رياضيات12 فصل أول

التوجيهي أدبي

icon

المماس والعمودي على المماس

أتحقق من فهمي (صفحة 93)

أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران:fx=x3-3x2+2x-1 عند النقطة 3,5

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس عند النقطة 3,5

الاقتران المعطى fx=x3-3x2+2x-1
اشتق الاقتران f 'x=3x2-6x+2
بتعويض x=3 f '3=332-63+2
بالتبسيط f '3=27-18+2        =11

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 3,5هو: f '3=11.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=3 y-f3=f '3x-3
بتعويض f3=5  , f '3=11 y-5=11x-3
بالتبسيط من خلال ضرب 11  في القوس    إضافة 5 لطرفي المعادلة y-5=11x-33y=11x-33+5y=11x-28

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 3,5 هي: y=11x-28

أتحقق من فهمي (صفحة 94)

أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=2x-1x عندما x=1.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران  عندما x=1

الاقتران المعطى fx=2x-1x
بتوزيع البسط على المقام fx=2-1x
اشتق الاقتران f 'x=1x2
بتعويض x=1 f '1=112         =1

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عندما x=1 هو: f '1=1.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y لنقطة التماس.

الاقتران المعطى  fx=2x-1x
بتعويض x=1 f1=21-11        =1

إذًا، الإحداثي y لنقطة التماس هو: f1=1.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=1 y-f1=f '1x-1
بتعويض f1=1  , f '1=1 y-1=1x-1
بالتبسيط بإضافة 1 لطرفي المعادلة y=x

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,1 هي: y=x.

أتحقق من فهمي (صفحة 96)

a) أجد إحداثيي النقطة الواقعة الواقعة على منحنى الاقتران: fx=1-x، التي يكون عندها ميل المماس -14.

الحل:

الخطوة 1: أجد الإحداثي x لنقطة التماس.

الاقتران المعطى fx=1-x
اشتق الاقتران f 'x=-12 x
أضع f 'x=-14 -12 x=-14
بالتبسيط من خلال الضرب التبادلي 2 x=4
بقسمة  طرفي المعادلة على 2 x=2
بتربيع طرفي المعادلة x=4

الخطوة 2: أجد الإحداثي y لنقطة التماس.

الاقتران المعطى y=fx=1-x
بتعويض x=4 f4=1-4
بالتبسيط f4=1-2      =-1    y=-1

إذًا ، نقطة التماس هي: 4,-1.

b) أجد إحداثيي النقطة ( النقاط) الواقعة على منحنى الاقتران: fx=-x3 + 3x2 -2، التي يكون عندها المماس أفقيًا.

الخطوة 1: أجد الإحداثي x لنقطة ( نقاط) التماس.

الاقتران المعطى fx=-x3 + 3x2 -2
اشتق الاقتران f 'x=-3x2 + 6x
أضع f 'x=0 -3x2 + 6x=0
بقسمة طرفي المعادلة على -3 x2-2x=0
بإخراج x عامل مشترك x(x-2)=0
باستعمال خاصية الضرب الصفري x=0   or  x-2=0
بحل المعادلة الثانية وإضافة 2 لطرفي المعادلة x=0   or  x=2

الخطوة 2: أجد الإحداثي y لنقطتي التماس.

الاقتران المعطى fx=-x3 + 3x2-2
بتعويض x=0  والتبسيط f0=-03 + 302 -2      =-2(0, -2)
بتعويض x=2 والتبسيط f2=-23 + 622 -2       =-8 + 24 -2       =14(2, 14)

إذًا، إحداثيا نقطتي التماس هما: 0,-2 ,2,14.

أتحقق من فهمي (صفحة 97)

​​​​​​أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران: fx=ln x3 عند النقطة 1,0.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,0

الاقتران المعطى fx=ln x3
إعادة كتابة الاقتران باستعمال قوانين اللوغاريتمات fx=3 ln x
اشتق الاقتران f 'x=3 1x         =3x
بتعويض x=1 f '1=31         =3

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,0 هو: f '1=3.

الخطوة 2: أجد معادلة العمودي على المماس عند النقطة 1,0.

معادلة العمودي y-fa=-1f 'ax-a
بتعويض a=1 y-f1=-1f '1x-1
بتعويض f1=0 ,  f '1=3 y-0=-13x-1
بالتبسيط y=-13x + 13

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,0هي: y=-13x + 13

أتدرَّب وأحُلُّ المسائل (صفحة 98 ، 99)

1) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x3 - 6x +3 عند النقطة 2,-1.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 2,-1.

