المشتقة:f′(x)=(x−1)22x(x−1)−x2=(x−1)2x2−2x=(x−1)2x(x−2). f′(x)=0⇔x=0 أو x=2. f′ موجبة على ]−∞,0[∪]2,+∞[.
قيمة عظمى محلية عند 0: f(0)=0. قيمة صغرى محلية عند 2: f(2)=4.
VII. أهم 6 أخطاء يجب تجنبها
الخلط بين (uv)′ و u′v′.
نسيان u′ في المشتقات المركبة.
الخلط بين المقارب المائل والاتجاه المقارب.
دراسة f′′ دون إنهاء f′.
الاعتقاد أن f′(x0)=0 ⇐ قيمة حدية (مثال: f(x)=x3).
الرسم دون جدول التغيرات.
📈 Figure clé
Courbe et tangente
🔑 Formules clés à retenir
المشتقة المركبة: (f∘u)′=u′⋅f′(u)
خطة الدراسة:
1. Df • 2. الزوجية • 3. النهايات
4. f′ • 5. الجدول • 6. المقاربات • 7. الرسم
المقارب المائلy=ax+b:
a=limf/x، b=lim(f−ax)
التقعر: إشارة f′′
f′′>0: محدبة
f′′<0: مقعرة
تغيير الإشارة: انعطاف
⚠️
Astuces & Pièges à éviter
Les erreurs classiques — à lire avant les exercices !
🎯 بالنسبة للدوال الكسرية، استخدم القسمة الإقليدية لإيجاد المقارب المائل: إنها فورية.
🎯 يجب أن يتضمن جدول التغيرات دائماً النهايات عند الحدود.
🧭
Méthodes types
Pour chaque type de question : la démarche à suivre, étape par étape.
طرق نموذجية — الاشتقاق ودراسة الدوال
النوع 1 : حساب دالة مشتقة
متى؟ عندما يُطلب f′(x) لدالة معطاة (كثير حدود، خارج قسمة، جذر، دالة مركبة).
حدد البنية: مجموع، جداء، خارج قسمة أو دالة مركبة.
طبق الصيغة المناسبة: (uv)′=u′v+uv′ ؛ (vu)′=v2u′v−uv′ ؛ (un)′=nu′un−1 ؛ (u)′=2uu′.
احسب بشكل منفصل u، v، u′، v′ قبل التعويض.
اختزل إلى نفس المقام وحلل لتحضير دراسة الإشارة.
مثال سريع:f(x)=x2+1x تعطي f′(x)=(x2+1)2(x2+1)−x(2x)=(x2+1)21−x2.
النوع 2 : دراسة إشارة f′ وإنشاء جدول التغيرات
متى؟ مرحلة أساسية في كل دراسة دالة: تحديد التزايد/التناقص.
احسب f′(x) وحللها بشكل كامل.
ادرس إشارة f′(x) (غالباً إشارة البسط، حيث المقام مربع يكون موجباً).
أنشئ الجدول: إذا كان f′>0 فإن f متزايدة؛ إذا كان f′<0 فإن f متناقصة.
ضع النهايات/القيم عند حدود مجموعة التعريف والقيم الحدية.
مثال سريع: بالنسبة لـ f′(x)=(x2+1)21−x2، الإشارة هي إشارة 1−x2: f تتزايد على [−1,1] وتتناقص في غير ذلك.
النوع 3 : تحديد قيمة حدية (قيمة عظمى / صغرى محلية)
متى؟ عندما نبحث عن القيمة العظمى أو الصغرى التي تأخذها f، أو إحداثيات قمة.
حل f′(x)=0 لإيجاد القيم الحرجة.
ادرس إشارة f′ على جانبي كل قيمة حرجة.
إذا تغيرت f′ من + إلى −: قيمة عظمى محلية؛ من − إلى +: قيمة صغرى محلية.
احسب f عند هذه النقطة للحصول على قيمة القيمة الحدية.
