calculus

الأمثَلة (حساب التفاضل والتكامل)

الأمثَلة في حساب التفاضل والتكامل تعني إيجاد القيم العظمى أو الصغرى لدالة. نضع f'(x) = 0 لإيجاد النقاط الحرجة، ثم نختبر كونها قيمة عظمى أو صغرى.

الأمثَلة هي ممارسة إيجاد القيم العظمى أو الصغرى لدالة. الإجراء القياسي:

  1. صياغة الدالة f(x)f(x) المطلوب تعظيمها/تصغيرها من نصّ المسألة.
  2. الاشتقاق للحصول على f(x)f'(x).
  3. إيجاد النقاط الحرجة: حلّ f(x)=0f'(x) = 0 (وتحديد المواضع التي لا يوجد فيها ff').
  4. تصنيف كلٍّ منها: اختبار المشتقّة الثانية (f(c)>0f''(c) > 0 ← نهاية صغرى؛ <0< 0 ← نهاية عظمى)، أو تغيّر إشارة المشتقّة الأولى.
  5. المقارنة مع نقاط الطرف إن كانت المسألة على مجال مغلق (مبرهنة القيمة القصوى).

مسائل كلاسيكية: أكبر مستطيل داخل دائرة، أرخص علبة أسطوانية تحتوي حجمًا ثابتًا، صندوق ذو حجم أعظمي من صفيحة مربّعة.

الأمثَلة متعدّدة المتغيّرات تستخدم التدرّج (f=0\nabla f = \vec{0}) ومصفوفة هس (هسّيان). الأمثَلة المقيّدة تستخدم مضاعِفات لاغرانج. وتقوم على هذه التقنية مجالات التصميم الهندسي والاقتصاد وتدريب نماذج تعلّم الآلة.