اختيار تقنيات التكامل العكسي
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| antidifferentiation/ˌæntɪˌdɪfəˌrenʃɪˈeɪʃn/ | الاشتقاق العكسي |
أي أداة للمشتقة العكسية تناسبك؟
- لديك الآن طرق متعددة للتكامل — المهارة هي اختيار التقنية الصحيحة بسرعة.
- المشتقة العكسية ليس لها خوارزمية واحدة، لذا فإنك تقرأ بنية الدالة المكاملة.
- الفرز السريع يوجهك نحو قاعدة أساسية، أو تعويض، أو إعادة كتابة جبرية.
- هذا الدرس هو دليل القرار الذي يربط طرق التكامل معاً.
اقرأ الدالة المكاملة، اختر الطريقة
y = ax³ + bx
ما إذا كانت الدالة المكاملة قوة عادية، مركبة، أو كسر غير مختزل يحدد أداة التكامل العكسي المستخدمة.
أولاً: هل تنطبق قاعدة أساسية مباشرة؟
- هل الدالة المكاملة قوة، أو أحد الأشكال القياسية ($\sin, \cos, e^x, \tfrac1x$)؟
- إذا كان الأمر كذلك، طبق القاعدة الأساسية وأضف $+C$ — لا حاجة للحيل.
- $\displaystyle\int (x^3+\cos x)\,dx$ هي مجرد مشتقات عكسية أساسية حدًا تلو الآخر.
- حاول هذا أولاً؛ فهو أسرع طريق.
ما هي أسرع طريقة لـ $\int (3x^2+e^x)\,dx$؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
كلا الحدين تكاملات عادية → قواعد أساسية.
ثانياً: هل توجد دالة داخلية مع مشتقتها؟
- لاحظ تركيباً ومشتقة الدالة الداخلية موجودة → تعويض u.
- $\displaystyle\int 2x\,e^{x^2}\,dx$: الدالة الداخلية $u=x^2$، و$2x\,dx=du$ موجودة هناك.
- إذا كانت $du$ مختلفة بثابت، قم بالتعديل؛ إذا كانت مشتقة الدالة الداخلية غائبة حقاً، فلن يساعدك تعويض u.
- هذا يعالج الفئة الكبيرة من التكاملات ذات شكل قاعدة السلسلة.
أي تكامل يُحسب أفضل بتعويض u؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
دالة مركبة مع مشتقتها الداخلية ($u=x^2+1$، $du=2x\,dx$) → تعويض u.
حدد جميع إشارات الطرق الصحيحة.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
تعويض u ليس عالميًا — طابق الطريقة مع البنية.
بخلاف ذلك: أعد كتابة الجبر أولاً
- لا قاعدة أساسية ولا تعويض نظيف؟ أعد كتابة الدالة المكاملة.
- كسر كسري غير صحيح → القسمة المطولة؛ مقام تربيعي غير قابل للتحليل → إكمال المربع.
- قم بفك ضرب، أو افصل كسراً إلى حدود منفصلة، أو بسّط — ثم أعد الفرز.
- بعد إعادة الكتابة، عادة ما تنتهي قاعدة أساسية أو تعويض u بالمهمة.
الخطوة الأولى لـ $\int\dfrac{x^2}{x-1}\,dx$ هي...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
درجة البسط ≥ درجة المقام → اقسم أولاً.
يمكنك التحقق من أي تكامل عكسي عن طريق اشتقاقه لإرجاعك للدالة المكاملة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
اشتقاق إجابتك يجب أن يعيد $f$.
رتب التقنيات من الأولى إلى الأخيرة للمحاولة.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
قاعدة أساسية، ثم تعويض u، ثم إعادة كتابة.
لا تلجأ لتقنية ثقيلة قبل التحقق من الأسهل. جرب قاعدة أساسية أولاً، ثم تعويض u، وبعد ذلك فقط إعادة كتابة جبرية. وأكد كل مشتقة عكسية عن طريق اشتقاقها مرة أخرى للدالة المكاملة — فهذا يلتقط معظم الأخطاء فوراً.
اختر طريقة لكل منها، ثم لاحظ الخطوة الأولى:
- $\displaystyle\int (3x^2 + e^x)\,dx$: القواعد الأساسية → $x^3+e^x+C$.
- $\displaystyle\int x\,\sqrt{x^2+1}\,dx$: تعويض u ($u=x^2+1$، $du=2x\,dx$).
- $\displaystyle\int \dfrac{x^2}{x-1}\,dx$: القسمة المطولة أولاً (كسر غير صحيح).
اختيار تقنية المشتقة العكسية: جرب قاعدة أساسية أولاً؛ إذا كانت الدالة المكاملة تركيباً مع مشتقة الدالة الداخلية، استخدم تعويض u؛ بخلاف ذلك أعد كتابة الجبر (القسمة المطولة / إكمال المربع / فك الضرب) وأعد الفرز. تحقق دائماً عن طريق اشتقاق إجابتك.