المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الرياضيات

الفصل الأول - التفاضل والتكامل (Calculus)

0/86

الفصل الثاني - الجبر والهندسة الفراغية (Algebra & Solid Geometry)

0/50

الفصل الثالث - الاستاتيكا (Statics)

0/21

الفصل الرابع - الديناميكا (Dynamics)

0/35

الفصل الخامس - الجبر الأساسي وحساب المثلثات والإحصاء والاحتمال

0/40

دروس إضافية

0/193
نص الدرس

الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة

الرياضيات

الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة

مقدمة

مقدمة

  • إيجاد مشتقة دالة ضمنية ودالة معطاة بالصورة البارامترية.
  • إيجاد المشتقات ذات الرتب العليا (الثانية والثالثة) للدوال الصريحة والضمنية والبارامترية.
  • حل مسائل المعدلات الزمنية المرتبطة في الهندسة والفيزياء.

🌳 شجرة المفاهيم

الدرس الثاني←الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة

├── 1-1 الدالة الصريحة والعلاقة الضمنية

│ ├── الدالة الصريحة

│ └── العلاقة الضمنية

├── 1-1 الاشتقاق الضمني

│ ├── الفكرة

│ └── خطوات الاشتقاق الضمني

├── 1-1 الاشتقاق البارامتري

│ ├── الصورة البارامترية

│ ├── قاعدة المشتقة

│ └── مشتقة دالة بالنسبة لدالة أخرى

├── 1-2 المشتقات العليا للدالة

│ ├── التعريف

│ └── ملاحظات

  • ├── 1-2 المشتقة الثانية للدالة الضمنية والبارامترية

│ ├── المشتقة الثانية الضمنية

│ └── المشتقة الثانية البارامترية

├── 1-4 المعدلات الزمنية المرتبطة←المفهوم

│ ├── فكرة المعدل

│ ├── إشارة المعدل

│ └── خطوات الحل
├── 1-4 تطبيقات هندسيةالحجم والمساحة
├── 1-4 تطبيقاتالسلم والظل

└── 1-4 تطبيقات فيزيائية

└── ما نلاحظه في مسائل المعدلات

الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 1 / 11
الدالة الصريحة والعلاقة الضمنية

الدالة الصريحة والعلاقة الضمنية

الدالة الصريحة

  • الدالة الصريحة تُكتب فيها y بدلالة x مباشرة، مثل y=4x3−5x+2 و y=sin⁡(2x+3).
  • لها مشتقة تُحسب بقواعد الاشتقاق المعروفة، مثل y=4x3−5x+2 فإن y′=12x2−5.
  • العلاقة الضمنية معادلة تربط x و y معًا، مثل xy+y−4=0 و x2+y2=9.
  • تعبر عن العلاقة بين إحداثيي نقطة (x,y) واقعة على المنحنى.
  • أحيانًا يمكن كتابة العلاقة الضمنية بصورة صريحة، فمن y(x+1)=4 نجد y=4x+1 حيث x≠−1.
  • في كثير من الحالات يصعب التعبير عن y بدلالة x مباشرة، لأن y لا يمثل دالة صريحة في x.
  • المعادلة x2+y2=9 دائرة مركزها نقطة الأصل ونصف قطرها 3، ولا تمثل دالة واحدة لأن الخط الرأسي يقطعها في نقطتين.
  • تعرف هذه العلاقة دالتين صريحتين y=9−x2 (نصف الدائرة العلوي) و y=−9−x2 (نصف الدائرة السفلي)، مجال كل منهما [−3,3].
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 2 / 11
الاشتقاق الضمني

الاشتقاق الضمني

الفكرة

  • الاشتقاق الضمني هو اشتقاق طرفي المعادلة بالنسبة إلى x مع اعتبار y دالة قابلة للاشتقاق في x.
  • نستخدم قاعدة السلسلة، فتصبح مشتقة yn هي n yn−1dydx.
  • ويلزم عادة التعويض عن x و y معًا لإيجاد قيمة المشتقة عند نقطة، لأن الناتج يحوي x و y.
مضمار دائري ومماس عند (3 , 4) يمثلان الاشتقاق الضمني والبارامتري: الميل -3/4.
مضمار دائري ومماس عند (3 , 4) يمثلان الاشتقاق الضمني والبارامتري: الميل -3/4.