مثال سريع: إذا انعدمت f′ عند x=1 بالانتقال من + إلى −، فإن f تقبل قيمة عظمى عند 1 تساوي f(1).
النوع 4 : معادلة المماس
متى؟ عندما يُطلب معادلة المماس للمنحنى عند نقطة فاصلتها a.
احسب f(a) (إحداثية التماس العمودية).
احسب f′(a) (معامل التوجيه للمماس).
طبق الصيغة y=f′(a)(x−a)+f(a).
لتحديد الوضع النسبي منحنى/مماس: ادرس إشارة f(x)−y.
مثال سريع:f(x)=x2 عند a=1: f(1)=1، f′(1)=2، المماس y=2(x−1)+1=2x−1.
النوع 5 : دراسة الفروع اللانهائية والمقاربات
متى؟ دراسة كاملة: يجب وصف سلوك المنحنى عند الحدود (±∞ أو قيم ممنوعة).
مقارب رأسي: إذا كان x→alimf(x)=±∞، فإن المستقيم x=a مقارب رأسي.
مقارب أفقي: إذا كان x→±∞limf(x)=ℓ (عدد حقيقي)، فإن المستقيم y=ℓ مقارب أفقي.
مقارب مائل y=ax+b: احسب a=x→±∞limxf(x) ثم b=x→±∞lim(f(x)−ax).
الوضع النسبي: ادرس إشارة f(x)−(ax+b).
مثال سريع:f(x)=xx2+1=x+x1: المستقيم y=x مقارب مائل لأن f(x)−x=x1→0.
النوع 6 : دراسة كاملة لدالة (مخطط نموذجي)
متى؟ تمرين «دراسة f ورسم منحناها»: يجب اتباع مخطط صارم وكامل.
مجموعة التعريف Df والزوجية/الدورية المحتملة.
النهايات عند حدود Df والمقاربات.
المشتقة f′، الإشارة وجدول التغيرات.
نقاط خاصة: تقاطعات مع المحاور، مماسات مميزة، نقطة انعطاف.
ارسم المنحنى مع احترام التغيرات والمقاربات والنقاط المحددة.
مثال سريع: بالنسبة لـ f(x)=x+12x−1: Df=R∖{−1}، مقاربات x=−1 و y=2، f′(x)=(x+1)23>0 إذن f متزايدة على كل مجال.
النوع 7 : مسألة أمثلة
متى؟ نص واقعي: تعظيم مساحة/حجم أو تصغير تكلفة/طول تحت قيد.
سمِّ المتغير x وحدد مجال تغيره (قيود هندسية).
عبر عن الكمية المراد أمثلتها كدالة f(x) (استخدم القيد لإزالة المجاهيل الأخرى).
اشتق، حل f′(x)=0 وأنشئ جدول التغيرات على المجال.
حدد القيمة الحدية واستنتج بالعودة إلى سياق النص.
مثال سريع: مستطيل محيطه 20: المساحة A(x)=x(10−x)، A′(x)=10−2x=0 تعطي x=5، مساحة عظمى 25 (مربع).
النوع 8 : المشتقة الثانية، التحدب ونقطة الانعطاف
متى؟ عندما يُطلب تقعر المنحنى أو نقاط الانعطاف.
احسب المشتقة الثانية f′′(x).
ادرس إشارة f′′: إذا كان f′′>0 فالمنحنى محدب (متجه نحو الأعلى)؛ إذا كان f′′<0 فهو مقعر.
نقطة تنعدم عندها f′′ مع تغيير الإشارة هي نقطة انعطاف.
احسب إحداثية هذه النقطة العمودية لإعطاء إحداثياتها.
مثال سريع:f(x)=x3: f′′(x)=6x تنعدم عند 0 مع تغيير الإشارة، إذن O(0,0) نقطة انعطاف.
