تم تقديم درس تعليمي، مع أمثلة وحلول مفصلة، حول استخدام قواعد التكاملات غير المحدودة في التفاضل والتكامل. كما تم تضمين مجموعة من الأسئلة مع الحلول.
وفيما يلي، \( C \) هو ثابت التكامل ويمكن أن يأخذ أي قيمة.
1 - تكامل دالة الأس: \( f(x) = x^n \)
مثال: احسب التكامل \( \displaystyle \int x^5 \, dx \)
الحل:
2 - تكامل دالة \( f \) مضروبة في ثابت \( k \): \( k f(x) \)
مثال: احسب التكامل \( \displaystyle \int 5 \sin(x) \, dx \)
الحل:
وفقًا للقاعدة أعلاه:
\( \displaystyle \int \sin(x) \, dx \) مُعطى بواسطة الصيغة 2.1 في جدول صيغ التكامل، وبالتالي:
3 - تكامل مجموع الدوال
مثال: احسب التكامل \( \displaystyle \int (x + e^x) \, dx \)
الحل:
وفقًا للخاصية أعلاه:
\( \int x \, dx \) مُعطى بواسطة 1.3 و \( \displaystyle \int e^x \, dx \) بواسطة 4.1 في جدول صيغ التكامل، وبالتالي:
4 - تكامل الفرق بين الدوال
مثال: احسب التكامل \( \displaystyle \int \left(2 - \frac{1}{x}\right) \, dx \)
الحل:
وفقًا للخاصية أعلاه:
\( \int 2 \, dx \) مُعطى بواسطة 1.2 و \( \int \frac{1}{x} \, dx \) بواسطة 1.4 في جدول صيغ التكامل، وبالتالي:
5 - التكامل بالتعويض
مثال: احسب التكامل \( \displaystyle \int (x^2 - 1)^{20} \cdot 2x \, dx \)
الحل:
لتكن \( u = x^2 - 1 \)، وبالتالي \( \dfrac{du}{dx} = 2x \) ويمكن كتابة التكامل المعطى على النحو التالي:
والذي يتقيم إلى:
عوض مرة أخرى بـ \( u = x^2 - 1 \):
6 - التكامل بالتجزئة
مثال: احسب التكامل \( \displaystyle \int x \cos x \, dx \)
الحل:
لتكن \( f(x) = x \) و \( g'(x) = \cos x \)، مما يعطي \( f'(x) = 1 \) و \( g(x) = \sin x \).
من صيغة التكامل بالتجزئة أعلاه:
المزيد من الأسئلة مع الحلول
استخدم جدول صيغ التكامل والقواعد أعلاه لتقييم التكاملات التالية. [ملاحظة: قد تحتاج إلى استخدام أكثر من قاعدة من القواعد أعلاه لتكامل واحد].
انقر على كل سؤال لعرض حله المفصل خطوة بخطوة.
السؤال 1: احسب \( \displaystyle \int \frac{1}{2} \ln(x) \, dx \)
الحل:
خذ الثابت \( \frac{1}{2} \) خارج التكامل:
استخدم التكامل بالتجزئة. لتكن \( u = \ln(x) \) و \( dv = dx \)، إذن \( du = \frac{1}{x} \, dx \) و \( v = x \):
لذلك:
السؤال 2: احسب \( \displaystyle \int (\sin x + x^5) \, dx \)
الحل:
استخدم القاعدة 3 (تكامل المجموع) للحصول على:
نستخدم الصيغة 2.1 في جدول صيغ التكامل لتقييم \( \int \sin x \, dx \) والقاعدة 1 أعلاه لتقييم \( \int x^5 \, dx \). إذن:
السؤال 3: احسب \( \displaystyle \int (\sinh x - 3) \, dx \)
الحل:
استخدم القاعدة 4 (تكامل الفرق) للحصول على:
نستخدم الصيغة 7.1 في جدول صيغ التكامل لتقييم \( \int \sinh x \, dx \) وتكامل الثابت \( 3 \) للحصول على:
السؤال 4: احسب \( \displaystyle \int x \sin x \, dx \)
الحل:
الاقتران المراد تكامله هو حاصل ضرب دالتين \( x \) و \( \sin x \). نستخدم التكامل بالتجزئة (القاعدة 6):
لتكن \( f(x) = x \) و \( g'(x) = \sin x \)، إذن \( f'(x) = 1 \) و \( g(x) = -\cos x \).
ثم:
باستخدام الصيغة 2.2 في جدول صيغ التكامل لتقييم \( \int \cos x \, dx \)، نحصل على:
السؤال 5: احسب \( \displaystyle \int \sin^{10}(x) \cos(x) \, dx \)
الحل:
لتكن \( u = \sin x \)، وبالتالي \( du = \cos x \, dx \). إذن يمكن كتابة التكامل المعطى على النحو التالي:
استخدم القاعدة 1 لكتابة:
عوض عن \( u = \sin x \) للحصول على: