F هي دالة أصلية للدالة f على I إذا كان F'(x) = f(x) لكل x ∈R.
إذا كانت F دالة أصلية للدالة f، فإن كل دالة أصلية هي على شكل F + C (C ∈R).
الدوال الأصلية الاعتيادية
f(x)
F(x)
xn (n = -1)
n+1xn+1
x1
ln∣x∣
ex
ex
cos(x)
sin(x)
sin(x)
−cos(x)
cos2(x)1
tan(x)
uu′
ln∣u∣
u′⋅eu
eu
u′⋅un
n+1un+1
uu′
2u
II. التكامل المحدد
مبرهنة أساسية
إذا كانت f متصلة على [a,b] و F دالة أصلية للدالة f، فإن :
a∫bf(x)dx=F(b)−F(a)=[F(x)]ab
خاصيات
الخطية :∫(αf+βg)=α∫f+β∫g
علاقة شال :a∫bf+b∫cf=a∫cf
الموجبية : إذا كانت f ≥ 0 على [a,b]، فإن a∫bf≥0
المتراجحة : إذا كانت f ≤ g على [a,b]، فإن a∫bf≤a∫bg
القيمة المطلقة :a∫bf≤a∫b∣f∣
III. المكاملة بالأجزاء
a∫bu⋅v′dx=[u⋅v]ab−a∫bu′⋅vdx
IV. حساب المساحات
المساحة بين Cf ومحور الأفاصيل على [a,b] : A=a∫b∣f(x)∣dx
المساحة بين منحنيين Cf و Cg : A=a∫b∣f(x)−g(x)∣dx
V. القيمة المتوسطة
μ=b−a1⋅a∫bf(x)dx
📈 Figure clé
Aire sous f(x)=4−x2 entre −2 et 2 : −2∫2(4−x2)dx
🔑 Formules clés à retenir
a∫bf(x)dx=[F(x)]ab=F(b)−F(a)
المكاملة بالأجزاء (IPP) : ∫uv′=[uv]−∫u′v
المساحة = ∫∣f(x)∣dx
القيمة المتوسطة = b−a1⋅∫f(x)dx
⚠️
Astuces & Pièges à éviter
Les erreurs classiques — à lire avant les exercices !
🔴 أخطاء شائعة
❌
المساحة بين منحنيين دون القيمة المطلقة:A=∫∣f(x)−g(x)∣dx. إذا تقاطع المنحنيان على [a,b]، يجب تقسيم المجال حيث f(x)=g(x) وجمع المساحات الجزئية!
❌
التكامل بالأجزاء (IPP): اختيار u و v' بشكل صحيح: من أجل ∫x⋅exdx، نأخذ u=x (u′=1) و v′=ex (v=ex). إذا أخذنا u=ex و v′=x، يصبح التكامل أكثر تعقيدًا!
❌
a∫bf(x)dx يمكن أن يكون سالبًا: التكامل هو المجموع الجبري للمساحات (موجبة فوق المحور، سالبة تحته). للحصول على المساحة الهندسية، نأخذ القيمة المطلقة لكل جزء.
🟢 نصائح احترافية
✅
طريقة التكامل بالأجزاء (IPP) — قاعدة LIATE: اختر u بالترتيب: لوغاريتمي (Logarithme)، معكوس (Inverse)، جبري (Algébrique - كثير الحدود)، مثلثي (Trigonométrique)، أسي (Exponentielle). الأول في القائمة = u. مثال: ∫x⋅ln(x)dx → u=ln(x)، v′=x.
✅
تغيير المتغير: نضع t=g(x) → dt=g′(x)dx. نغير حدود التكامل (x=a→t=g(a)، x=b→t=g(b)) ثم نكامل بدلالة t. لا تنس تغيير الحدود!
💡
التحقق من دالة أصلية: اشتق F للتحقق من أن F′=f. قم دائمًا بهذا التحقق السريع بعد حساب دالة أصلية معقدة — هذا يتجنب أخطاء الإشارة أو المعامل.