Dérivation et étude de fonctions — Fiche d'exercices
1ère Année Collège — Atlasmaths.ma | Écris tes réponses dans les espaces prévus
Exercices interactifs
69 exercices • Lis l'énoncé, écris ta réponse, puis vérifie la correction
Ma progression0 / 69 corrigés
Exercices Faciles
23 exercices
1
Aire maximale d'un rectangle (périmètre fixe)
Facile
Corrigé
Énoncé
On veut clôturer un terrain rectangulaire dont le périmètre est égal à 20m. On note x la longueur (en m) d'un côté, avec 0<x<10.
L'aire est donnée par A(x)=x(10−x).
Déterminer la valeur de x pour laquelle l'aire est maximale, puis calculer cette aire.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
2
Boîte de volume maximal (base carrée)
Facile
Corrigé
Énoncé
On découpe aux quatre coins d'un carton carré de côté 30cm des carrés de côté x (en cm), puis on relève les bords pour former une boîte sans couvercle.
Le volume est V(x)=x(30−2x)2, avec 0<x<15.
Déterminer la valeur de x qui rend le volume maximal.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
18
Enclos contre un mur
Facile
Corrigé
Énoncé
Un éleveur dispose de 40m de clôture pour délimiter un enclos rectangulaire le long d'un mur. Le mur sert d'un côté ; on clôture donc seulement les trois autres côtés.
On note x (en m) la longueur du côté parallèle au mur. Les deux côtés perpendiculaires mesurent alors 240−x.
L'aire est A(x)=x⋅240−x. Trouver x qui maximise l'aire.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
48
Rectangle inscrit sous une parabole
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
Dans le repère, on considère l'arc de parabole d'équation y=12−x2 pour x∈[0;12]. On inscrit un rectangle dont la base est sur l'axe des abscisses, symétrique par rapport à l'axe des ordonnées, le sommet supérieur droit étant le point (x;12−x2).
L'aire du rectangle est A(x)=2x(12−x2). Déterminer x qui maximise cette aire.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
Exercices Difficiles
17 exercices
53
Coût minimal d'un trajet (vitesse optimale)
Difficile
Corrigé
Énoncé
Un camion parcourt 400km à la vitesse constante v (en km/h), avec 30≤v≤120. La consommation de carburant coûte 200v2 dirhams par heure et le chauffeur est payé 18 dirhams par heure.
Le coût total du trajet est C(v)=v400(200v2+18)=2v+v7200. Déterminer la vitesse v qui minimise le coût.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
54
Cylindre de surface totale minimale
Difficile
Corrigé
Énoncé
On veut fabriquer une boîte cylindrique fermée (avec couvercle) de volume 500cm3. On note r (en cm) le rayon de base ; la hauteur vaut alors h=πr2500.
La surface totale (deux disques + surface latérale) est S(r)=2πr2+r1000, avec r>0.
Déterminer le rayon r qui minimise la surface de métal utilisée.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
62
Optimisation : aire d'un enclos
Difficile
Corrigé
Énoncé
On dispose de 40 m de grillage pour clôturer un enclos rectangulaire contre un mur (un côté n'est pas grillagé). Soit x la largeur perpendiculaire au mur. Déterminer x pour que l'aire soit maximale.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
68
Optimisation : longueur de clôture
Difficile
Corrigé
Énoncé
Un agriculteur veut clôturer un champ rectangulaire d'aire 400,textm2. L'un des côtés longe une rivière et ne nécessite pas de clôture. Si x (x>0) désigne la longueur du côté opposé à la rivière, la longueur totale de clôture est L(x)=2x+dfrac800x.
Déterminer x qui minimise la longueur de clôture et calculer cette longueur minimale.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
69
Optimisation : volume d'une boîte
Difficile
Corrigé
Énoncé
On dispose d'une feuille de carton carrée de côté 12,textcm. On découpe à chaque coin un carré de côté x (0<x<6), puis on relève les bords pour former une boîte sans couvercle. Son volume est V(x)=x(12−2x)2.
Déterminer la valeur de x qui rend le volume maximal et calculer ce volume.