أوجد المشتقة الأولى لـ \( y = u^v \) مع إظهار جميع الخطوات.
مشتقة \( u^v \)
ملاحظة أنه بشكل عام، الدالة من الشكل \( y = u^v \)، حيث \( u \) و \( v \) دالتان، ليست دالة قوة من الشكل \( x^k \) ولا دالة أسية من الشكل \( b^x \)، وبالتالي لا يمكن تطبيق صيغ التفاضل والتكامل ومشتقاته الشائعة بشكل مباشر. هنا نقترح طريقة لإيجاد المشتقة الأولى لدالة من الشكل \( y = u^v \) حيث \( u \) و \( v \) دالتان مشتقتاهما موجودتان.
معطى:
خذ اللوغاريتم الطبيعي (\( \ln \)) لكلا الطرفين:
استخدم خاصية الدوال اللوغاريتمية \( \ln(u^v) = v \ln u \) في الطرف الأيمن:
فاضل كلا الطرفين بالنسبة لـ \( x \)، باستخدام قاعدة السلسلة وقاعدة الضرب:
اضرب كلا الطرفين في \( y \):
عوض عن \( y \) بـ \( u^v \) للحصول على صيغة الإجابة النهائية:
التمارين والإجابات
مسائل التدريب والحلول
أوجد المشتقة الأولى لـ:
- \( y = (x+3)^{x - 2} \)
- \( y = (x^2+2)^{\ln x + 1} \)
الإجابات على التمارين أعلاه:
- \( \dfrac{dy}{dx} = (x+3)^{x - 2} \left( \ln (x+3) + \dfrac{x - 2}{x+3} \right) \)
- \( \dfrac{dy}{dx} = (x^2+2)^{\ln x + 1} \left( \dfrac{1}{x} \ln (x^2+2) + (\ln x + 1) \dfrac{2x}{x^2+2} \right) \)