خطوات الاشتقاق الضمني

  • نشتق طرفي المعادلة بالنسبة إلى x، ونضرب المشتقة في dydx كلما اشتققنا حدًّا فيه y.
  • نستخدم قاعدتي الضرب والقسمة عند الحاجة، مثل مشتقة xy هي y+xdydx.
  • نجمع الحدود المحتوية على dydx في طرف واحد ونأخذها عاملًا مشتركًا.
  • نقسم للحصول على dydx.

✍️ أمثلة محلولة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 1أوجد dydx إذا كان x3+y2−7x+5y=8.أوجدdydx
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين بالنسبة إلى x3x2+2ydydx−7+5dydx=02ydydx5dydx

dydx(2y+5)=7−3x2

dydx=7−3x22y+5

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 2أوجد dydx إذا كان 3xy+y2=x2−7.أوجدdydx
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين3(y+xdydx)+2ydydx=2xxdydx2ydydx

y+(3x+2y)dydx=2x

dydx=2x−3y3x+2y

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 3أوجد dydx إذا كان sin⁡2y=ycos⁡3x.أوجدdydxycos
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين2cos⁡2y dydx=dydxcos⁡3x−3ysin⁡3x2cosdydxdydxcos3ysin

dydx(2cos⁡2y−cos⁡3x)=−3ysin⁡3x

dydx=3ysin⁡3xcos⁡3x−2cos⁡2y

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 4أوجد dydx إذا كان tan⁡2x+cot⁡y=xy.أوجدdydx
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين2sec⁡22x−csc⁡2y dydx=y+xdydx2secdydxxdydx

dydx(x+csc⁡2y)=2sec⁡22x−y

dydx=2sec⁡22x−yx+csc⁡2y

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 5أوجد ميل المماس للدائرة x2+y2=25 عند النقطة (3,4).أوجدالمماسللدائرةالنقطة
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين2x+2ydydx=0 ومنها dydx=−xy2ydydxومنهاdydx
عند (3,4)الميل =−34الميل
مماس الدائرة والاشتقاق الضمني
مماس الدائرة والاشتقاق الضمني
مماس الدائرة والاشتقاق الضمني←الاشتقاق الضمني
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 3 / 11
الاشتقاق البارامتري

الاشتقاق البارامتري

الصورة البارامترية

  • إذا أمكن التعبير عن كل من الإحداثي السيني والإحداثي الصادي لنقطة (x,y) بدلالة متغير ثالث t (يسمى الوسيط أو البارامتر) بالمعادلتين x=f(t) و y=g(t) لهما مجال مشترك، فإن المعادلتين معًا تمثلان معادلة منحنى واحد بالصورة البارامترية.
  • إذا كانت f و g دالتين قابلتين للاشتقاق بالنسبة إلى t فإن:

dydx=dydt×dtdx=dy/dtdx/dt,dxdt≠0

✍️ أمثلة محلولة

  1. أوجد dydx للمنحنى x=5t+3 و y=16t2+9 عند t=5.
  2. الحل:

dxdt=5 و dydt=32t

dydx=32t5

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
عند t=5dydx=32×55=32dydx
مثال 7أوجد dydx للمنحنى x=3cos⁡2θ و y=4sin⁡3θ عند θ=π4.أوجدdydxللمنحنى3cos
•الحلالحل

dxdθ=−6sin⁡2θ و dydθ=12cos⁡3θ

dydx=12cos⁡3θ−6sin⁡2θ=−2cos⁡3θsin⁡2θ

عند θ=π4←dydx=−2cos⁡3π4sin⁡π2=−2(−12)1=2
منحنى بارامتري
منحنى بارامتري
  • لإيجاد مشتقة دالة y=f(x) بالنسبة إلى دالة أخرى u=g(x) نعتبر x بارامترًا لكل منهما:

dydu=dy/dxdu/dx

✍️ أمثلة محلولة

  • مثال 8 أوجد مشتقة 4x3−9x2+5 بالنسبة إلى 3x2+7.
  • الحل:
  • نضع y=4x3−9x2+5 و u=3x2+7، فكل منهما دالة قابلة للاشتقاق في x.

