قواعد تبني المشتقات
تقيس المشتقة سرعة تغيّر الدالة: f′(x)=limh→0hf(x+h)−f(x). نادرًا ما تحسب هذه النهاية يدويًا، بل تجمع بضع مشتقات معروفة ((xn)′=nxn−1 و(ex)′=ex و(lnx)′=x1 و(sinx)′=cosx) مع قواعد المجاميع والضرب والقسمة والتركيب.
(uv)′=u′v+uv′(1) dxdf(g(x))=f′(g(x))g′(x)(2) تُطبَّق قاعدة الضرب حين تُضرب كميتان متغيرتان. قيمة المركز هي السعر × الكمية، V=P⋅N؛ وإذا تحرك الاثنان فإن dtdV=P′N+PN′: جزء من تغيّر السعر وجزء من تغيّر الكمية.
تُطبَّق قاعدة السلسلة حين تكون دالة داخل أخرى: يسري التغيّر من الداخل إلى الخارج. معامل الخصم D(r)=e−rT يعتمد على المعدل r عبر الأس، فيكون drdD=e−rT⋅(−T)=−Te−rT: كل زيادة بوحدة في المعدل تخفض المعامل بمقدار T مرة قيمته.
- قاعدة الجمع: (u+v)′=u′+v′.
- قاعدة الضرب: (uv)′=u′v+uv′.
- قاعدة القسمة: (vu)′=v2u′v−uv′.
- قاعدة السلسلة: اشتق الخارج ثم اضرب في مشتقة الداخل.
مشتقتان بالقواعدفي
f(x)=x2ex نأخذ
u=x2 و
v=ex فيكون
f′(x)=2xex+x2ex. وفي
g(x)=ln(x2+1) الخارج هو
ln والداخل
x2+1، فيكون
g′(x)=x2+11⋅2x=x2+12x.
تحقّق من المشتقة عدديًاقارن صيغتك بالفرق المركزي 2hf(x+h)−f(x−h) عند بضع نقاط، مع h نحو 10−5. إذا اختلفا في الأرقام الأولى ففي الجبر خطأ. ستبرمج هذا الفحص في موضوع Python عن المشتقات. المختبر: ما الذي يُقيَّم
- قاعدة الضرب20 نقطة
- قاعدة السلسلة مع اللوغاريتم20 نقطة
- قاعدة السلسلة مع الجيب15 نقطة
- القواعد والصيغ15 نقطة
- مشتقة عند نقطة15 نقطة
- اشتقاق بقاعدة السلسلة15 نقطة