الاقتران المعطى fx=x3 - 6x +3
اشتق الاقتران f 'x=3x2 - 6
نعوض x=2 f '2=322 - 6
بالتبسيط f '2=12-6          =6

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 2,-1 هو: f '2=6.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=2 y-f2=f '2x-2
بتعويض f2=-1  , f '2=6 y--1=6x-2
بالتبسيط y+1=6x-12y=6x-13

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 2,-1 هي: y=6x-13

2) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x4 - 3x3x عند النقطة 1,-2.

الحل: 

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,-2.

الاقتران المعطى fx=x4 - 3x3x
بكتابة الاقتران في أبسط صورة من خلال إخراج x عامل مشترك واختصرها مع المقام fx=x x3 -3x2x        =x3 - 3x2
اشتقاق الاقتران f 'x=3x2 - 6x
بتعويض x=1 f '1=312 - 61
بالتبسيط f '1=3 - 6        =-3

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,-2 هو: f '1=-3.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=1 y-f1=f '1x-1
بتعويض f1=-2  , f '1=-3 y--2=-3x-1
بالتبسيط y+2=-3x+3      y=-3x+1

إذًا معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,-2 هي: y=-3x+1.

3) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x  x2-1 عند النقطة 1,0.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس عند النقطة 1,0.

الاقتران المعطى fx=x x2-1
اشتق الاقتران f 'x=x 2x+x2-112 x
بتعويض x=1 f '1=1 21 + 12-112 1
بالتبسيط f '1=12+012         =2 + 0         =2

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,0 هو: f '1=2.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=1 y-f1=f '1x-1
بتعويض f1=0  ,f '1=2     y-0=2 x-1
بالتبسيط           y=2x - 2

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,0 هي: y=2x-2.

4) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x + 4x عند النقطة -4,-5.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس عند النقطة -4,-5.

الاقتران المعطى fx=x + 4x
اشتق الاقتران f 'x=1 -4x2
بتعويض  x=-4 f '-4=1 - 4-42
بالتبسيط f '-4=1 - 416            =1 - 14            =34

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -4,-5 هو: f '-4=34.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض  a=-4 y-f-4=f '-4x--4
بتعويض  f-4=-5   ,   f'-4=34 y--5=34x+4
بالتبسيط  y+5=34x +3      y=34x - 2

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -4,-5 هي: y=34x -2.

 

5) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x + ex عند النقطة 0,1.

الحل: 

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 0,1.

الاقتران المعطى fx=x + ex
اشتق الاقتران f 'x=1 + ex
بتعويض  x=0 f '0=1 + e0
بالتبسيط f '0=1 + 1        =2

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0,1 هو: f '0=2.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض  a=0 y-f0=f '0x-0
بتعويض  f0=1  , f '0=2       y-1=2 x-0
بالتبسيط        y-1=2x             y=2x+1

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0,1 هي:  y=2x +1.

 

6) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=ln x+e عند النقطة 0,1.

الحل: 

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 0,1.

الاقتران المعطى fx=ln x+e
اشتق الاقتران f 'x=1x+e
بتعويض  x=0 f '0=10+e          =1e

إذًا ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0,1 هو: f '0=1e.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويضa=0   y-f0=f '0x-0
بتعويض  f0=1  , f '0=1e     y-1=1ex-0
بالتبسيط       y-1=1ex            y=1ex + 1

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0,1 هي:  y=1ex + 1.

7) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: f 'x=x - 7 عند x=16.

الحل:

الحل:الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند x=16.

الاقتران المعطى fx=x - 7
اشتق الاقتران f 'x=12 x - 7
بتعويض  x=16 f '16=12 16 - 7
بالتبسيط f 'x=12 9=123          =16

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند x=16 هو: 16.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y عندما x=16.

الاقتران المعطى f x=x - 7
بتعويض  x=16 f16=16 - 7
بالتبسيط f16=16 - 7        =9        =3

إذًا، عندما x=16 فإن y=3، ونقطة التماس هي: 16,3.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=16 y-f16=f '16x-16
بتعويض  f16=3  , f '16=16 y -  3=16x - 16
بالتبسيط y - 3=16 x - 166       ,  166=83y-  3=16 x - 83        y=16 x - 83 + 3        y=16 x + 13

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f  عند النقطة 16,3 هي :  y=16 x + 13

 

8) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران:  fx=x - 1 ex، عند x=1.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند x=1.

الاقتران المعطى fx=x - 1 ex
اشتق الاقتران f 'x=x - 1 ex + ex 1
بتعويض  x=1 f '1=1 - 1 e1 + e11  
بالتبسيط f '1=0e + e        =e  

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران  f عند x=1 هو: f '1=e.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y عندما x=1.

الاقتران المعطى fx=x - 1 ex
بتعويض  x=1 f1=1 - 1 e1
بالتبسيط f1=0 e      =0

إذًا، عندما x=1 فإن y=0، ونقطة التماس هي: 1,0.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f 'ax-a
بتعويض  a=1 y-f1=f '1x-1
بتعويض  f1=0  , f '1=e    y-0=e x-1
بالتبسيط           y=e x - e

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,0 هي:  y=e x - e,

9) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x+3x-3 عند x=4.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند x=4.

الاقتران المعطى fx=x+3x-3
اشتق الاقتران f 'x=x-31-x+31x-32
بالتبسيط f 'x=x-3-x-3x-32          =-6x-32
بتعويض  x=4 f '4=-64-32          =-61          =-6

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند x=4 هو:  f '4=-6.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y عندما x=4.

الاقتران المعطى fx=x+3x-3
بتعويض x=4 f4=4+34-3   =71        =7

إذًان، عندما x=4  فإن y=7 ، ونقطة التماس هي: 4,7.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس

 

معادلة المماس y-fa=f 'xx-a
بتعويض  x=4 y-f4=f '4x-4
بتعويض f4=7  , f 'x=-6     y-7=-6 x-7
بالتبسيط     y-7=-6x + 42          y=-6x + 49

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 4,7 هي: y=-6x + 49.

 

10) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=ln x2 عند x=e.

الحل: 

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند x=e.

الاقتران المعطى fx=ln x2
اشتق الاقتران f 'x=2 ln x × 1x
بتعويض  x=e f 'e=2 ln e × 1e
بالتبسيط f 'e=21×1e        =2e

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند x=e هو: f 'e=2e.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y عندما x=e.

الاقتران المعطى fx=ln x2
بتعويض  x=e fe=ln e2
بالتبسيط f e=12       =1

إذًا، عندما x=e فإن y=1، ونقطة التماس هي: e,1.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس

معادلة المماس   y-fa=f 'ax-a
بتعويض a=e y-fe=f 'ex-e
بتعويض fe=1  , f 'e=2e    y-1=2e x - e
بالتبسيط y-1=2e x - 2      y=2e  x - 1

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة e,1 هي:  y=2e x - 1.

11) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران: fx=3x + 102 عند النقطة -3,1.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة-3,1

الاقتران المعطى fx=3x + 102
اشتق الاقتران     f 'x=2 3x + 10 ×3
بالتبسيط     f 'x=18x + 60
بتعويض  x=-3 f '-3=18 -3 + 60
بالتبسيط f '-3=-54 + 60           =6

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -3,1 هو: f '-3=6.

الخطوة 2: أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة -3,1.

معادلة العمودي y-fa=-1f 'ax-a
بتعويض a=-3 y-f-3=-1f '-3x--3
بتعويض  f-3=1  , f '-3=6 y-1=-16x+3
بالتبسيط  y-1=-16x -12        =-16x - 12 + 1        =-16x + 12

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -3,1 هي:  y=-16x + 12.

 

12) أجد معادلة العمودي المماس لمنحنى الاقتران: fx=32 x + 1، عند النقطة 4,1.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 4,1.

الاقتران المعطى fx=32 x + 1
 تحويل الجذر  إلى الصورة الأسية ورفعه للأعلى fx=3 2 x + 1-12
اشتق الاقتران f 'x=-32 2 x + 1-32 × 2
بالتبسيط وتحويل الصورة الأُسية إلى الصورة الجذرية f 'x=-3 2 x + 1-32          =-32 x + 132         =-32 x + 13
بتعويض x=4 f '4=-32 4 + 13
بالتبسيط f '4=-333        =-19

إذًا: ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 4,1 هو: f '4=-19.

