1. الزتونة
  2. الملخصات
  3. الصف الثاني الثانوي
  4. الرياضيات

الرياضيات

ملخص الرياضيات تانية ثانوي، الترم التاني أساسيات التفاضل والتكامل (النهايات والمشتقات)

الصف الثاني الثانوي الفصل 27 قراءة 6 دقائق آخر تحديث

باختصار

«أساسيات التفاضل والتكامل (النهايات والمشتقات)» (الفصل 27) من منهج الرياضيات للصف الثاني الثانوي، الترم التاني. الملخص مقسّم لـ: أهداف التعلم، المفاهيم والتعريفات الرياضية، القوانين والنظريات والقواعد، أمثلة محلولة، أخطاء شائعة وحالات خاصة.

أهداف التعلم

  • التمييز بين المفهوم الهندسي والرياضي لمعدل التغير المتوسط وربطه بمفهوم النهاية.
  • حساب معدل التغير المتوسط لأي دالة على فترة محددة.
  • تعريف النهاية (الحد) واستخدام قواعدها لتقييم النهايات التي تظهر على شكل ‎0/0‎ أو ‎∞/∞‎.
  • استنتاج تعريف المشتقة (المعامل التفاضلي) من معدل التغير المتوسط عندما يقترب الفاصل الزمني إلى صفر.
  • كتابة صيغة المشتقة العامة للدالة وتطبيق عملية الاشتقاق باستخدام التعريف.
  • توظيف المشتقة لحساب السرعة اللحظية أو معدل التغير الفوري في مسائل تطبيقية (مثل حركة جسم سقوط حر).

المفاهيم والتعريفات الرياضية

المصطلح التعريف
معدل التغير المتوسط للتابع ‎y = f(x)‎ عندما يتغير ‎x‎ من ‎a‎ إلى ‎b‎ يُعرّف بـ ‎$\dfrac{f(b)-f(a)}{b-a}$‎. وهو يمثل ميل الخط المستقيم ‎AB‎ الذي يربط نقطتي الرسم ‎(a,f(a))‎ و ‎(b,f(b))‎.
النهاية (الحد) إذا اقترب ‎x‎ إلى قيمة ‎a‎ وكانت قيم ‎f(x)‎ تقترب إلى عدد ثابت ‎L‎، يكتب ذلك ‎$\displaystyle \lim_{x\to a} f(x)=L$‎. يُطلق على ‎L‎ اسم قيمة النهاية عند ‎x→a‎.
المعامل التفاضلي (المشتقة عند نقطة) للتابع ‎f(x)‎، إذا كان حد ‎$\displaystyle \lim_{h\to0}\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$‎ موجوداً، فإن هذا الحد يُسمّى المعامل التفاضلي أو المشتقة عند ‎x=a‎ ويُرمز له ‎$f'(a)$‎.
المشتقة (دالة مشتقة) بربط كل قيمة ‎a‎ في مجال ‎f‎ بمشتقتها ‎$f'(a)$‎ نحصل على دالة جديدة تُسمّى المشتقة وتُكتب ‎$f'(x)$‎. وتعطى الصيغة العامة ‎$f'(x)=\displaystyle \lim_{h\to0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$‎.
الاشتقاق عملية إيجاد ‎$f'(x)$‎ من ‎$f(x)$‎ تُسمّى الاشتقاق.

القوانين والنظريات والقواعد

1. قاعدة معدل التغير المتوسط

معدل التغير المتوسط = (f(b) – f(a)) / (b – a)

شرط التطبيق: يجب أن تكون ‎f‎ معرفة عند النقطتين ‎a‎ و ‎b‎.
ملاحظة: إذا كان ‎b = a‎ فإن الصيغة غير معرفة وتستدعي الانتقال إلى مفهوم النهاية.

2. قاعدة حساب النهاية بالتعويض المباشر

إذا كان f(x) مستمرًا عند a، فإن lim_{x→a} f(x) = f(a)

شرط التطبيق: وجود الاستمرارية عند ‎a‎.
ملاحظة: إذا أدى التعويض إلى ‎0/0‎ أو ‎∞/∞‎ يجب تبسيط الكسر أولاً.

