القائمة الرئيسية

القيم العظمى والصغرى المحلية والمطلقة

درس تفاعلي متكامل يضم 5 محطات تعليمية ومشغل صوتي ناطق - القيم العظمى والصغرى المحلية والمطلقة

31 مشاهدة آخر تحديث: 18 أكتوبر 2026
المحطة 1 من 5 فكّر واستعد: انطلاقة التعلم والأهداف
الصف الثالث الثانوي - رياضيات بحتة الوحدة الثانية: تطبيقات التفاضل وسلوك الدالة ورسم المنحنيات

اختبارات المشتقة الأولى والثانية وتعيين القيم القصوى المطلقة

انقر على أي جملة للاستماع إليها مباشرة 👆

يُمثل تحديد القيم العظمى والصغرى لمنحنيات الدوال حجر الزاوية في التحليل الرياضي والتطبيقات الهندسية والحياتية، حيث تُمكّننا المشتقات من معرفة قمم وقيعان المنحنيات بدقة تامة. تُصنف القيم القصوى إلى نوعين رئيسيين: القيم المحلية (Local Extrema) التي تُمثل أعلى أو أدنى قيمة للدالة في جوار مفتوح حول النقطة، ويتم الكشف عنها إما باختبار المشتقة الأولى (ملاحظة تغير إشارة f'(x) من الموجب إلى السالب للعظمى ومن السالب إلى الموجب للصغرى)، أو باختبار المشتقة الثانية عند النقطة الحرجة (إذا كانت f''(c) < 0 فالقيمة عظمى محلية، وإذا كانت f''(c) > 0 فالقيمة صغرى محلية). أما القيم القصوى المطلقة (Absolute Extrema) فتُمثل القيمة الكبرى أو الصغرى على الإطلاق للدالة المتصلة على فترة مغلقة [a, b]، وتتحقق دائماً وفق نظرية القيمة القصوى عند النقط الحرجة الواقعة داخل الفترة أو عند طرفي الفترة ذاتها.

1. اختبار المشتقة الأولى للقيم العظمى والصغرى المحلية

إذا كانت c نقطة حرجة لدالة متصلة f:

قيمة عظمى محلية (Local Maximum)

إذا تغيرت إشارة f'(x) من الموجب إلى السالب عند المرور بالنقطة c من اليسار إلى اليمين (صعود ثم هبوط).

قيمة صغرى محلية (Local Minimum)

إذا تغيرت إشارة f'(x) من السالب إلى الموجب عند المرور بالنقطة c من اليسار إلى اليمين (هبوط ثم صعود).

2. اختبار المشتقة الثانية

إذا كانت f'(c) = 0 وكانت f''(c) موجودة:

  • إذا كانت f''(c) < 0 فإن للدالة قيمة عظمى محلية عند x = c (المنحنى محدب لأعلى).
  • إذا كانت f''(c) > 0 فإن للدالة قيمة صغرى محلية عند x = c (المنحنى محدب لأسفل).
  • إذا كانت f''(c) = 0 يفشل الاختبار ونلجأ لاختبار المشتقة الأولى.

3. القيم العظمى والصغرى المطلقة على فترة مغلقة [a, b]

  1. نوجد النقط الحرجة للدالة f التي تنتمي للفترة المفتوحة (a, b) ونحسب قيم الدالة عندها.
  2. نحسب قيمتي الدالة عند طرفي الفترة: f(a) و f(b).
  3. أكبر هذه القيم جميعاً هي القيمة العظمى المطلقة، وأصغرها هي القيمة الصغرى المطلقة.
المسألة: أوجد القيمتين العظمى والصغرى المطلقتين للدالة f(x) = 2x³ - 3x² - 12x + 1 على الفترة [-2, 3].
الحل:
f'(x) = 6x² - 6x - 12 = 6(x² - x - 2) = 6(x - 2)(x + 1) = 0 ⟹ x = 2 تنتمي للفترة، و x = -1 تنتمي للفترة.
نحسب قيم الدالة عند النقط الحرجة وطرفي الفترة:
- f(-2) = 2(-8) - 3(4) - 12(-2) + 1 = -16 - 12 + 24 + 1 = -3
- f(-1) = 2(-1) - 3(1) - 12(-1) + 1 = -2 - 3 + 12 + 1 = 8
- f(2) = 2(8) - 3(4) - 12(2) + 1 = 16 - 12 - 24 + 1 = -19
- f(3) = 2(27) - 3(9) - 12(3) + 1 = 54 - 27 - 36 + 1 = -8
إذن القيمة العظمى المطلقة هي 8 (عند x = -1)، والقيمة الصغرى المطلقة هي -19 (عند x = 2).
المسألة: للدالة f(x) = x⁴ - 4x³، حدد نوع النقطة الحرجة عند x = 3 باستخدام المشتقة الثانية.
الحل:
f'(x) = 4x³ - 12x² ⟹ f'(3) = 4(27) - 12(9) = 108 - 108 = 0 (نقطة حرجة).
المشتقة الثانية: f''(x) = 12x² - 24x.
نعوض بـ x = 3: f''(3) = 12(9) - 24(3) = 108 - 72 = 36 > 0.
بما أن f''(3) موجبة (> 0)، فإن للدالة قيمة صغرى محلية عند x = 3 ومقدارها f(3) = 81 - 108 = -27.

اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:

القيمة العظمى المحلية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
قيمة للدالة تكون أكبر من أو تساوي جميع قيم الدالة في جوار النقطة
💡 إضاءة وتوضيح: Local maximum
القيمة الصغرى المحلية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
قيمة للدالة تكون أصغر من أو تساوي جميع قيم الدالة في جوار النقطة
💡 إضاءة وتوضيح: Local minimum
القيمة العظمى المطلقة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
أكبر قيمة تبلغها الدالة على كامل الفترة أو مجال التعريف
💡 إضاءة وتوضيح: Absolute maximum
القيمة الصغرى المطلقة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
أصغر قيمة تبلغها الدالة على كامل الفترة أو مجال التعريف
💡 إضاءة وتوضيح: Absolute minimum
اختبار المشتقة الأولى
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
تحديد نوع القيمة القصوى ببحث تغير إشارة f'(x) حول النقطة الحرجة
💡 إضاءة وتوضيح: First derivative test
اختبار المشتقة الثانية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
تحديد نوع القيمة القصوى بحساب إشارة f''(c) عند النقطة الحرجة
💡 إضاءة وتوضيح: Second derivative test
نظرية القيمة القصوى
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الدالة المتصلة على فترة مغلقة [a, b] تبلغ حتماً قيمة عظمى وصغرى مطلقة
💡 إضاءة وتوضيح: Extreme Value Theorem
أطراف الفترة
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
نقطتا بداية ونهاية الفترة المغلقة a و b المؤهلتان للقيم المطلقة
💡 إضاءة وتوضيح: Boundary points
المنحنى المحدب لأعلى
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
منحنى يقع أسفل مماساته وتكون مشتقته الثانية سالبة فيكون قمة عظمى
💡 إضاءة وتوضيح: Concave downward
المنحنى المحدب لأسفل
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
منحنى يقع أعلى مماساته وتكون مشتقته الثانية موجبة فيكون قاعاً صغرى
💡 إضاءة وتوضيح: Concave upward
فشل اختبار المشتقة الثانية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الحالة التي تكون فيها f''(c) = 0 مما يستوجب فحص إشارة المشتقة الأولى
💡 إضاءة وتوضيح: Inconclusive test
الجوار المفتوح
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
فترة مفتوحة صغيرة تحيط بالنقطة المدروسة (c - ε, c + ε)
💡 إضاءة وتوضيح: Open neighborhood

اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً:

1 القيمة الصغرى المطلقة للدالة f(x) = x² - 4x + 7 على الفترة [0, 5] تساوي:
2 إذا كانت النقطة (2, k) نقطة عظمى محلية للدالة f(x) = ax³ + bx² فإن قيمة المشتقة الأولى f'(2) تساوي:
3 إذا كانت f'(c) = 0 وكانت f''(c) = -5، فإن النقطة (c, f(c)) تكون للدالة عندها:
4 القيمة العظمى المطلقة للدالة f(x) = cos x على الفترة [0, 2π] تساوي:
5 للدالة f(x) = x³ عند النقطة (0, 0):
6 إذا كان للدالة f(x) = x² + a/x نقطة صغرى محلية عند x = 2، فإن قيمة الثابت a تساوي:
7 القيمة العظمى المطلقة للدالة f(x) = 4 - x² على الفترة [-1, 2] تساوي:
8 إذا كانت f دالة متصلة على [a, b]، فإن القيم القصوى المطلقة يمكن أن تحدث عند:
🎉 تهانينا يا بطل! أتممت جميع محطات الدرس بنجاح باهر وتستحق وسام التميز!

أكملت دراسة هذا الدرس؟

احفظ إنجازك الآن لإضافة 5 نقاط تميز إلى رصيدك وتسجيل الدرس في لوحة إحصائياتك!