🎯
Visualise ce concept
Manipule au lieu de mémoriser — 1 visualisation interactive pour ce chapitre.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
27
الدوال الأصلية وحساب التكامل
Facile
Corrigé
Énoncé
التمرين 1 — الدوال الأصلية والتكامل المحدد
نعتبر الدالة f المعرفة على R بـ: f(x)=3x2−4x+2ex.
حدد الدالة الأصلية F للدالة f على R بحيث F(0)=1. برر كل خطوة.
احسب التكامل: I=0∫1f(x)dx.
نعتبر الدالة g المعرفة على ]0;+∞[ بـ: g(x)=x2x+1. a) اكتب g(x) في شكل يسمح بتحديد دالة أصلية للدالة g بسهولة. b) استنتج دالة أصلية G للدالة g على ]0;+∞[. c) احسب J=1∫eg(x)dx، حيث e يرمز لأساس اللوغاريتم الطبيعي.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
50
Aire d'un domaine et primitive d'une fonction logarithmique
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
المعطيات
لتكن f الدالة المعرفة على ]0;+∞[ بـ f(x)=x21+lnx، ومنحناها (Cf) في معلم متعامد ومتجانس (الوحدة 1 سم). من أجل n∈N∗، نرمز بـ In لمساحة المجال المحدود بـ (Cf)، والمحور (Ox) والمستقيمين x=e1 و x=n.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
68
Primitive, aire sous une courbe et limite
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
نعتبر الدالة f المعرفة على ]0;+∞[ بـ:
f(x)=x21+lnx
نرمز بـ (Cf) لمنحناها في معلم متعامد ومتجانس وحدته 1 cm. من أجل كل n∈N∗، نرمز بـ In لمساحة (بـ cm2) المجال المحدود بـ (Cf)، ومحور الفواصل والمستقيمين ذوي المعادلتين x=e1 و x=n.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
90
تكامل بالأجزاء وتطبيق
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
التمرين 3
نعتبر الدالة f المعرفة على [0;1] بما يلي: f(x)=(2x+1)ex.
أحسب التكامل I=0∫1(2x+1)exdx باستعمال تقنية المكاملة بالأجزاء. مع تحديد واضح لاختيار u و v′.
تحقق من النتيجة بالبحث مباشرة عن دالة أصلية لـ f على الشكل G(x)=(ax+b)ex, حيث a و b عددان حقيقيان يجب تحديدهما.
استنتج مساحة، بوحدة قياس المساحة، الحيز من المستوى المحصور بين المنحنى الممثل للدالة f ومحور الأفاصيل والمستقيمين اللذين معادلتاهما x=0 و x=1. (نقبل أن f موجبة على [0;1]).
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
92
تكامل بالأجزاء ومساحة سطح مستو
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
التمرين 2 — التكامل بالتجزيء وحساب المساحة
نعتبر الدالة f المعرفة على [0;+∞[ بـ: f(x)=(2x+1)e−x.
نرمز بـ (𝒞) لمنحناها التمثيلي في معلم متعامد ومتجانس (O;i,j).
احسب f′(x) وادرس إشارة f′(x) على [0;+∞[. استنتج تغيرات f على هذه الفترة.
احسب نهاية f(x) عندما x→+∞. (نقبل أن x→+∞limx⋅e−x=0.)
نضع J=0∫1(2x+1)e−xdx. باستعمال التكامل بالتجزيء مع u(x)=2x+1 و v′(x)=e−x، احسب J.
ليكن 𝒟 المجال المحدد بالمنحنى (𝒞)، محور الفواصل والمستقيمين ذوي المعادلتين x=0 و x=1. بين أن f(x)≥0 على [0;1]، ثم احسب المساحة 𝒜 للمجال 𝒟 بوحدة المساحة.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
93
تكامل بالأجزاء وحساب المساحات
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
التمرين 3 — المكاملة بالأجزاء ومساحة حيز من المستوى
نعتبر الدالة f المعرفة على [0 ; 1] بـ f(x)=(x+1)×ex ومنحناها الممثل (C) في معلم متعامد.
بين أن F(x)=x×ex هي دالة أصلية للدالة f على R.
أ) أحسب التكامل I=0∫1(x+1)×exdx باستعمال الدالة الأصلية التي تم إيجادها في السؤال 1. ب) تحقق من هذه النتيجة باستعمال طريقة المكاملة بالأجزاء مع u(x)=x+1 و v′(x)=ex.
