حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$lim_{x \to π} \frac{2 \sin^{2} (x)}{1 + \cos (x)}$

خطوة 1

انقُل الحد $2$ خارج النهاية لأنه ثابت بالنسبة إلى $x$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin^{2} (x)}{1 + \cos (x)}$

خطوة 2

طبّق قاعدة لوبيتال.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1

احسِب قيمة حد بسط الكسر وحد القاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.1

خُذ نهاية بسط الكسر ونهاية القاسم.

$2 \frac{lim_{x \to π} \sin^{2} (x)}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.2

احسِب قيمة حد بسط الكسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.2.1

احسِب قيمة النهاية.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.2.1.1

انقُل الأُس $2$ من $\sin^{2} (x)$ خارج النهاية باستخدام قاعدة القوة للنهايات.

$2 \frac{{(lim_{x \to π} \sin (x))}^{2}}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.2.1.2

انقُل النهاية داخل الدالة المثلثية نظرًا إلى أن دالة الجيب متصلة.

$2 \frac{\sin^{2} (lim_{x \to π} x)}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.2.2

احسِب قيمة حد $x$ بالتعويض عن $x$ بـ $π$ .

$2 \frac{\sin^{2} (π)}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.2.3

بسّط الإجابة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.2.3.1

طبّق زاوية المرجع بإيجاد الزاوية ذات القيم المثلثية المكافئة في الربع الأول.

$2 \frac{\sin^{2} (0)}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.2.3.2

القيمة الدقيقة لـ $\sin (0)$ هي $0$ .

$2 \frac{0^{2}}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.2.3.3

ينتج $0$ عن رفع $0$ إلى أي قوة موجبة.

$2 \frac{0}{lim_{x \to π} 1 + \cos (x)}$

خطوة 2.1.3

احسِب قيمة حد القاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.3.1

احسِب قيمة النهاية.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.3.1.1

قسّم النهاية بتطبيق قاعدة مجموع النهايات على النهاية بينما يقترب $x$ من $π$ .

$2 \frac{0}{lim_{x \to π} 1 + lim_{x \to π} \cos (x)}$

خطوة 2.1.3.1.2

احسِب قيمة حد $1$ الذي يظل ثابتًا مع اقتراب $x$ من $π$ .

$2 \frac{0}{1 + lim_{x \to π} \cos (x)}$

خطوة 2.1.3.1.3

انقُل النهاية داخل الدالة المثلثية نظرًا إلى أن دالة جيب التمام متصلة.

$2 \frac{0}{1 + \cos (lim_{x \to π} x)}$

خطوة 2.1.3.2

احسِب قيمة حد $x$ بالتعويض عن $x$ بـ $π$ .

$2 \frac{0}{1 + \cos (π)}$

خطوة 2.1.3.3

بسّط الإجابة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.3.3.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1.3.3.1.1

طبّق زاوية المرجع بإيجاد الزاوية ذات القيم المثلثية المكافئة في الربع الأول. اجعل العبارة سالبة لأن جيب التمام سالب في الربع الثاني.

$2 \frac{0}{1 - \cos (0)}$

خطوة 2.1.3.3.1.2

القيمة الدقيقة لـ $\cos (0)$ هي $1$ .

$2 \frac{0}{1 - 1 \cdot 1}$

خطوة 2.1.3.3.1.3

اضرب $- 1$ في $1$ .

$2 \frac{0}{1 - 1}$

خطوة 2.1.3.3.2

اطرح $1$ من $1$ .

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 2.1.3.3.3

تتضمن العبارة قسمة على $0$ . العبارة غير معرّفة.

غير معرّف

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 2.1.3.4

تتضمن العبارة قسمة على $0$ . العبارة غير معرّفة.

غير معرّف

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 2.1.4

تتضمن العبارة قسمة على $0$ . العبارة غير معرّفة.

غير معرّف

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 2.2

بما أن $\frac{0}{0}$ مكتوبة بصيغة غير معيّنة، طبّق قاعدة لوبيتال. تنص قاعدة لوبيتال على أن نهاية ناتج قسمة الدوال يساوي نهاية ناتج قسمة مشتقاتها.

$lim_{x \to π} \frac{\sin^{2} (x)}{1 + \cos (x)} = lim_{x \to π} \frac{\frac{d}{d x} [\sin^{2} (x)]}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3

أوجِد مشتق بسط الكسر والقاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.3.1

أوجِد مشتقة البسط والقاسم.

$2 lim_{x \to π} \frac{\frac{d}{d x} [\sin^{2} (x)]}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة السلسلة، والتي تنص على أن $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ هو $f' (g (x)) g' (x)$ حيث $f (x) = x^{2}$ و $g (x) = \sin (x)$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.3.2.1

لتطبيق قاعدة السلسلة، عيّن قيمة $u$ لتصبح $\sin (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\frac{d}{d u} [u^{2}] \frac{d}{d x} [\sin (x)]}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.2.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ هو $n u^{n - 1}$ حيث $n = 2$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 u \frac{d}{d x} [\sin (x)]}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.2.3

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $\sin (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \sin (x) \frac{d}{d x} [\sin (x)]}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.3

مشتق $\sin (x)$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $\cos (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \sin (x) \cos (x)}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.4

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.3.4.1

أعِد ترتيب عوامل $2 \sin (x) \cos (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \cos (x) \sin (x)}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.4.2

أعِد ترتيب $2 \cos (x)$ و $\sin (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin (x) \cdot 2 \cos (x)}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.4.3

أعِد ترتيب $\sin (x)$ و $2$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \cdot \sin (x) \cos (x)}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.4.4

طبّق متطابقة ضعف الزاوية للجيب.