dydu=dy/dxdu/dx=12x2−18x6x=2x−3 حيث x≠0

الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 4 / 11
المشتقات العليا للدالة

المشتقات العليا للدالة

التعريف

  • إذا كانت y=f(x) دالة قابلة للاشتقاق فإن المشتقة الأولى y′=dydx=f′(x) دالة جديدة.
  • المشتقة الثانية هي مشتقة المشتقة الأولى: y′′=d2ydx2=f′′(x).
  • بتكرار الاشتقاق نحصل على المشتقة الثالثة d3ydx3، وهكذا.
  • تسمى المشتقات بدءًا من الثانية المشتقات العليا، وتُكتب مشتقة الرتبة n على الصورة:
  • y(n)=dnydxn=f(n)(x),n∈Z+
  • يقرأ الرمز d2ydx2 «دال اثنين y دال x اثنين».
  • يوجد فرق بين d2ydx2 و (dydx)2، فالأولى المشتقة الثانية والثانية مربع المشتقة الأولى.

✍️ أمثلة محلولة

  • مثال 9 أوجد المشتقة الثانية لكل من: (أ) y=2x4+3x−5 (ب) y=1+x1−x (ج) y=sin⁡(3x−2) (د) y=3x−2.
  • الحل:

(أ) y′=8x3+3 ومنها y′′=24x2

  • (ب) y′=(1−x)+(1+x)(1−x)2=2(1−x)2 ومنها y′′=4(1−x)3 حيث x≠1

(ج) y′=3cos⁡(3x−2) ومنها y′′=−9sin⁡(3x−2)

(د) y′=323x−2 ومنها y′′=−94(3x−2)3/2 حيث x>23

  1. أوجد المشتقة الثالثة للدالة y=x4−2x2+5.
  2. الحل:

y′=4x3−4x

y′′=12x2−4

y′′′=24x

الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 5 / 11
المشتقة الثانية للدالة الضمنية والبارامترية

المشتقة الثانية للدالة الضمنية والبارامترية

المشتقة الثانية الضمنية

  • نشتق المعادلة ضمنيًّا مرتين، ونعوض عن dydx بقيمتها عند الحاجة.

✍️ أمثلة محلولة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 11إذا كان y2+2xy=8 فأثبت أن (x+y)d2ydx2+2dydx+(dydx)2=0.فأثبتd2ydx22dydxdydx
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين بالنسبة إلى x2ydydx+2y+2xdydx=02ydydx2xdydx
بالقسمة على 2(x+y)dydx+y=0dydx
باشتقاق الطرفين مرة أخرى(x+y)d2ydx2+(1+dydx)dydx+dydx=0d2ydx2dydx

أي أن (x+y)d2ydx2+2dydx+(dydx)2=0

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 12إذا كان x2+y2=9 فأثبت أن yd2ydx2+(dydx)2+1=0.فأثبتyd2ydx2dydx
•الحلالحل
باشتقاق الطرفين2x+2ydydx=0 أي x+ydydx=02ydydxydydx
باشتقاق ثانٍ1+(dydx)2+yd2ydx2=0dydxyd2ydx2
•وهو المطلوب إثباتهالمطلوبإثباته
  • إذا كان x=f(t) و y=g(t) فإن:

d2ydx2=ddt(dydx)×dtdx=ddt(dydx)÷dxdt

✍️ أمثلة محلولة

  1. إذا كان x=2t3−5 و y=6t2+1 فأوجد d2ydx2 عند t=1.
  2. الحل:

dxdt=6t2 و dydt=12t

dydx=12t6t2=2t حيث t≠0

ddt(2t)=−2t2

d2ydx2=−2t2×16t2=−13t4

عند t=1←d2ydx2=−13
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 6 / 11
المعدلات الزمنية المرتبطة: المفهوم