نعتبر الدالة g المعرفة على [0 ; 1] بـ g(x)=2x+1. أ) بين أن f(x)≥g(x) لكل x∈[0;1]. ب) أحسب مساحة الحيز من المستوى المحصور بين منحنيي الدالتين f و g على [0 ; 1]. عبر عن النتيجة بوحدة قياس المساحة (u.a.).
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
95
تكامل بالأجزاء والمساحة
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
التمرين 2 — التكامل بالتجزيء والتفسير الهندسي
نعتبر الدالة f المعرفة على [0;1] بـ: f(x)=(2x+1)ex.
نرمز بـ (C) للمنحنى الممثل للدالة f في معلم متعامد ومتجانس.
احسب f′(x) لكل x∈[0;1]. استنتج منحى تغير f على [0;1] وأنشئ جدول التغيرات الكامل.
نقبل أن F دالة أصلية للدالة f على [0;1]. احسب التكامل I=0∫1(2x+1)exdx باستعمال التكامل بالتجزيء. نذكر بالصيغة: a∫bu(x)v′(x)dx=[u(x)v(x)]ab−a∫bu′(x)v(x)dx.
فسر هندسيا قيمة I واحسب، بوحدات المساحة، مساحة المجال المحدد بالمنحنى (C) ومحور الفواصل والمستقيمين ذوي المعادلتين x=0 و x=1.
احسب القيمة المتوسطة للدالة f على [0;1]، المرموز لها بـ m. أعط القيمة الضبطية ثم قيمة مقربة إلى 10−2 (نأخذ e≈2,718).
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
100
دراسة دالة وحساب مساحة
Intermédiaire
Corrigé
Énoncé
التمرين 4 — دراسة دالة وتطبيق تكاملي
لتكن f الدالة المعرفة على ]0;+∞[ بما يلي: f(x)=x−1−ln(x).
احسب f′(x) وادرس إشارتها على ]0;+∞[.
استنتج تغيرات الدالة f وبين أن f(x)≥0 لكل x∈]0;+∞[.
لتكن g الدالة المعرفة على [1;e] بـ g(x)=ln(x). فسر هندسيا، ثم احسب المساحة A للمنطقة المحصورة بين المنحنى Cg ومحور الأفاصيل والمستقيمين اللذين معادلتاهما x=1 و x=e.
باستخدام مكاملة بالأجزاء، احسب 1∫eln(x)dx وتحقق من النتيجة المحصل عليها في السؤال 3.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
115
Aire entre deux courbes via intégration par parties
Difficile
Corrigé
Énoncé
نص التمرين
لتكن f معرفة على ]0;+∞[ بـ f(x)=−41x2+4x+(21x2−4x)lnx، ومنحناها (Cf) في معلم متعامد ومتجانس وحدته 1 سم. ولتكن h معرفة على [1;e] بـ h(x)=−41x2+4x، ومنحناها (Ch).
بين أنه من أجل كل x∈[1;e] : f(x)−h(x)≤0.
بواسطة التكامل بالتجزيء، بين أن 1∫e(21x2−4x)lnxdx=182e3−18e2−17.
احسب بـ سم² مساحة المنطقة المستوية المحدودة بـ (Cf) و (Ch) والمستقيمين x=1 و x=e.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
159
مساحة تحت منحنى وتكلفة
Difficile
Corrigé
Énoncé
تقترح شركة نقل بالدار البيضاء خدمة توصيل حيث تكلفة الكيلومتر الواحد تُعطى بالدالة f(x)=2x+3، حيث x هي المسافة بالكيلومترات. نريد تحديد التكلفة الإجمالية لقطع مسافة تتراوح بين 5 و 10 كيلومترات، بالإضافة إلى المساحة تحت منحنى التكلفة بين هاتين النقطتين.
1. احسب الدالة الأصلية لـ f(x).
