يدعى الأول، «التفاضل _ differential calculus» وهو يركّز على الدراسة الفردية للكميات المتناهية في الصغر، وماذا يحدث في الأجزاء اللامتناهية بالصغر. أمّا الجانب الثاني من التفاضل والتكامل، فيدعى «التكامل _ integral calculus» حيث يعتمد على إضافة عدد لانهائي من الكميات المتناهية في الصغر معًا (كما في المثال السابق). وهما عمليتان متعاكستان ويشار إليهما بأنهما عمومًا النظرية الأساسية في علم التكامل والتفاضل. ولكي نكتشف كيف تعمل هذه النظرية، لنأخذ المثال التالي من حياتنا اليومية:
لدينا كرة رميناها نحو الأعلى باتجاه عمودي من ارتفاع ابتدائي يبلغ ثلاثة أقدام (0. 9144 متر) بسرعة أوليّة قيمتها 19. 6 قدم/ثانية.
النظرية الأساسية في التفاضل والتكامل - رياضيات 6 - ثالث ثانوي - المنهج السعودي. فإذا رسمنا بيانيًا موقع تغيّر الكرة خلال الزمن، نحصل على شكل مألوف يدعى بالقطع المكافئ. التفاضل
تغيّر الكرة سرعتها في كل نقطة على طول المنحني ولا يوجد زمن تحافظ فيه الكرة على معدّل سرعة ثابت، لكننا نستطيع حساب متوسط السرعة في أي مدة زمنية. فمثلًا، لإيجاد معدّل السرعة من 0. 1 ثانية إلى 0. 4 ثانية، نجد الموقع للكرة بين هذين الزمنين ونرسم خطًا بينهما. ونلاحظ هذا الخط يرتفع مع ازدياد عرضه. وتسمى هذه النسبة غالبًا الميل، وتعرف بأنها حاصل قسمة الارتفاع على العرض.
النظرية الأساسية للتفاضل والتكامل لمدرس الرياضيات صكبان صالح محمدFundamental Theory - Youtube
هؤلاء سبقوا نيوتن وجوتفريد لايبنتس في تطوير أفكار التفاضل والتكامل بمدة طويلة إلا أن أفكارهم كانت مختلفة بشكل كبير عما هي عليه الآن ، وكانت هذه الافكار للأسف اكتشافات ثورية وتعتبر أفكار جديدة وصعبة الفهم في هذا الوقت فأصبحت مدفونة ومنسية إلي أن قام العالمين نيوتن ولايبنتز بتطويرها لتخرج لنا بهذا الشكل الجديد والذي نقوم بدراسته في هذا الوقت. أصل تسمية علم التفاضل والتكامل
تعود معنى كلمة التفاضل والتكامل باللغة الإنجليزية calculus من أصل بسيط مشتقة فهي من عدة كلمات وهي calculation وهي تعني الحساب وكلمة حسب calculate وهذه الكلمات جميعها مشتقة في الأساس من كلمة calculi والتي تعني خرزات حجرية والتي كانت تستخدم في تعداد احتياطي الحبوب والماشية ، وتسمي اليوم الحصوات التي تتشكل في الكليتين أو المرارة بنفس الكلمة وهي calculi. ما الفائدة من الكميات المتناهية في الصغر التي يقوم عليها التفاضل والتكامل؟
دعونا نتناول الصيغة الرياضية التي تعبر عن مساحة الدائرة والتي من خلالها يمكننا أن نفهم معنى الفائدة من الكميات المتناهية الصغر. التفاضل والتكامل: ما أهميتهما واستخداماتهما، وما الفرق بينهما؟ - أنا أصدق العلم. هذه الصيغة التي أشار إليها الأستاذ ستيف ستروجانس في جامعة كورنيل بالرغم من بساطتها إلا أنه يستحيل أن نشتقها بدون القيمة المتناهية الصغر وهذه الصيغة هي (A=πr²).
التفاضل والتكامل: ما أهميتهما واستخداماتهما، وما الفرق بينهما؟ - أنا أصدق العلم
حساب التفاضل والتكامل هو مستقل عن الإحداثيات. توفر الأشكال التفاضلية منهجًا موحدًا لتعريف التكاملات على المنحنيات والأسطح والأحجام والمشعبات ذات الأبعاد الأعلى. الفكرة الحديثة من الأشكال التفاضلية كانت رائدة من قبل إيلي كارتان. النظرية الأساسية للتفاضل والتكامل لمدرس الرياضيات صكبان صالح محمدFundamental Theory - YouTube. لديها العديد من التطبيقات ، وخاصة في الهندسة والطوبولوجيا والفيزياء. على سبيل المثال ، يمثل التعبير f (x) dx من حساب التفاضل والتكامل المتغير واحد مثالاً على شكل 1 ، ويمكن دمجه خلال فاصل زمني [a ، b] في مجال f:
{\ displaystyle \ int _ {a} ^ {b} f (x) \، dx} \ int _ {a} ^ {b} f (x) \، dx
وبالمثل ، فإن التعبير f (x، y، z) dx ∧ dy + g (x، y، z) dx ∧ dz + h (x، y، z) dy ∧ dz عبارة عن نموذج 2 يحتوي على تكامل سطحي فوق سطح موجه S:
وبالمثل ، تمثل صيغة f 3-d (x، y، z) dx dy ∧ dz عنصرًا حجمًا يمكن دمجه على مساحة من الفضاء. بشكل عام ، فإن k-form هو كائن يمكن دمجه على مجموعات k-dimensional ، وهو متجانس بدرجة k في الفروق الإحداثية. يتم تنظيم الجبر من الأشكال التفاضلية بطريقة تعكس بشكل طبيعي اتجاه مجال التكامل. هناك عملية د على أشكال مختلفة تعرف بالمشتق الخارجي الذي ، عند التصرف على شكل k ، ينتج a (k + 1) -form.