المعدلات الزمنية المرتبطة: المفهوم

فكرة المعدل

  • المعدل هو سرعة تغير كمية بالنسبة للزمن، ويُعبر عنه بالمشتقة بالنسبة للزمن dxdt.
  • عندما يتغير متغيران أو أكثر مع الزمن وترتبط بينهما علاقة، فإن معدلات تغيرها مرتبطة.
  • مثال أسطوانة أو كرة يتغير نصف قطرها r مع الزمن، فتتغير مساحتها A=πr2 تبعًا لذلك.
  • باشتقاق العلاقة بين المتغيرين بالنسبة للزمن نحصل على معادلة تربط معدلات تغيرهما، وتسمى معادلة المعدلات الزمنية المرتبطة:
  • dAdt=2πr drdt
  • يكون المعدل موجبًا إذا كان المتغير يتزايد مع الزمن (تمدد، ابتعاد، تسرب إلى الداخل).
  • يكون المعدل سالبًا إذا كان المتغير يتناقص مع الزمن (انكماش، اقتراب، تسرب للخارج).
  • نحدد المتغيرات التي تتغير مع الزمن ونسمي كلًّا منها برمز.
  • نرسم شكلًا تخطيطيًّا للمسألة إن أمكن.
  • نكوّن علاقة بين المتغيرات (فيثاغورس، تشابه المثلثات، قوانين المساحة والحجم، نسب مثلثية…).
  • نشتق طرفي العلاقة بالنسبة للزمن t.
  • نعوض بالقيم المعطاة في اللحظة المطلوبة للحصول على المعدل المجهول.
  • إذا كان معدل تغير متغير x ثابتًا فإن x=x0+dxdt×t حيث x0 قيمته الابتدائية.
  • نعوض بالقيم العددية بعد الاشتقاق لا قبله، لأن القيم المتغيرة لا تُعوَّض إلا في لحظة محددة.
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 7 / 11
تطبيقات هندسية: الحجم والمساحة

تطبيقات هندسية: الحجم والمساحة

✍️ أمثلة محلولة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 14 (نفخ بالون)بالون كروي يملأ بالغاز، كان معدل الزيادة في حجمه 8π cm3/s عندما كان نصف القطر 4 سم.كروييملأبالغازمعدل
أوجد في هذه اللحظة(أ) معدل زيادة نصف القطر (ب) معدل الزيادة في مساحة السطحمعدلزيادةالقطرالزيادة
•الحلالحل

V=43πr3 و A=4πr2

  • (أ) dVdt=4πr2drdt ومنها 8π=4π(4)2drdt أي drdt=18 سم/ث

(ب) dAdt=8πrdrdt=8π×4×18=4π cm2/s

  • مثال 15 (مكعب يتمدد) مكعب يتمدد بالحرارة فيزداد طول حرفه بمعدل 0.02 سم/د. أوجد معدل زيادة حجمه عندما يكون طول حرفه 5 سم.
  • الحل:

V=x3 ومنها dVdt=3x2dxdt

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
عند x=5dVdt=3×25×0.02=1.5 cm3/mindVdt
مثال 16 (مساحة مثلث)مثلث قائم الزاوية طولا ضلعيه القائمين 12 سم و 16 سم، يزداد طول الضلع الأول بمعدل 2 سم/ث ويتناقص طول الضلع الثاني بمعدل 1 سم/ث.قائمالزاويةطولاضلعيه
أوجد(أ) معدل تغير مساحة المثلث بعد 2 ثانية (ب) متى يصبح المثلث متساوي الساقينمعدلتغيرمساحةالمثلث
•الحلالحل
بعد t ثانيةx=12+2t و y=16−t

A=12xy=12(12+2t)(16−t)=(6+t)(16−t)

dAdt=(16−t)−(6+t)=10−2t

  1. dAdt=10−4=6 cm2/s
  2. (ب) يتساوى الضلعان عندما 12+2t=16−t أي t=43 ثانية.
  • مثال 17 (مساحة مثلث بالزاوية) ضلعان في مثلث يتزايد طول كل منهما بمعدل 0.1 سم/ث، وتتزايد الزاوية المحصورة بينهما بمعدل 15 راديان/ث.
  • بأي معدل تتغير مساحة المثلث عندما يكون كل ضلع من أضلاعه 10 سم؟
  • الحل:
  • A=12absin⁡C فتكون dAdt=12[a′ bsin⁡C+a b′sin⁡C+abcos⁡C C′]
  • عندما يكون المثلث متساوي الأضلاع C=π3 فتكون sin⁡C=32 و cos⁡C=12
  • dAdt=12[0.1×10×32×2+100×12×15]=12[3+10]=5+32
  • dAdt≈5.866 cm2/s
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 8 / 11
تطبيقات: السلم والظل