2. استخدم المبرهنة الأساسية للتكامل لتحديد التكلفة الإجمالية.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
163
حساب المساحات وتأويل هندسي مركب
Difficile
Corrigé
Énoncé
التمرين 5 — دراسة دالة وحساب مساحة
لتكن الدالة f المعرفة على ]0;+∞[ بـ f(x)=x−2+x1 و (C) منحناها في معلم متعامد ومتجانس (O;i,j).
دراسة f : a) احسب f′(x) وادرس إشارتها. استنتج جدول تغيرات f. b) بين أن المستقيم (D) ذا المعادلة y=x−2 مقارب لـ (C) عند +∞. حدد الوضع النسبي لـ (C) بالنسبة لـ (D) على ]0;+∞[.
التقاطع : حدد إحداثيات نقطة (أو نقاط) تقاطع (C) و (D).
حساب المساحة : a) عبر، من أجل x>0، عن f(x)−(x−2) وادرس إشارته. b) احسب المساحة A للمجال المستوي المحدد بـ (C) و (D) على المجال [21;3]. عبر عن A بوحدات المساحة في شكل دقيق.
أصلية خاصة : حدد الأصلية F لـ f على ]0;+∞[ التي تحقق F(1)=0.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
166
متتاليات التكامل والتأطير
Difficile
Corrigé
Énoncé
التمرين 3 — متتالية تكاملات، حصر ونهاية
لكل عدد طبيعي n≥1، نعرف المتتالية (In) بـ:
In=1∫exnln(x)dx
حيث e يرمز لأساس اللوغاريتم الطبيعي.
حساب I1 : a) احسب I1=1∫exln(x)dx باستعمال التكامل بالتجزيء. حدد اختيار u و v′. b) تحقق من أن I1=4e2+1.
صيغة التكرار: لكل عدد صحيح n≥1، بين أن:
In=n+1en+1−(n+1)21×(en+1−1)
يمكنك وضع u(x)=ln(x) و v′(x)=xn، وبرر كل خطوة بعناية.
الحصر والنهاية: a) بين أنه لكل x∈[1;e] ولكل n≥1 : 0≤xnln(x)≤xn(x−1). (نذكر أن ln(x)≤x−1 لكل x>0.) b) استنتج حصراً لـ In بدلالة n. c) حدد نهاية (n+1)×In عندما n→+∞. برر بدقة.
تطبيق عددي: مهندس في الدار البيضاء يمثل ظاهرة فيزيائية بالكمية:
Sn=(n+1)×In−n+1en+1
بين أن Sn=−(n+1)2en+1−1، ثم ادرس إشارة Sn لـ n≥1 وفسر.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
167
مسألة: مساحة، متراجحة تكاملية وتأطير ln 2
Difficile
Corrigé
Énoncé
التمرين 6
نعتبر الدالة f المعرفة على ]0;+∞[ بما يلي: f(x)=x1.
الجزء A — تأطير ln2
بين أن لكل x∈[1;2]: 21≤x1≤1.
استنتج، باستعمال خاصيات التكامل، أن: 21≤ln2≤1.
الجزء B — تأطير أكثر دقة
لكل عدد صحيح طبيعي n≥1، نضع:
Sn=n1×k=1∑n1+k/n1.
بين أن Sn=n1×k=1∑nn+kn.
احسب S2 و S3 (القيم المضبوطة).
افترض أن Sn→ln2 عندما n→+∞. باستعمال S4، أعط تأطيرا لـ ln2 بدقة 10−2 مع تبرير أن S4 هي قيمة مقربة بالنقصان لـ ln2.
الجزء C — المساحة والتأويل
احسب المساحة A للمنطقة من المستوى المحصورة بين منحنى الدالة f، محور الأفاصيل والمستقيمين اللذين معادلتاهما x=1 و x=2.
نعتبر الدالة g المعرفة على [1;2] بما يلي: g(x)=−x+2. احسب المساحة B للمنطقة المحصورة بين منحنيي الدالتين f و g على [1;2]، مع تحديد المجال(ات) الفرعي(ة) التي يكون فيها f(x)≥g(x).
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
170
دراسة شاملة وحجم دوران
Difficile
Corrigé
Énoncé
التمرين 5 — دراسة شاملة لدالة وحجم مجسم الدوراني
نعتبر الدالة f المعرفة على المجال ]0;+∞[ بما يلي: f(x)=x−1−ln(x). نرمز بـ (C) إلى تمثيلها المبياني في معلم متعامد ممنظم (O ; i ; j) (وحدة القياس: 2 cm).