الخطوة 2: أجد معادلة العمودي على المماس

معادلة العمودي   y - fa=-1f 'a x - a
بتعويض a=4 y - f4=-1f '4 x - 4
بتعويض  f4=1 , f '4=-19 y - 1=-1-19 x - 4
بالتبسيط   y - 1=9 x - 4  y - 1=9 x - 36          y=9 x - 35

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 4,1 هي: y=9 x - 35.

 

يُبيِّن الشكل المجاور منحنى الاقتران: fx=ln x + 5:

13) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران fx عند نقطة تقاطعه مع المحور x

إرشاد: عند تقاطع المنحنى مع المحور  x فإن 0=y

14) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران fx عند نقطة تقاطعه مع المحور y.

إرشاد: عند تقاطع المنحنى مع المحور  y فإن 0=x

الحل:

13) نقطة التماس هي نقطة تقاطع الاقتران مع محور x وهي: -4,0.

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة -4,0.

الاقتران المعطى fx=ln x + 5
اشتق الاقتران f 'x=1x + 5
بتعويض x=-4 f '-4=1-4 + 5
بالتبسيط f '-4=1

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -4,0 هو: f '-4=1.

الخطوة 2: أجد معادلة العمودي على المماس

معادلة العمودي      y - fa=-1f 'a x - a
بتعويض  a=-4 y - f-4=-1f '-4 x - -4
بتعويض  f-4=0  , f '-4=1        y - 0=-11 x + 4
بالتبسيط           y=-x - 4

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -4,0 هي: y=-x - 4.

 

14)  يقطع الاقتران fx محور y عندما تكون x=0.

الخطوة 1: أجد الإحداثي y عندما x=0.

الاقتران المعطى fx=ln x + 5
بتعويض  x=0 f0=ln 0 + 5
بالتبسيط f0=ln 5

إذًا، عندما x=0 فإن y=ln 5، ونقطة التماس هي: 0, ln 5.

الخطوة 2: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 0, ln 5.

الاقتران المعطى fx=ln x + 5
اشتق الاقتران f 'x=1x + 5
بتعويض  x=0 f '0=10 + 5
بالتبسيط f '0=15

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0,ln 5 هو: f '0=15.

الخطوة 3: أجد معادلة العمودي على المماس.

معادلة العمودي على المماس y - fa=-1f 'a x - a
بتعويض a=0 y - f0=-1f '0 x - 0
بتعويض  f0=ln 5  , f'0=15 y - ln 5=-115 x - 0
بالتبسيط y - ln 5=-5 x            y=-5 x + ln 5

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0,ln xهي:  y=-5 x + ln 5.

 

15) إذا كان: fx=4 e2x+1، أجد معادلة المماس لمنحنى fx عند نقطة تقاطعه مع المستقيم: x=-1

الحل: 

الخطوة 1: أجد الإحداثي y عندما x=-1

الاقتران المعطى fx=4 e2x+1
بتعويض x=-1 f-1=4 e2-1+1
بالتبسيط f-1=4 e-2+1          =4 e-1          =4e

إذًا، عندما x=-1 فإن y=4e، ونقطة التماس هي: -1,4e.

الخطوة 2: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة -1,4e.

الاقتران المعطى fx=4 e2x+1
اشتق الاقتران f 'x=4 e2x+1 × 2
بتعويض  x=-1 f '-1=4 e2-1+1 × 2
بالتبسيط f '-1=8 e-1             =8e

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -1,4e هو:   f '-1=8e.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس     y - fa=f 'ax - a
بتعويض  x=-1 y - f-1=f '-1x - -1
بتعويض f-1=4e ,    f'-1=8e     y - 4e=8e x + 1
بالتبسيط   y - 4e =8e x + 8e            y=8e x + 8e + 4e            y=8e  x + 12e

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -1,4e هي:  y=8e x + 12e.

 

16) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران:fx=4 e2x+1 عند نقطة تقاطعه مع المحور y.

الحل:

عند نقطة تقاطع منحنى الاقتران مع المحور  y تكون x=0.

الخطوة 1: أجد الإحداثي y عندما x=0.

الاقتران المعطى fx=4 e2x+1
بتعويض x=0 f0=4 e20+1
بالتبسيط f0=4 e

إذًا، عندما x=0 فإن y=4 e، ونقطة التماس هي: 0 , 4e.

الخطوة 2: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 0 , 4e.