تطبيقات: السلم والظل

السلم والمعدلات المرتبطة
السلم والمعدلات المرتبطة

✍️ أمثلة محلولة

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مثال 18 (حركة السلم)سلم طوله 250 سم يستند على حائط رأسي، فإذا انزلق طرفه العلوي إلى أسفل الحائط بمعدل 10 سم/ث عندما يكون طرفه السفلي على بعد 70 سم من الحائط، أوجد: (أ) معدل انزلاق الطرف السفلي (ب) معدل تغير قياس الزاوية بين السلم والأرض.طولهيستندحائطرأسي
•الحلالحل
نفرض y ارتفاع الطرف العلوي و x بعد الطرف السفلي عن الحائطx2+y2=(250)2
عند x=70y=62500−4900=240 سم625004900
(أ) باشتقاق العلاقة2xdxdt+2ydydt=0 ومنها dxdt=−yxdydt2xdxdt2ydydtومنهاdxdt
•dxdt=−24070×(−10)=2407 cm/s (يبتعد الطرف السفلي عن الحائط)dxdt240702407يبتعد
(ب) نفرض θ زاوية ميل السلم على الأرضsin⁡θ=y250 ومنها cos⁡θdθdt=1250dydty250ومنهاθdθdt1250dydt
عند x=70
  • cos⁡θ=70250
  • فيكون 70250dθdt=−10250 ومنها dθdt=−17 rad/s
70250فيكون70250dθdt10250
•أي أن الزاوية تتناقص بمعدل 17 راديان/ث.الزاويةتتناقصبمعدلراديان
مثال 19 (طول الظل)رجل طوله 1.8 م يسير في خط مستقيم مقتربًا من قاعدة عمود إضاءة بمعدل 1.2 م/ث، وارتفاع المصباح 5.4 م.طولهيسيرمستقيممقترب
أوجد(أ) معدل تغير طول ظل الرجل (ب) معدل تغير بعد رأس الرجل عن المصباح عندما يكون الرجل على بعد 4.8 م من عمود الإضاءةمعدلتغيرالرجلالمصباح
•الحلالحل
•نفرض x بعد الرجل عن عمود الإضاءة و y طول ظله، ومن تشابه المثلثين: 5.41.8=x+yyنفرضالرجلعمودالإضاءة

y=x+y أي 2y=x

  1. (أ) 2dydt=dxdt=−1.2 ومنها dydt=−0.6 م/ث (يقصر الظل)
  2. f2=x2+(3.6)2

عند x=4.8: f=23.04+12.96=6 م

  • 2fdfdt=2xdxdt ومنها 6dfdt=4.8×(−1.2) أي dfdt=−0.96 م/ث
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 9 / 11
تطبيقات فيزيائية

تطبيقات فيزيائية

✍️ أمثلة محلولة

  • مثال 20 (دائرة كهربية) في دائرة كهربية مغلقة فرق الجهد V (فولت) وشدة التيار I (أمبير) والمقاومة R (أوم)، يزداد فرق الجهد بمعدل 1 فولت/ث وتتناقص شدة التيار بمعدل 12 أمبير/ث.
  • أوجد معدل تغير المقاومة في اللحظة التي يكون فيها V=12 فولت و I=2 أمبير.
  • الحل:

V=I R ومنها dVdt=IdRdt+RdIdt

عند V=12, I=2←R=122=6 Ω

1=2dRdt+6(−12) أي 1=2dRdt−3

dRdt=2 Ω/s (المقاومة تزداد)

