 (\frac{4^{4}}{3^{4}}) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.4

ارفع $4$ إلى القوة $4$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 6 (\frac{256}{3^{4}}) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.5

ارفع $3$ إلى القوة $4$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 6 (\frac{256}{81}) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.6

ألغِ العامل المشترك لـ $3$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.1.6.1

أخرِج العامل $3$ من $6$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 3 (2) (\frac{256}{81}) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.6.2

أخرِج العامل $3$ من $81$ .

$f (- \frac{4}{3}) = 3 \cdot (2 (\frac{256}{3 \cdot 27})) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.6.3

ألغِ العامل المشترك.

$f (- \frac{4}{3}) = 3 \cdot (2 (\frac{256}{3 \cdot 27})) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.6.4

أعِد كتابة العبارة.

$f (- \frac{4}{3}) = 2 (\frac{256}{27}) + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.7

اجمع $2$ و $\frac{256}{27}$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{2 \cdot 256}{27} + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.8

اضرب $2$ في $256$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + 16 {(- \frac{4}{3})}^{3}$

خطوة 4.3.2.1.9

استخدِم قاعدة القوة ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ لتوزيع الأُس.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.1.9.1

طبّق قاعدة الضرب على $- \frac{4}{3}$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + 16 ({(- 1)}^{3} {(\frac{4}{3})}^{3})$

خطوة 4.3.2.1.9.2

طبّق قاعدة الضرب على $\frac{4}{3}$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + 16 ({(- 1)}^{3} (\frac{4^{3}}{3^{3}}))$

خطوة 4.3.2.1.10

ارفع $- 1$ إلى القوة $3$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + 16 (- \frac{4^{3}}{3^{3}})$

خطوة 4.3.2.1.11

ارفع $4$ إلى القوة $3$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + 16 (- \frac{64}{3^{3}})$

خطوة 4.3.2.1.12

ارفع $3$ إلى القوة $3$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + 16 (- \frac{64}{27})$

خطوة 4.3.2.1.13

اضرب $16 (- \frac{64}{27})$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.1.13.1

اضرب $- 1$ في $16$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} - 16 (\frac{64}{27})$

خطوة 4.3.2.1.13.2

اجمع $- 16$ و $\frac{64}{27}$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + \frac{- 16 \cdot 64}{27}$

خطوة 4.3.2.1.13.3

اضرب $- 16$ في $64$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} + \frac{- 1024}{27}$

خطوة 4.3.2.1.14

انقُل السالب أمام الكسر.

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512}{27} - \frac{1024}{27}$

خطوة 4.3.2.2

اجمع الكسور.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.2.1

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{512 - 1024}{27}$

خطوة 4.3.2.2.2

بسّط العبارة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.3.2.2.2.1

اطرح $1024$ من $512$ .

$f (- \frac{4}{3}) = \frac{- 512}{27}$

خطوة 4.3.2.2.2.2

انقُل السالب أمام الكسر.

$f (- \frac{4}{3}) = - \frac{512}{27}$

خطوة 4.3.2.3

الإجابة النهائية هي $- \frac{512}{27}$ .

$- \frac{512}{27}$

خطوة 4.4

النقطة التي تم إيجادها بالتعويض بـ $- \frac{4}{3}$ في $f (x) = 6 x^{4} + 16 x^{3}$ هي $(- \frac{4}{3}, - \frac{512}{27})$ . ويمكن أن تكون هذه النقطة نقطة انقلاب.

$(- \frac{4}{3}, - \frac{512}{27})$

خطوة 4.5

حدد النقاط التي يمكن أن تكون نقاط انقلاب.

$(0, 0), (- \frac{4}{3}, - \frac{512}{27})$

خطوة 5

قسّم $(- \infty, \infty)$ إلى فترات حول النقاط التي من المحتمل أن تكون نقاط انقلاب.

$(- \infty, - \frac{4}{3}) \cup (- \frac{4}{3}, 0) \cup (0, \infty)$

خطوة 6

عوّض بقيمة من الفترة $(- \infty, - \frac{4}{3})$ في المشتق الثاني لتحديد ما إذا كان يتزايد أم يتناقص.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.1

استبدِل المتغير $x$ بـ $- 1.4\overline{3}$ في العبارة.

$f'' (- 1.4\overline{3}) = 72 {(- 1.4\overline{3})}^{2} + 96 (- 1.4\overline{3})$

خطوة 6.2

بسّط النتيجة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.2.1.1

ارفع $- 1.4\overline{3}$ إلى القوة $2$ .

