الدرس الاول النهايات والقوانين الأساسية لإيجاد نهاية تابع

 النهاية في الرياضيات:


هي مفهوم أساسي في التفاضل والتكامل، وهي وببساطة القيمة التي تقترب منها قيمة دالة ما لدى اقتراب المتغير x من قيمة معينة (حتى يكاد الفرق بين هذه القيمة القريبة والقيمة الحقيقية يصل الصفر؛ قد يساويه إذا كانت الدالة ثابتة مثلا).نشأ مفهوم النهاية في إطار الحاجة لحساب الأطوال والمساحات والأحجام لأشكال مثل الدائرة والكرة، ويعد مفهوم النهاية تطويرا لطريقة الاستنفاذ التي عرفها اليونانيون القدماء والتي استخدمها أرخميدس لحساب مساحة الدائرة.


ويتلخص مفهوم النهاية في أنه طريقة لإيجاد القيمة التي يجب أن يأخذها متغير تابع .عندما يؤول المتغير المستقل إلى قيمة معينة

ساضع لكم بعضا من قوانين النهايات الاساسية وطرق ايجاد نهاية تابع .














1-الطريقة الأولى طريقة التعويض يتم تعويض القيمة التي تقترب منها س في الاقتران كما ورد سابقاً ويمكن إيجاد قيمة ق(أ) لإيجاد ناتج النهاية. مثل لطريقة التعويض إيجاد قيمة نهاس←6 (x²-6x+8) /(x-4) ولإيجاد النهاية من خلال ق (6) = ((6) ²-(6×6) +8) / (6-4) = 3، ويعني ذلك نها س← 6 (x²-6x+8) /(x-4) = 3.
 


2-الطريقة الثانية هي طريقة التحليل إلى العوامل ويتم تحليل البسط، أو المقام أو كليهما إلى عوامل ثم يتم اختصار العوامل المشتركة من البسط مع المقام. يتم الحصول على قيمة النهاية من خلاله ذلك عن طريق التعويض فيه.
 مثال نهاس←5 (س²-6س+8) /(س-4) يتم التعويض بالعدد 5 في الاقتران ويتم الحصول على القيمة صفر÷ صفر وبالتالي يتم اللجوء إلى طريقة التحليل إلى العوامل. كما نهاس←5 (x²-6x+8) /(س-5) = نها x←5 (x-5) (x+2) /(x-5). باختصار الحد (x– 5) من البسط والمقام. 
يتم الحصول على نها س← 5 (س-2) وبعد ذلك يتم إيجاد ق (5)؛ أي استخدام طريقة التعويض فنحصل على ق (5) = 5-2 =3 أي أن قيمة نها س← 5 (x²-6x+8) /(x-5)=3. 



3-الطريقة الثالثة طريقة الضرب بالمرافق يمكن استخدام هذه الطريقة عند وجود جذر تربيعي في البسط بحيث يوجد كثير الحدود في المقام. وفشل طريقة التعويض على الحصول على القيمة صفر في المقام وخلال هذه الطريقة يتم ضرب كل من البسط والمقام بمرافق الجذر ليتم الاستفادة من الخاصية (عدد√×عدد√ = عدد بدون جذر). 


مثال نهاس←13 ((x-4) √-3)/(x-13) نقوم بضرب البسط والمقام بالكسر ويتم من خلال ((x-4)√+3) بتجميع الحدود وتبسيطها نحصل علي نها س←13 (x-13)/ (x-13)×(x- 4)√+3). باختصار الحد (x-13) من البسط والمقام يتم الحصول علي نهاس←13 1/((x-4) √+3) نقوم بعد ذلك بالتعويض بالعدد 13 في الاقتران ويتم الحصول على القيمة: 1/6. يعني ذلك أن نها x←13 ((x-4) √-3) /(x-13) = نهاx←13 1/((x-4) √+3) = 1/6. 




4-الطريقة الرابعة هي طريقة توحيد المقامات تُستخدم هذه الطريقة في حالة فشل طريقتي التعويض والتحليل إلى العوامل وفي حاله عدم وجود جذر تربيعي في المقام ووجود كسر في البسط. 

مثال نها س←0 [(1/(x+6)) -(1/6)]/x يتم توحيد المقامات للكسر الموجود في البسط. ويتم الحصول علي نها س←0 (6-(x+6)) /(6×(x+6))÷x = نهاx←0 -x/6(x+6)÷x = نهاx←0 -1/ 6×(x+6). ثم نقوم بتعويض قيمة x=0 ويكون النتيجة هي نها س←0 [(1/(x+6)) -(1/6)]/x = نهاx←0 -1/ 6×(x+6) = -1/36. 



قانون لوبيتال في هذا القانون نستخدمه عند حل النهايات ويستخدم عند فشل طريقة التعويض بطريقة تتمثل باشتقاق الاقتران. مثل نها س← أ ق(x)/د(x) = نها س← أ قَ(x)/دَ(x).

 بالمثال نجد أن نهاية x←0    x-1-x-x2/2÷x3 وباشتقاق كل من البسط والمقام يكون الناتج نهاية x←0   x-1-x÷3x وباشتقاق كل من البسط والمقام ينتج أن: نهاية x←0  x÷6 ونقوم بتعويض قيمة x=0 يتم الحصول على نهاية x←0  x÷6 = 1/6. 


أهمية الاشتقاق والنهايات لهم أهمية كبيرة في الحياة يعتبر التفاضل والتكامل واحد من العلوم المهمة في حياتنا حيث تدخل في كل الأمور. يرتبط التكامل والتفاضل ارتباط كبير بعلم الفيزياء والميكانيكا ويعد من العلوم المختلفة الدليل على ذلك أن كان هناك خزان كبير من الماء ويوجد فيه ثقب فمن خلال التكامل نستطيع معرفة متى يفرغ هذا الخزان من الماء. 



نستطيع باستخدام هذا العلم يمكن تحديد سرعة السيارة في أي وقت. تاريخ النهايات بدأت بداية النهايات بسبب الحاجة إلى وسيلة لحساب الأطوال والمساحات والأحجام. في القديم كان مفهوم النهايات المتعارف عليه هو عبارة عن تطوير طريقة الاستنفار التي تم التعارف

عليها في العصر اليوناني القديم وأول من استخدمها هو أرخميدس ليتم حساب مساحة الدائرة. التفاضل والتكامل في العصور الوسطى في عصر حسن بن الهيثم تم استمداد قيمة لصيغة مجموع القوة الرابعة وتم استخدام النتائج لتنفيذ ما يطلق عليه تكامل لهذه الوظيفة لحساب حجم القطعة المكافئ. في القرن 14 قام علماء الرياضيات الهنود بطريقة يراكمه تشبه التمايز وهي تنطبق على بعض الدوال المثلثية. حيث أصبحت النظرية معروفة للعالم أجمع باسم سلسلة تايلور أو السلسة التقريبية اللانهائية. لكن لم يتمكنوا من الجمع بين العديد من الأفكار المختلفة داخل إطار الموضوعين الموحدين للمشتق والمتكامل.


تعليقات



حجم الخط
+
16
-
تباعد السطور
+
2
-