  • كل معدل يُعطى أو يُطلب بالوحدة المناسبة (سم/ث، سم2/ث، سم3/ث، م/ث، راديان/ث).
  • المتغير الذي يتناقص يعوض عن معدله بإشارة سالبة.
  • العلاقة التي نشتقها يجب أن تبقى صحيحة في كل لحظة، لا في لحظة واحدة فقط.
  • .egp-ex{margin:18px 0;border:1px solid rgba(79,63,224,.2);border-radius:16px;overflow:hidden;background:#fff}.egp-ex-h{padding:10px 16px;font-weight:800;background:linear-gradient(90deg,#4f3fe0,#22c1c3);color:#fff}.egp-ex-tabs{display:flex;flex-wrap:wrap;gap:6px;padding:10px 12px;background:#f7f6ff}.egp-ex-b{border:1px solid rgba(79,63,224,.3);background:#fff;border-radius:20px;padding:5px 14px;font-weight:700;cursor:pointer}.egp-ex-b.on{background:#4f3fe0;color:#fff}.egp-ex-p{padding:12px 16px}function egpEx(b,k){var w=b.closest(‘.egp-ex’);w.querySelectorAll(‘.egp-ex-b’).forEach(function(x,i){x.classList.toggle(‘on’,i===k)});w.querySelectorAll(‘.egp-ex-p’).forEach(function(x,i){x.hidden=i!==k})}
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 10 / 11
الموسوعة التعليمية الشاملة والمصطلحات الدقيقة — الاشتقاق الضمني والبارامتري والمشتقات العليا والمعدلات الزمنية المرتبطة (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)

الموسوعة التعليمية الشاملة والمصطلحات الدقيقة — الاشتقاق الضمني والبارامتري والمشتقات العليا والمعدلات الزمنية المرتبطة (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)

التفسير الهندسي للمشتقة الأولى: ميل المماس ومعادلة الخط العمودي
التفسير الهندسي للمشتقة الأولى: ميل المماس ومعادلة الخط العمودي
  • 📖

📌 قاموس المفاهيم والمصطلحات العلمية الدقيقة:

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةمثالكلمات مفتاحية
الدالة الصريحة والضمنية (Explicit vs Implicit)
  • y = f(x). الدالة الضمنية تكون فيها المتغيرات x و y متداخلة في طرف واحد ومعادلة عامة F(x
  • y) = 0 يصعب أو يتعذر فصلهما
يكونفيهاالمتغيرالتابع
الاشتقاق البارامتري (Parametric Differentiation)اشتقاق دالتين يرتبط فيهما كل من x و y بمتغير وسيط ثالث يسمى البارامتر t أو θ: x = f(t) و y = g(t). المشتقة الأولى: dy / dx = (dy/dt) / (dx/dt)—دالتينيرتبطفيهمابمتغير
المشتقات العليا (Higher Derivatives)اشتقاق الدالة أكثر من مرة متتالية؛ المشتقة الثانية d2y / dx2، والمشتقة النونية dny / dxn. المشتقة الثانية في البارامتري تتطلب الضرب في مقلوب مشتقة البارامتر: d2y / dx2 = d / dt(dy / dx) · dt / dx.—اشتقاقالدالةأكثرمتتالية
المعدلات الزمنية المرتبطة (Related Time Rates)
  • مسائل تطبيقية فيزيائية وهندسية تدرس معدل تغير كميات هندسية (أطوال
  • مساحات
  • حجوم
  • زوايا) بالنسبة للزمن t بالاعتماد على قاعدة السلسلة وتفاضل العلاقات الهندسية بالنسبة للزمن
—مسائلتطبيقيةفيزيائيةوهندسية

⚖️ القوانين والعلاقات الرياضية والفيزيائية الحاكمة:

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
مشتقة الدالة البارامترية الأولىdy / dx = (dy/dt) / (dx/dt)
مشتقة الدالة البارامترية الثانية (هام جداً)d2y / dx2 = d / dt(dy / dx) · 1 / (dx/dt)
مشتقات الدوال المثلثية الأساسية(sin x)’ = cos x | (cos x)’ = -sin x | (tan x)’ = sec 2 x
مشتقات مقلوبات الدوال المثلثية(sec x)’ = sec x tan x | (csc x)’ = -csc x cot x | (cot x)’ = -csc 2 x
•قوانين الحجوم والمساحات الشائعة في المعدلات الزمنيةقوانينالحجوموالمساحاتالشائعة
• مساحة الدائرةA = π r2 ⇒ dA / dt = 2π r dr / dt
• حجم الكرةV = 4 / 3π r3 ⇒ dV / dt = 4π r2 dr / dt
• مساحة سطح الكرةS = 4π r2 ⇒ dS / dt = 8π r dr / dt
• سلم يستند على حائط رأسي وأرض أفقية (x2 + y2 = L2)2x dx / dt + 2y dy / dt = 0