3. قاعدة تبسيط الكسر قبل أخذ النهاية

lim_{h→0} (f(a+h) – f(a)) / h

شرط التطبيق: يجب تبسيط البسط بحيث لا يبقى ‎h‎ في المقام بعد الاختزال.
ملاحظة: عدم تبسيط الكسر يؤدي إلى شكل غير معرف ‎0/0‎.

4. تعريف المعامل التفاضلي (المشتقة عند نقطة)

f'(a) = lim_{h→0} (f(a+h) – f(a)) / h

شرط التطبيق: وجود الحد السابق.
ملاحظة: إذا لم يتحقق الشرط فإن المشتقة عند ‎a‎ غير موجودة.

5. تعريف المشتقة العامة (دالة مشتقة)

f'(x) = lim_{h→0} (f(x+h) – f(x)) / h

شرط التطبيق: يجب أن تكون الدالة ‎f‎ معرفة في جوار ‎x‎.
ملاحظة: النتيجة هي دالة جديدة يمكن استخدامها لحساب معدلات تغير لحظية لأي قيمة ‎x‎.

6. قاعدة حساب النهاية للمتسلسلات البسيطة

lim_{h→0} (k·h) / h = k   (حيث k ثابت)

شرط التطبيق: وجود حد ثابت ‎k‎ في البسط.
ملاحظة: تُستعمل لتبسيط حدود من الشكل ‎k·h‎.

7. قاعدة النهاية للحدود التي تحتوي على جذور أو أسس

lim_{x→a} (xⁿ – aⁿ) / (x – a) = n·a^{n-1}

شرط التطبيق: n عدد صحيح موجب.
ملاحظة: تُستنتج من قاعدة الفرق بين القوتين وتُستعمل في حساب المشتقة للـ xⁿ.


أمثلة محلولة

مثال 1 – سهل

المطلوب: حساب معدل التغير المتوسط للدالة ‎$f(x)=x^{2}+2x$‎ عندما يتغير ‎x‎ من ‎-1‎ إلى ‎3‎.

الحل:

$$\text{معدل التغير المتوسط}= \frac{f(3)-f(-1)}{3-(-1)} = \frac{(3^{2}+2·3)-((-1)^{2}+2·(-1))}{4} = \frac{(9+6)-(1-2)}{4} = \frac{15-(-1)}{4} = \frac{16}{4}=4$$

النتيجة: معدل التغير المتوسط هو ‎4‎.


مثال 2 – متوسط

المطلوب: حساب النهاية ‎$\displaystyle \lim_{h\to0}\frac{6h+2h}{h}$‎.

الحل:

$$\frac{6h+2h}{h}= \frac{8h}{h}=8 \quad (\text{بعد إلغاء }h\neq0)$$

وبما أن التعبير لا يحتوي على ‎h‎ بعد الإلغاء، فإن الحد عندما ‎h→0‎ يساوي ‎8‎.

$$\displaystyle \lim_{h\to0}\frac{6h+2h}{h}=8$$

النتيجة: النهاية تساوي ‎8‎.


مثال 3 – صعب

المطلوب: إيجاد المشتقة العامة للدالة ‎$f(x)=x^{2}+3x$‎ باستخدام التعريف.

الحل:

$$f'(x)=\lim_{h\to0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} = \lim_{h\to0}\frac{(x+h)^{2}+3(x+h)-\bigl(x^{2}+3x\bigr)}{h}$$

نوسّع البسط:

$$(x+h)^{2}=x^{2}+2xh+h^{2}$$

$$3(x+h)=3x+3h$$

إذن:

$$f(x+h)-f(x)=\bigl[x^{2}+2xh+h^{2}+3x+3h\bigr]-\bigl[x^{2}+3x\bigr] =2xh+h^{2}+3h$$

نقسم على ‎h‎:

$$\frac{2xh+h^{2}+3h}{h}=2x+h+3$$

الحد عندما ‎h→0‎:

$$f'(x)=\lim_{h\to0}(2x+h+3)=2x+3$$

النتيجة: المشتقة هي ‎$f'(x)=2x+3$‎.