الاقتران المعطى fx=4 e2x+1
اشتق الاقتران f 'x=4 e2x+1 × 2
بالتبسيط f 'x=8 e2x+1
بتعويض  x=0 f '0=8 e20+1
بالتبسيط f '0=8 e

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0 , 4 e هو: f '0=8 e.

الخطوة 3: أجد معادلة العمودي على المماس.

معادلة العمودي y - fa=-1f 'a x - a
بتعويض a=0 y - f0=-1f '0 x - 0
بتعويضf0=4 e , f '0=8 e   y - 4 e=-18 e x - 0
بالتبسيط y - 4 e=-18 e x           y=-18 e x + 4 e

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 0 , 4 e هي:  y=-18 e x + 4 e.

 

17) أجد إحداثيي النقطة الواقعة على منحنى الاقتران: fx=x2 - x - 12، التي يكون عندها ميل المماس 3، ثم أكتب معادلة هذا المماس.

الحل: 

الخطوة 1: أجد الإحداثي x للنقطة الواقعة على منحنى الاقتران والتي يكون عندها ميل المماس 3.

الاقتران المعطى fx=x2 - x - 12
اشتق الاقتران f 'x=2x - 1
بتعويض f 'x=3 2x-1=3
بحل المعادلة بإضافة 1 لطرفي المعادلة وقسمة طرفي المعادلة على 2     2x=4      x=2

الخطوة 2: أجد الإحداثي y عندما x=2

الاقتران المعطى fx=x2 - x - 12
بتعويض x=2 f2=22 - 2 - 12
بالتبسيط f2=4 - 2 - 12      =-10

إذًا، عندما x=2 فإن y=-10، والنقطة التي عندها ميل المماس 3 هي: 2,-10.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس

معادلة المماس y - fa=f 'ax - a
بتعويض a=2 y - f2=f '2x - 2
بتعويض f2=-10  ,  f '2=3 y --10=3 x - 2
بالتبسيط بضرب 3 في القوس بإضافة -10 لطرفي المعادلة y +10=3 x - 6          y=3 x -16

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 2,-10 هي:  y=3 x - 16.

 

18) أجد إحداثيي النقطة (النقاط) الواقعة على منحنى الاقتران : fx=x3 -4 x2 - 4      التي يكون عندها المماس أفقيًّا.

الحل: 

ميل المماس الأفقي يساوي صفرًا.

الخطوة 1: أجد الإحداثي x لنقطة (نقاط) التماس.

الاقتران المعطى fx=x3 - 4 x2 - 4
اشتق الاقتران f 'x=3x2 - 8x
بتعويض f 'x=0 3x2 - 8x=0
بحل المعادلة: إخراج x عامل مشترك x 3x - 8=0
خاصية الضرب الصفري x=0  or  3x-8=0

بإضافة 8 لطرفي المعادلة

بقسمة طرفي المعادلة على3

3x=8  x=83

 الخطوة 2: أجد الإحداثي y لنقطتي التماس.

أجد f0  ,  f 83:

الاقتران المعطى fx=x3 - 4x2 - 4
 بتعويض x=0 f0=03- 402 -4         =-4
بتعويض x=83 f 83=833 -4 832 -4           =51227 - 4 649 -4           =-36427       

إذًا، إحداثيا نقطتي التماس هما: 0 ,-4  ,83 ,-36427.

19) أجد إحداثيي النقطة (النقاط) الواقعة على منحنى الاقتران :fx=x2 x - 1، التي يكون عندها المماس أفقيًّا.

الحل: 

ميل المماس الأفقي يساوي صفرًا.

الخطوة 1: أجد الإحداثي x لنقطة (نقاط) التماس.

الاقتران المعطى fx=x2 x - 1
اشتق الاقتران f 'x=2x - 1 ×1 -x×22 2x - 12x - 1 2
بالتبسيط f 'x=2x - 1 - x2 x - 12 x - 1
بتعويض  f 'x=0 2x - 1 -x2x - 12x - 1=0
الكسر يساوي صفرًا عندما بسطه صفرًا 2x -1 - x2x -1=0

بحل المعادلة من خلال إضافة x2 x - 1 لطرفي المعادلة

الضرب التبادلي

إضافة -x لطرفي المعادلة ثم إضافة 1 لطرفي المعادلة

2 x - 1=x2 x - 1    2 x - 1=x         x-1=0                x=1

 الخطوة 2: أجد الإحداثي y لنقطة التماس.

