إجابات كتاب التمارين

قاعدة السلسلة

أجد مشتقة كل اقتران ممّا يأتي:

(1) f(x)=4x−1

f′(x)=424x−1=24x−1

(2) f(x)=33−x2

f(x)=3(3−x2)−12f′(x)=−32(3−x2)−32(−2x)=3x(3−x2)3

(3) f(x)=(3+4x)52

f′(x)=52(3+4x)32(4)=10(3+4x)32

(4) f(x)=(8−x)100

f′(x)=100(8−x)99(−1)=−100(8−x)99

(5) f(x)=x2+(200−x)2

f′(x)=2x+2(200−x)1(−1)=2x−2(200−x)=2x−400+2x=4x−400

(6) f(x)=(x+5)7+(2x+3)6

f′(x)=7(x+5)6(1)+6(2x+3)5(2)=7(x+5)6+12(2x+3)5

(7) f(x)=x5+6x3

f(x)=(x5+6x)13f′(x)=13(x5+6x)−23(5x4+6)=5x4+63(5x4+6x)23

(8) f(x)=1(x2−3)3

f(x)=(x2−3)−3f′(x)=−3(x2−3)−4(2x)=−6x(x2−3)4

(9) f(x)=12x2+16−x2

f′(x)=x+−2x216−x2=x−x16−x2

 

أجد مشتقة كل اقتران ممّا يأتي عند قيمة x المعطاة:

(10) f(x)=4x3+(x−2)4 , x=2

f′(x)=12x2+4(x−2)3f′(2)=12(4)+4(2−2)3=48

(11) f(x)=x2+8x , x=8

f′(x)=2x+82x2+8x=x+4x2+8xf′(8)=8+464+64=12128=1282=322

 

أستعمل قاعدة السلسلة في إيجاد dydx لكلّ ممّا يأتي:

(12) y=u3−7u2 , u=x2+3

dydu=3u2−14ududx=2xdydx=dydu×dudx=(3u2−14u)×2x=6x(x2+3)2−28x(x2+3)

(13) y=7−3u , u=x2−9

dydu=−327−3ududx=2xdydx=dydu×dudx=−327−3u×2x=−3x7−3(x2−9)=−3x34−3x2

 

أستعمل قاعدة السلسلة في إيجاد dydx لكلّ ممّا يأتي عند قيمة x المعطاة:

(14) f(x)=u3−5(u3−7u)2 , u=x , x=4

dydu=3u2−10(u3−7u)(3u2−7)dudx=12x

عندما x = 4 ، فإن u = 2

dydx|x=4=dydu|u=2×dudx|x=4dydu|u=2=3(4)−10(8−14)(12−7)=312dudx|x=4=14dydx|x=4=312×14=78

(15) f(x)=2u3+3u2 , u=x+x , x=1

dydu=6u2+6ududx=1+12x

عندما x = 1 ، فإن u = 2

dydx|x=1=dydu|u=2×dudx|x=1dydu|u=2=6(4)+6(2)=36dudx|x=1=1+12=32dydx|x=1=36×32=54

 

تلوث: توصلت دراسة بيئية إلى نمذجة مقدار التلوث في إحدى البحيرات باستعمال الاقتران: P(t)=(t14+3)3 ، حيث t الزمن بالسنوات، علماً بأنّ P يقاس بأجزاء من المليون:

(16) أجد معدل تغير مقدار التلوث في البحيرة بالنسبة إلى الزمن t .

 

P′(t)=3(t14+3)2×14t−34=3(t14+3)24t34

 

(17) أجد معدل تغير مقدار التلوث في البحيرة بعد 16 عاماً.

P′(16)=3(2+3)24(8)=7532≈2.34

 

إذا كان: g(−2)=8 , g′(−2)=4 , h(5)=−2 , h′(5)=6 فأجد مشتقة كل اقتران مما يأتي عندما x = 5 :

(18) f(x)=g(h(x))

f′(x)=g′(h(x))×h′(x)f′(5)=g′(h(5))×h′(5)=g′(−2)×6=4×6=24

(19) f(x)=4(h(x))2

f′(x)=8(h(x))×h′(x)f′(5)=8(h(5))×h′(5)=8×−2×6=−96