🔍 الشرح المستفيض والتعليلات العلمية المعتمدة (“علل”):

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
علل
  • لا تساوي المشتقة الثانية البارامترية (d2y/dt2) / (d2x/dt2)؟ لأن المشتقة الثانية تعني التفاضل بالنسبة للمتغير x وليس بالنسبة للمتغير t
  • وبحسب قاعدة السلسلة يلزم ضرب المشتقة بالنسبة لـ t في المعامل التفاضلي dt / dx
تساويالمشتقةالثانيةالبارامترية
علل
  • معدل انزلاق قمة سلم لأسفل الحائط يكون سالباً دائماً (dy / dt lt
  • 0)? لأن الارتفاع الرأسي y يتناقص باستمرار مع مرور الزمن
  • وأي كمية متناقصة يكون معدلها الزمني سالباً حتماً
معدلانزلاقلأسفلالحائط
المرحلة والخطوة الإجراء الرياضي المتبع ملاحظات وتطبيقات الامتحان
1. الرسم والترميز رسم شكل تخطيطي للمسألة وتحديد المتغيرات (x, y, r) والثوابت (L) الثابت يعوض بقيمته فوراً أما المتغير فلا يعوض به إلا بعد الاشتقاق
2. صياغة العلاقة الهندسية
  • إيجاد علاقة تربط المتغيرات (فيثاغورس
  • تشابه مثلثات
  • قانون حجم)
تقليص عدد المتغيرات لمتغيرين أساسيين إن أمكن
3. التفاضل الضمني للزمن اشتقاق طرفي العلاقة بالنسبة للزمن t مع وضع dx / dt, dy / dt مشتقة الثابت العددي تساوي صفراً دائماً
4. التعويض باللحظة المعطاة التعويض بالقيم اللحظية المعطاة عند اللحظة المطلوبة فقط التمييز بين الكميات المتزايدة (+) والمتناقصة (-)
💡 كبسولة الفنيات وتريكات الامتحانات والأسئلة الوزارية 2026/2027:
انتبه في الامتحانلا تعوض بقيمة المتغير اللحظي قبل الاشتقاق نهائياً؛ فإذا عوضت به قبل الاشتقاق ستكون مشتقته صفراً وتفشل المسألة.
زاوية ميل المماسtan θ = dy / dx | ميل العمودي = -1 / (dy/dx).

تحدَّ نفسك: تقييمات وزارية تفاعلية على هذا الدرس

  1. أسئلة تفاعلية حصرية على نمط الاختبار الوزاري 2026/2027 مبنية على محتوى هذا الدرس فقط
  2. مع التفسير العلمي وسبب صحة أو خطأ كل خيار.

🔬 رسوم ومخططات بيانية علمية معتمدة

  • نستعرض في هذا القسم مخططات بيانية ونماذج تركيبية متقدمة لتعزيز الفهم العميق وتثبيت المفاهيم العلمية الأساسية.
  • شكل 1 التفسير الهندسي للمشتقة الأولى: ميل المماس ومعادلة الخط العمودي
  • يوضح الشكل التفسير الهندسي للمشتقة الأولى، فهي تمثل ميل المماس لمنحنى الدالة عند النقطة.
  • ومن هذا الميل يمكن كتابة معادلة الخط العمودي على المماس عند النقطة نفسها.
  • تعرض الصورة نقاط الانفصال للدالة بيانيًا، وتربطها بمفهوم الاتصال ونهايات الدوال.
  • فإذا اختلفت النهاية من اليمين عن النهاية من اليسار عند نقطة، لم تكن للدالة نهاية عندها، وكانت النقطة نقطة انفصال.
الدرس الثاني: الاشتقاق الضمني والبارامتري والمعدلات الزمنية المرتبطة · 11 / 11