$f'' (- 1.4\overline{3}) = 72 \cdot 2.05\overline{4} + 96 (- 1.4\overline{3})$

خطوة 6.2.1.2

اضرب $72$ في $2.05\overline{4}$ .

$f'' (- 1.4\overline{3}) = 147.92 + 96 (- 1.4\overline{3})$

خطوة 6.2.1.3

اضرب $96$ في $- 1.4\overline{3}$ .

$f'' (- 1.4\overline{3}) = 147.92 - 137.6$

خطوة 6.2.2

اطرح $137.6$ من $147.92$ .

$f'' (- 1.4\overline{3}) = 10.32$

خطوة 6.2.3

الإجابة النهائية هي $10.32$ .

$10.32$

خطوة 6.3

في $- 1.4\overline{3}$ ، المشتق الثاني هو $10.32$ . نظرًا إلى أن هذا موجب، فإن المشتق الثاني يتزايد على مدى الفترة $(- \infty, - \frac{4}{3})$ .

تزايد خلال $(- \infty, - \frac{4}{3})$ نظرًا إلى أن $f'' (x) > 0$

خطوة 7

عوّض بقيمة من الفترة $(- \frac{4}{3}, 0)$ في المشتق الثاني لتحديد ما إذا كان يتزايد أم يتناقص.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 7.1

استبدِل المتغير $x$ بـ $- 0.\overline{6}$ في العبارة.

$f'' (- 0.\overline{6}) = 72 {(- 0.\overline{6})}^{2} + 96 (- 0.\overline{6})$

خطوة 7.2

بسّط النتيجة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 7.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 7.2.1.1

ارفع $- 0.\overline{6}$ إلى القوة $2$ .

$f'' (- 0.\overline{6}) = 72 \cdot 0.\overline{4} + 96 (- 0.\overline{6})$

خطوة 7.2.1.2

اضرب $72$ في $0.\overline{4}$ .

$f'' (- 0.\overline{6}) = 32 + 96 (- 0.\overline{6})$

خطوة 7.2.1.3

اضرب $96$ في $- 0.\overline{6}$ .

$f'' (- 0.\overline{6}) = 32 - 64$

خطوة 7.2.2

اطرح $64$ من $32$ .

$f'' (- 0.\overline{6}) = - 32$

خطوة 7.2.3

الإجابة النهائية هي $- 32$ .

$- 32$

خطوة 7.3

المشتق الثاني عند $- 0.\overline{6}$ يساوي $- 32$ . وبما أنه سالب، فإن المشتق الثاني يتناقص خلال الفترة $(- \frac{4}{3}, 0)$

تناقص خلال $(- \frac{4}{3}, 0)$ حيث إن $f'' (x) < 0$

خطوة 8

عوّض بقيمة من الفترة $(0, \infty)$ في المشتق الثاني لتحديد ما إذا كان يتزايد أم يتناقص.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 8.1

استبدِل المتغير $x$ بـ $0.1$ في العبارة.

$f'' (0.1) = 72 {(0.1)}^{2} + 96 (0.1)$

خطوة 8.2

بسّط النتيجة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 8.2.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 8.2.1.1

ارفع $0.1$ إلى القوة $2$ .

$f'' (0.1) = 72 \cdot 0.01 + 96 (0.1)$

خطوة 8.2.1.2

اضرب $72$ في $0.01$ .

$f'' (0.1) = 0.72 + 96 (0.1)$

خطوة 8.2.1.3

اضرب $96$ في $0.1$ .

$f'' (0.1) = 0.72 + 9.6$

خطوة 8.2.2

أضف $0.72$ و $9.6$ .

$f'' (0.1) = 10.32$

خطوة 8.2.3

الإجابة النهائية هي $10.32$ .

$10.32$

خطوة 8.3

في $0.1$ ، المشتق الثاني هو $10.32$ . نظرًا إلى أن هذا موجب، فإن المشتق الثاني يتزايد على مدى الفترة $(0, \infty)$ .

تزايد خلال $(0, \infty)$ نظرًا إلى أن $f'' (x) > 0$

خطوة 9

نقطة الانقلاب هي نقطة على منحنى يغيّر التقعر عندها العلامة من موجب إلى سالب أو من سالب إلى موجب. نقاط الانقلاب في هذه الحالة هي $(- \frac{4}{3}, - \frac{512}{27}), (0, 0)$ .

$(- \frac{4}{3}, - \frac{512}{27}), (0, 0)$

خطوة 10