الاقتران المعطى fx=x2x - 1
بتعويض x=1 f1=121 - 1
بالتبسيط f1=1

إذًا، إحداثيي نقطة التماس هما: 1,1.

يبين الشكل المجاور  منحنى الاقتران: y=6x - x2:

21) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة p.

22) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة p.

الحل:

21)  إحداثيي النقطة p هما 1,5.

الخطوة 1: أجد ميل المماس عند النقطة 1,5.

الاقتران المعطى fx=6x - x2
اشتق الاقتران f 'x=6 - 2x
بتعويض x=1 f '1=6 - 21
بالتبسيط f '1=4

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة p1,5 هو: f 'x=4.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس عند النقطة p1,5.

معادلة المماس y -fa=f 'ax-a
بتعويض a=1 y - f1=f '1x - 1
بتعويض f1=5  , f '1=4   y - 5=4 x - 1

بالتبسيط من خلال ضرب 4 في القوس

إضافة 5 لطرفي المعادلة

y - 5=4 x - 4       y=4 x - 4 + 5       y=4 x +1

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة p1,5 هي: y=4 x + 1.

الحل:

 

22) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند p1,5 .

معادلة العمودي  y -fa=-1f 'a x - a
بتعويض a=1 y-f1=-1f '1 x - 1
بتعويض f 1=5  , f '1=4 y -5=-14 x - 1
بالتبسيط y - 5=-14 x +14        y=-14 x +14 + 5        y=-14 x + 214

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة p1,5 هي: y=-14 x + 214.

مهارات التفكير العليا

تبرير: إذا كان: f x=6 - x2، فأوجد كلاً مما يأتي:

23) معادلة المماس لمنحنى الاقتران fx عند كل من النقطة -1,5 والنقطة      1,5، مبررًا إجابتي.

24)  نقطة تقاطع المماسين من الفرع السابق، مبررًا إجابتي.

الحل:

23)  أجد ميل المماس عند النقطة -1,5 والنقطة 5,1.

الاقتران المعطى fx=6 - x2
اشتق الاقتران f 'x=-2 x
بتعويض x=-1 f '-1=-2 -1=2
بتعويض x=1 f'1=-2 1=-2

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -1,5 هو: f '-1=2.

        ميل المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,5 هو: f '1=-2.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس عند النقطة -1,5.

معادلة المماس    y - fa=f 'ax - a
بتعويض x=-1 y - f-1=f '-1x - -1
بتعويض f-1=5  , f '-1=2        y - 5=2 x - -1

بالتبسيط : ضرب في  القوس

إضافة 5 لطرفي المعادلة

     y - 5=2 x + 1     y - 5=2 x + 2             y=2 x + 7

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة -1,5 هي: y=2 x + 7

الخطوة 3: أجد معادلة المماس عند النقطة 1,5.

معادلة المماس y - fa=f 'ax - a
بتعويض x=1 y - f1=f '1x - 1
بتعويض f1=5  , f '1=-2      y - 5=-2 x - 1

بالتبسيط: ضرب -2 في القوس

وإضافة 5 لطرفي المعادلة

y - 5=-2 x + 2y=-2 x +2 + 5y=-2 x + 7

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,5هي: y=-2 x + 7

 

24) 

الحل: لإيجاد نقطة تقاطع المماسين من الفرع السابق، نضع معادلة المماس الاول تساوي معادلة المماس الثاني

الخطوة 1: أجد الإحداثي x لنقطة التقاطع.

معادلة المماس عند النقطة -1,5 y=2 x + 7
معادلة المماس عند النقطة 1,5 y=-2 x + 7
نساوي معادلتي المماسين 2x + 7=-2 x + 7

بحل المعادلة: إضافة 2x لطرفي المعادلة

إضافة -7 لطرفي المعادلة

2 x + 7=-2 x + 74 x + 7=7        4 x=0           x=0

إذًا، الإحداثي x لنقطة تقاطع المماسين هو: x=0.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y لنقطة تقاطع المماسين، ويتم ذلك من خلال تعويض x=0 في إحدى المعادلتين.

معادلة المماس y=2 x + 7
بتعويض x=0 y=20 + 7
بالتبسيط y=7

إذًا، عندما x=0 فإن y=7 ، ونقطة تقاطع المماسين هي: 0,7.