دراسة الدالة f:
احسب نهايتي الدالة f عند 0+ وعند +∞.
ادرس تغيرات الدالة f ثم ضع جدول تغيراتها الكامل.
بين أن f(x)≥0 لكل x∈]0;+∞[، مع تحقق المساواة فقط عندما x=1.
المماس في نقطة: حدد معادلة المماس (T) للمنحنى (C) في النقطة التي أفصولها x=e.
حساب التكامل: نقبل أن ∫ من a إلى b لـ ln(x) dx = [x×ln(x)−x] من a إلى b. احسب J=∫ من 1 إلى e2 لـ f(x) dx.
المساحة: ليكن D هو الحيز المحصور بين (C)، محور الأفاصيل والمستقيمين اللذين معادلتاهما x=e1 و x=e. احسب المساحة A للحيز D بوحدة قياس المساحة.
حجم مجسم الدوراني: نعتبر الحيز D' المحصور بين (C)، محور الأفاصيل والمستقيمين x=1 و x=e. احسب الحجم V للمجسم المتولد عن دوران D' حول محور الأفاصيل. تذكير: V=π×∫ من a إلى b لـ [f(x)]2 dx.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
172
متتالية معرفة بتكامل
Difficile
Corrigé
Énoncé
التمرين 6 — متتالية معرفة بتكامل وتأطير
لكل عدد صحيح طبيعي n، نعرف: In=0∫1xn⋅exdx.
الجزء A — علاقة ترجعية أ) أحسب I0=0∫1exdx. ب) باستخدام مكاملة بالأجزاء مع u(x)=xn و v′(x)=ex، أثبت العلاقة الترجعية: In=e−n⋅In−1، لكل n≥1. ج) أحسب I1 ثم I2.
الجزء B — تأطير أ) بين أنه لكل x∈[0;1] ولكل n∈N: 0≤xn⋅ex≤ex. ب) استنتج أن 0≤In≤e−1 لكل n∈N. ج) بين كذلك أن In≤0∫1xn⋅edx=n+1e، ثم استنتج سلوك In عندما يؤول n إلى +∞.
Bloqué sur cet exercice ? Prof Hicham t'explique pas à pas.
Correction détaillée
173
حساب تكاملي: دالة أصلية، تكامل ومساحة
Difficile
Corrigé
Énoncé
تمرين — التكامل (20 نقطة)
لتكن الدالة f المعرفة على R بما يلي: f(x)=(2x−1)ex.
نرمز بـ Cf إلى منحناها الممثل في معلم متعامد ممنظم (O,i^,j^).
الجزء الأول — دراسة الدالة f
احسب f′(x) وادرس إشارتها. استنتج تغيرات الدالة f.
بين أن المستقيم (D) ذو المعادلة y=−1 مماس للمنحنى Cf في نقطة A يجب تحديد إحداثياتها.
حدد نهايتي الدالة f عند −∞ وعند +∞. (نذكر أن x→−∞limx⋅ex=0.)
الجزء الثاني — دالة أصلية وتكامل
نبحث عن دالة أصلية F للدالة f على الشكل F(x)=(ax+b)ex حيث a و b عددان حقيقيان. أ) باشتقاق F(x)=(ax+b)ex، عبر عن F′(x) بدلالة a و b و x. ب) حدد a و b بكتابة F′(x)=f(x). استنتج دالة أصلية F للدالة f.
احسب I=0∫1f(x)dx باستخدام F. أعط القيمة المضبوطة لـ I.
الجزء الثالث — مساحة حيز
بين أنه على المجال [0;1]، لدينا f(x)≤0 من أجل x∈[0;1/2] و f(x)≥0 من أجل x∈[1/2;1].
استنتج مساحة (بوحدات المساحة) الحيز المحصور بين Cf ومحور الأفاصيل والمستقيمين ذوي المعادلتين x=0 و x=1. أعط القيمة المضبوطة، ثم قيمة مقربة إلى 10−2 (نعتبر e≈2,718).