أخطاء شائعة وحالات خاصة

  • التعويض المباشر دون تبسيط: يؤدي إلى شكل ‎0/0‎ غير معرف؛ يجب تبسيط الكسر أولاً (مثال: $\frac{f(a+h)-f(a)}{h}$).
  • خلط معدل التغير المتوسط مع المشتقة: المعدل المتوسط يحتاج فاصل زمني غير صفر، بينما المشتقة تحتاج فاصل يقترب من الصفر.
  • الافتراض بأن الدالة يجب أن تكون معرفة عند النقطة لتوجد النهاية: يمكن أن توجد النهاية حتى وإن كانت الدالة غير معرفة عند ‎a‎ (مثال: الدالة ‎$f(x)=5$‎ لكل ‎x≠2‎، غير معرفة عند ‎2‎، لكن ‎$\lim_{x\to2}f(x)=5$‎ موجود).
  • نسيان شرط الاستمرارية عند استعمال قاعدة التعويض المباشر.
  • إهمال إشارة ‎h‎ في عمليات الإلغاء؛ يجب التأكد من أن ‎h≠0‎ أثناء الإلغاء ثم أخذ الحد.

قائمة المراجعة

  1. هل كتبت صيغة معدل التغير المتوسط بصورة صحيحة؟
  2. هل تحقق من وجود الدالة عند النقطتين ‎a‎ و ‎b‎ قبل استعمال الصيغة؟
  3. عند حساب النهاية، هل جربت التعويض المباشر أولاً؟
  4. إذا ظهر ‎0/0‎ أو ‎∞/∞‎، هل قمت بتبسيط الكسر أو ضرب المقام بالمرافق؟
  5. هل استخدمت قاعدة الفرق بين القوتين لحساب مشتقة ‎xⁿ‎؟
  6. عند حساب المشتقة بالحد، هل أبقيت على ‎h‎ في البسط حتى تبسيطه؟
  7. هل ألغيت ‎h‎ بشكل صحيح قبل أخذ الحد ‎h→0‎؟
  8. هل تأكدت من أن الدالة مستمرة في جوار النقطة المطلوبة؟
  9. هل كتبت النتيجة النهائية للمشتقة بصيغة ‎$f'(x)=...$‎ أو ‎$f'(a)=...$‎؟
  10. هل تحققت من أن جميع الحدود التي تُستبدل بـ ‎0‎ أو ‎∞‎ لا تغير إشارة النتيجة؟
  11. هل استخدمت الوحدات المناسبة في مسائل التطبيقات (مثل السرعة بالمتر/ثانية)؟
  12. هل راجعت أن المشتقة هي دالة جديدة يمكن تقييمها عند أي قيمة ضمن مجال ‎f‎؟
  13. هل تذكرت أن النهاية قد توجد حتى وإن كانت الدالة غير معرفة عند النقطة؟

جميع القوانين دفعة واحدة

معدل التغير المتوسط = (f(b) – f(a)) / (b – a)
lim_{x→a} f(x) = L   (إذا كانت f مستمرة عند a)
f'(a) = lim_{h→0} (f(a+h) – f(a)) / h
f'(x) = lim_{h→0} (f(x+h) – f(x)) / h
lim_{h→0} (k·h) / h = k
lim_{x→a} (xⁿ – aⁿ) / (x – a) = n·a^{n-1}

بالتوفيق في امتحاناتك!

الملخص ده مكتوب بالذكاء الاصطناعي من نص الفصل في الكتاب المدرسي، وآخر تحديث ليه كان 7 أكتوبر 2026. لقيت فيه غلطة؟ ابعتهالنا على واتساب ونصلّحها. إزاي بنكتب الملخصات.

كمّل المذاكرة

فصول تانية في الرياضيات،تانية ثانوي.