 

تحدي:إذا كان: fx=x، فأُجيب عن السؤالين الآتيين تباعًا:

26) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,1.

27) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,1.

 26) الحل:

  الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,1.

fx=x الاقتران المعطى
f 'x=12 x اشتق الاقتران
f '1=12 1          =12 بتعويض x=1

إذًا، ميل المماس لمنحنى الاقتران f هو: f '1=12.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس عند النقطة 1,1

معادلة المماس y - fa=f 'ax - a
بتعويض x=1 y - f1=f '1x - 1
بتعويض f1=1  , f '1=12 y - 1=12 x - 1

بالتبسيط:

ضرب 12 في القوس

إضافة 1 لطرفي المعادلة

y - 1=12 x - 1y - 1=12  x - 12y=12 x -12 + 1y=12 x +12

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,1 هي: y=12 x + 12.

27) أجد معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,1.

الحل:

معادلة العمودي على المماس y - fa=-1f 'a x - a
بتعويض a=1 y - f1=-1f '1 x - 1
بتعويض  f1=1 ,f '1=12 y - 1=-112 x - 1

بالتبسيط: ضرب -2 في القوس

إضافة 1 لطرفي المعادلة

y - 1=-2 x - 1y - 1=-2 x + 2         y=-2 x + 2 +1         y=-2 x + 3

إذًا، معادلة العمودي على المماس لمنحنى الاقتران f عند النقطة 1,1 هي: y=-2 x + 3.

27) تبرير: أجد إحداثيي النقطة الواقعة  على منحنى الاقتران: fx=x - 1، والتي يكون عندها مماس منحنى الاقتران موازيًا للمستقيم: y=2 x - 1.

الحل:

بما أن مماس المنحنى يوازي مماس المستقيم عند نقطة، فإن ميل المماس = ميل المستقيم

الخطوة 1: أجد الإحداثي x للنقطة الواقعة على منحنى الاقتران والتي يكون عندها المماس موازيًا للمستقيم.

الاقتران المعطى fx=x - 1
اشتق الاقتران f ' x=12x
معادلة المستقيم      y=2 x - 1
اشتق معادلة المستقيم dydx=2
نضع  dydx=f 'x   2=12 x
بحل المعادلة: الضرب التبادلي 4 x=1
بقسمة طرفي المعادلة على 4    x=14
بتربيع طرفي المعادلة      x=116

الخطوة 2: عندما x=116  أجد الإحداثي y.

الاقتران المعطى fx=x - 1
بتعويض  x=116 f 116=116 - 1
بالتبسيط f 116=14 - 1           =-34

إذًا، عندما  x=116  فإن y=-34، والنقطة الواقعة على منحنى الاقترانf ويكون عندها المماس موازيًا للمستقيم هي: 116,-34.

كتاب التمارين (صفحة 21)

1) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=2x3+6x+10 عند النقطة -1,2.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة-1,2

الاقتران المعطى fx=2x3+6x+10
اشتق الاقتران f'x=6x2+6
بتعويض x=-1 f'-1=6-12+6
بالتبسيط f'-1=6+6            =12

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند النقطة -1,2هو: f-1=12.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=-1 y-f-1=f'-1x--1
بتعويض f-1=2 ,f'-1=12 y-2=12x+1
بالتبسيط y-2=12x+12y=12x+14

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة -1,2هي: y=12x+14

2) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=exx+4 عند النقطة 0,14.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند 0,14,

الاقتران المعطى fx=exx+4
اشتق الاقتران f'x=x+4ex-ex1x+42
بتعويض x=0 f'0=0+4e0-e00+42
بالتبسيط f'0=41-116  ,e0=1         =316

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند النقطة 0,14 هو: f'0=316.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=0 y-f0=f'0x-0
بتعويض f0=14 ,f'0=316 y-14=316x-0
بالتبسيط y-14=316xy=316x+14

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 0,14 هي: y=316x+14

3) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x2-7x2 عند النقطة 1,-6.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,-6.

الاقتران المعطى fx=x2-7x2
اشتق الاقتران f'x=2x-7-2xx22
بالتبسيط f'x=2x+14x3
بتعويض x=1 f'1=21+1413
بالتبسيط f'1=2+14         =16

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند النقطة 1,-6 هو: f'x=16.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=1 y-f1=f'1x-1
بتعويض f1=-6  ,f'1=16 y--6=16x-1
بالتبسيط y+6=16x-16y=16x-22

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 1,-6 هي: y=16x-22.

4) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x2-8x عند النقطة 4,12.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 4,12.

الاقتران المعطى fx=x2-8x
بإعادة كتابة الاقتران من خلال تحويل الصورة الجذرية إلى الصورة الأُسية ورفع المقدار للأعلى fx=x2-8 x-12
اشتق الاقتران f'x=2x-8-12 x-32
بالتبسيط f'x=2x+4 x-32         =2x+4x3
بتعويض x=4 f'4=24+443         =8+48=8+12         =172     

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند النقطة 4,12هو: f'4=172.

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=4 y-f4=f'4x-4
بتعويض f4=12  ,f'4=172 y-12=172x-4
بالتبسيط y-12=172x-34y=172x-22

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 4,12هي: y=172x-22.

5) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=4x عند 9,12.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 9,12.

الاقتران المعطى fx=4x
اشتق الاقتران f'x=412x
بالتبسيط f'x=2x
بتعويض x=9 f'9=29
بالتبسيط f'9=23

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند النقطة 9,12هو: f'9=23

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض x=9 y-f9=f'9x-9
بتعويض f9=12 ,f'9=23 y-12=23x-9
بالتبسيط y-12=23x-3
بالتبسيط y=23x+9

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 9,12هي: y=23x+9

6) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=25-x2 عند النقطة 3,4.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 3.4.

الاقتران المعطى fx=25-x2
اشتق الاقتران f'x=-2x225-x2         =-x25-x2
بتعويض x=3 f'3=-325-32
بالتبسيط f'3=-325-9=-316         =-34

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند النقطة 3,4هي: f'3=-34

الخطوة 2: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=3 y-f3=f'3x-3
بتعويض f3=4 ,f'3=-34 y-4=-34x-3
بالتبسيط y-4=-34x +94y=-34x +94+4y=-34x +254

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 3,4هي: y=-34x +254

7) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx=x3، عند x=8.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند x=8

الاقتران المعطى fx=x3
بإعادة كتابة الاقتران بتحويل الصورة الجذرية إلى الصورة الأُسية fx=x13
اشتق الاقتران f'x=13x-23
بإعادة كتابة المشتقة بالصورة الجذرية f'x=13x23
بتعويض x=8 f'8=13823
بالتبسيط f'8=1322=112

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند x=8 هو: f'8=112.

الخطوة 2: أجد الإحداثي y عندما x=8.

الاقتران المعطى fx=x3
بتعويض x=8 f8=83        =2
لكن y=f8 y=2

إذًا، الإحداثي y=2 عندما x=8، ونقطة التماس هي: 8,2.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=8 y-f8=f'8x-8
بتعويض f8=2  ,f'8=112 y-2=112x-8
بالتبسيط y-2=112x-812y=112x-812+2y=112x+1612y=112x+43

إذًا، معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 8,2هي: y=112x+43.

7) أجد معادلة المماس لمنحنى الاقتران: fx4+xx-2 عند x=8.

الحل:

الخطوة 1: أجد ميل المماس لمنحنى الاقتران عند x=8.

الاقتران المعطى fx=4+xx-2
اشتق الاقتران باستعمال قاعدة مشتقة القسمة f'x=x-21-4+x1x-22
بالتبسيط f'x=x-2-4-xx-22          =-6x-22
بتعويض x=8 f'8=-68-22=-636         =-16

إذًا، ميل المماس لمنحنى  الاقتران عند x=8 هو: f'8=-16.

الخطوة 2: أجد الإحداثي yعندما x=8.

الاقتران المعطى fx=4+xx-2
بتعويض x=8 f8=4+88-2
بالتبسيط f8=126=2
لكن  y=f8 y=2

إذًا، الإحداثي y=2 عندما x=8 ونقطة التماس هي: 8,2.

الخطوة 3: أجد معادلة المماس.

معادلة المماس y-fa=f'ax-a
بتعويض a=8 y-f8=f'8x-8
بتعويض f8=2 ,f'8=-16 y-2=-16x-8
بالتبسيط y-2=-16x+86y=-16x+86+2  =-16x+206  =-16x+103

 إذًا،معادلة المماس لمنحنى الاقتران عند النقطة 8,2 هي: y=-16x+103ا

Jo Academy Logo