النظرية الأساسية في التفاضل والتكامل - رياضيات 6 - ثالث ثانوي - المنهج السعودي
هناك صيغة واضحة تصف المنتج الخارجي في هذه الحالة. المنتج الخارجي هو
المراجع
قدم مناقشة موجزة عن التكامل في المشعبات من وجهة نظر نظرية القياس في القسم الأخير. فلاندرز ، هارلي (1989) ، الأشكال التفاضلية مع التطبيقات إلى العلوم الفيزيائية ، مينيولا ، نيويورك: منشورات دوفر ، ردمك 0-486-66169-5
238. يقدم هذا الكتاب المدرسي في حساب التفاضل والتكامل متعدد المتغيرات الجبر الخارجي للأشكال التفاضلية على مستوى حساب الكليات
المراجع [ عدل]
كان القضيب العمودي يلتبس مع و, والتي كان قد استعملها نيوتن للإشارة للتفاضل. كما أنه من الصعب على الطابعة التعامل مع المربع، وبالتالي لم يتم تبني هذه العلامات. الرمز الحديث للتكامل الغير محدود تم تقديمه على يد ليبنيز عام 1675 (Burton 1988، p. 359; Leibniz 1899، p. 154), كما أنه قام بموائمة رمز التكامل, :, بعد إطالته للحرف s كتمثيل لاختصار عملية الجمع sum. الشكل الحديث لعلامة التكامل المحدود استعمل لأول مرة من قبل جوزيف فوريير بإضافة حدود التكامل أسفل وأعلى الرمز السابق (Cajori 1929، pp. 249–250; Fourier 1822، §231). الجدير بالذكر أن الرياضيات العربية التي تكتب من اليمين لليسار تستعمل الرمز المعكوس للتكامل, ، ليتماشى مع اتجاه الكتابة. (W3C 2006). مقدمة تظهر التكاملات في العديد من الحالات التطبيقية. إذا اعتبرنا بركة السباحة مثلا، إذا كانت مستطيلة الشكل، من طولها، عرضها, وعمقها فمن الممكن إيجاد حجم الماء التي يمكن احتواؤها (لملئها), مساحتها السطحية (التي تغطيها من جميع الجهات), وطول حوافها (بحبل مثلا). لكن إذا كانت بيضاوية الشكل ومدورة من القعر، فإن كل هذه الكميات تستدعي التكامل. قد تكون التقريبات التطبيقية كافية في مثل هذه الأمثلة البسيطة ولكن الدقة الهندسية تتطلب قيما مضبوطة ودقيقة لهذه العناصر.
في الرياضيات، مكاملة دالة هي نوع من التعميم لكميات قابلة للتجزئة مثل المساحة أو الحجم أو الكتلة أو أي مجموع لعناصر متناهية في الصغر. وأيضاً يمكن أن يُنظر إلى عملية التكامل على أنها عملية عكسية لعملية التفاضل. بالرغم من تعدد التعاريف المستخدمة للتكامل وتعدد طرق استخدامه فإن نتيجة هذه الطرق جميعها متشابهة وجميع التعاريف تؤدي في النهاية إلى المعنى ذاته. يمكن اعتبار تكامل دالة حقيقية مستمرة ذات قيم موجبة لمتغير حقيقي بين قيمة حدية دنيا وقيمة حدية عليا هي المساحة المحصورة بين المستقيمين الرأسيين: x=a, x=b والمحور x والمنحني المحدد بالدالة، يمكن صياغة ذلك بشكل رياضي: ويرمز لهذه العملية حسب اصطلاح لورينتز: النقطة الأساسية في التكامل تأتي من المبرهنة الأساسية في التكامل والتي تنص على أن مشتق تابع المساحة تحت منحني الدالة هو الدالة نفسها. بالتالي إذا عرفنا دالة تربط القيمة x بقيمة المساحة المحدودة بين منحني الدالة ومحور السينات (x) ومن الجهة الأخرى محدودة بمحور الصادات (y) والمستقيم X=x، تدعى هذه الدالة بدالة المساحة ومشتقها هو الدالة نفسها، لذلك ندعو تابع المساحة عكس الاشتقاق أو التابع الأصلي للدالة.