|
التفاضل هو أحد فروع علم الرياضيات وهو يعنى بمقدار تناسب التغير عند نقطة معينة في علاقة ما ، ورياضياً مفاضلة الدالة(أو التابع) عند نقطة معينة هو مقياس لمقدار تغير متغيير بالنسبة لمتغير آخر.
عدل المبدأ
يعتمد التفاضل على إيجاد معادلة لإيجاد الميل عند نقطة معينة عن طريق تقليل الفرق بين التغير في قيم س إلى صفر تقريبا وهذا هو الاشتقاق
إذ أن قاعدة الميل هي: Δص\Δس
إذن Δس تؤول إلى صفر
أي أن س2-س1---->صفر أي أن س2---->س1
وبما أن Δس لا تساوي صفر ولكن تقترب منها فإن القيمة لا تصبح غير معرفة
أي أن Δص\Δس : Δس---->صفر
= ص2-ص1\س2-س1 : س2---->س1
= ق(س2)-ق(س1)\س2-س1 : س2---->س1
ومن هنا نستنتج أن الاشتقاق هو ميل مماس نقطة معينة في المنحنى، ونستنتج أيضا أن المماس ليس مارا
بنقطة واحدة، وإنما بنقطتين البعد السيني بينهما قريب جدا من الصفر أي أنه يؤول إلى الصفر
عدل طريقة الحل
نقوم بالاشتقاق معتمدين على حساب النهايات وفرض متغيرات مختلفة، فمثلا:
كمتغيرات:
Δس = س2 - س1
س1 = س2 - Δس
س2 = Δس + س1
ونفرض Δس = هـ
أو يمكننا فرض س2 = ج
ونقوم بدلا من كتابة ص بكتابة ق(س)
أي أن المعادلة النهائية هي:
ق(س2) - ق(س1)\س2 - س1 : س2---->س1 = ق(س + هـ) - ق(س)\هـ : هـ---->صفر = ق(ج) - ق(س)\ج - س : ج---->س1
'==مثال==
أوجد مشتقةس²
وحسب القانون : ق(س+هـ)-ق(س)\هـ : هـ---->صفر
ونعوض في المعادلة
س²+2س هـ+هـ²-س²\هـ : هـ---->صفر
نحل المعادلة
س²-س²+هـ(2س+هـ)\هـ : هـ---->صفر
= هـ(2س+هـ)\هـ : هـ---->صفر
= 2س+هـ : هـ---->صفر
= 2س
وفعلا مشتقة س² = 2س
وكقاعدة عامة، فإن مشتقة أي كثير حدود درجته أكبر من صفر هي:
ق(س) = أس^ع+ب س^(ع-1)+...+ج
قَ(س) = (أ×ع)س^(ع-1)+(ب(ع-1))س^(س-2)+...+0
عدل الاشتقاق الضمني
هذا الاشتقاق يعمد إلى إيجاد ميول المماسات في الاقترانات التي ليست اقترانات، حيث يعجز الاشتقاق العادي عنها.
فتمثيل الاشتقاق يكون ب ( دص\دس ) تمثيلا لكتابة ص بواسطة س، أي أن ص = أس^ع+وس^ك+...
أي أن قيمة ص تحدد بقيمة س
وإذا أخذنا الاشتقاق ( دس\دص ) فإننا وقتها نعتبر قيمة س تتغير وفقا ل ص
أي أن س = أص^ع+وص^ك+...
إذن دص\دس تعبر عن ق(س) وكذلك دس\دص يعبر عن د(ص)
ودائما يتغير المتغير الذي في الأعلى ويبقى الذي في الأسفل ثابتا
إذا أردنا إيجاد دص\دس في الاقتران
ق(س) = س³+3س²-2س+4
قَ(س) = 3س²+6س-2
وهذا وفقا لتعميم
والحل بالطريقة الجديدة
قَ(س) = 3س²( دس\دس )+6س( دس\دس )-2( دس\دس )
وبما أن دس\دس = 1 فإنها لا تؤثر على النتيجة ويكون الجواب النهائي : قَ(س) = 3س²+6س-2
عدل مثال 2
وإذا أردنا أن نجد مشتقة علاقة مثل معادلة الدائرة فإننا لن نستطيع بالاشتقاق العادي وإنما بالاشتقاق الضمني:
ص²+س²=25
أوجد الميل في النقطة (3،4)
نقوم بالاشتقاق ل ( دص\دس )
2ص × ( دص\دس ) + 2س × ( دس\دس ) = 0
نعوض
6 × ( دص\دس ) + 8 = 0
نعتبر ( دص\دس ) كمتغير ونحل المعادلة
6 × ( دص\دس ) = -8
( دص\دس ) = -8\6 = -4\3
عدل النهايات
إن المبدأ الاساسى لحساب التفاضل و كذلك لحساب التكامل المحدد يعتمد اعتمادا كبيرا على فكره النهايات و لقد ابتدع كل من إسحاق نيوتن و جوتفريد ليبنتز العلاقه بين التفاضل و التكامل و من ثم فاليهما يرجع الاساس في اكتشاف علم التفاضل و التكامل و من ثم فاليهما يرجع الاساس في اكتشاف علم التفاضل و التكامل و تجدر الاشاره إلى ان جهودهما كانتا منفصلتان كل عن الاخر لذلك فقد ساهم كل منهما مساهمه كبيره في اكتشاف و تطور هذا العلم
عدل ملاحظات
إذا كانت دص\دس = 1 فليس صحيحا أن دص = دس فهو رمز رياضي يعبر عن الاشتقاق ويعبر عن الميل وعن التعبير عن ص بواسطة س في المعادلة
|