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin (2 x)}{\frac{d}{d x} [1 + \cos (x)]}$

خطوة 2.3.5

وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق $1 + \cos (x)$ بالنسبة إلى $x$ هو $\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [\cos (x)]$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin (2 x)}{\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [\cos (x)]}$

خطوة 2.3.6

بما أن $1$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، فإن مشتق $1$ بالنسبة إلى $x$ هو $0$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin (2 x)}{0 + \frac{d}{d x} [\cos (x)]}$

خطوة 2.3.7

مشتق $\cos (x)$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $- \sin (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin (2 x)}{0 - \sin (x)}$

خطوة 2.3.8

اطرح $\sin (x)$ من $0$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\sin (2 x)}{- \sin (x)}$

خطوة 3

طبّق قاعدة لوبيتال.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

احسِب قيمة حد بسط الكسر وحد القاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.1

خُذ نهاية بسط الكسر ونهاية القاسم.

$2 \frac{lim_{x \to π} \sin (2 x)}{lim_{x \to π} - \sin (x)}$

خطوة 3.1.2

احسِب قيمة حد بسط الكسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.2.1

احسِب قيمة النهاية.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.2.1.1

انقُل النهاية داخل الدالة المثلثية نظرًا إلى أن دالة الجيب متصلة.

$2 \frac{\sin (lim_{x \to π} 2 x)}{lim_{x \to π} - \sin (x)}$

خطوة 3.1.2.1.2

انقُل الحد $2$ خارج النهاية لأنه ثابت بالنسبة إلى $x$ .

$2 \frac{\sin (2 lim_{x \to π} x)}{lim_{x \to π} - \sin (x)}$

خطوة 3.1.2.2

احسِب قيمة حد $x$ بالتعويض عن $x$ بـ $π$ .

$2 \frac{\sin (2 π)}{lim_{x \to π} - \sin (x)}$

خطوة 3.1.2.3

بسّط الإجابة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.2.3.1

اطرح الدورات الكاملة البالغة $2 π$ حتى تصبح الزاوية أكبر من أو تساوي $0$ وأصغر من $2 π$ .

$2 \frac{\sin (0)}{lim_{x \to π} - \sin (x)}$

خطوة 3.1.2.3.2

القيمة الدقيقة لـ $\sin (0)$ هي $0$ .

$2 \frac{0}{lim_{x \to π} - \sin (x)}$

خطوة 3.1.3

احسِب قيمة حد القاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.3.1

احسِب قيمة النهاية.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.3.1.1

انقُل الحد $- 1$ خارج النهاية لأنه ثابت بالنسبة إلى $x$ .

$2 \frac{0}{- lim_{x \to π} \sin (x)}$

خطوة 3.1.3.1.2

انقُل النهاية داخل الدالة المثلثية نظرًا إلى أن دالة الجيب متصلة.

$2 \frac{0}{- \sin (lim_{x \to π} x)}$

خطوة 3.1.3.2

احسِب قيمة حد $x$ بالتعويض عن $x$ بـ $π$ .

$2 \frac{0}{- \sin (π)}$

خطوة 3.1.3.3

بسّط الإجابة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.3.3.1

طبّق زاوية المرجع بإيجاد الزاوية ذات القيم المثلثية المكافئة في الربع الأول.

$2 \frac{0}{- \sin (0)}$

خطوة 3.1.3.3.2

القيمة الدقيقة لـ $\sin (0)$ هي $0$ .

$2 \frac{0}{- 0}$

خطوة 3.1.3.3.3

اضرب $- 1$ في $0$ .

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 3.1.3.3.4

تتضمن العبارة قسمة على $0$ . العبارة غير معرّفة.

غير معرّف

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 3.1.3.4

تتضمن العبارة قسمة على $0$ . العبارة غير معرّفة.

غير معرّف

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 3.1.4

تتضمن العبارة قسمة على $0$ . العبارة غير معرّفة.

غير معرّف

$2 (\frac{0}{0})$

خطوة 3.2

$lim_{x \to π} \frac{\sin (2 x)}{- \sin (x)} = lim_{x \to π} \frac{\frac{d}{d x} [\sin (2 x)]}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3

أوجِد مشتق بسط الكسر والقاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.1

أوجِد مشتقة البسط والقاسم.

$2 lim_{x \to π} \frac{\frac{d}{d x} [\sin (2 x)]}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.2

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة السلسلة، والتي تنص على أن $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ هو $f' (g (x)) g' (x)$ حيث $f (x) = \sin (x)$ و $g (x) = 2 x$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.2.1

لتطبيق قاعدة السلسلة، عيّن قيمة $u$ لتصبح $2 x$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\frac{d}{d u} [\sin (u)] \frac{d}{d x} [2 x]}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.2.2

مشتق $\sin (u)$ بالنسبة إلى $u$ يساوي $\cos (u)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\cos (u) \frac{d}{d x} [2 x]}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.2.3

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $2 x$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\cos (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.3

بما أن $2$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $2 x$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\cos (2 x) \cdot 2 \frac{d}{d x} [x]}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.4

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 1$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\cos (2 x) \cdot 2 \cdot 1}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.5

اضرب $2$ في $1$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{\cos (2 x) \cdot 2}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.6

انقُل $2$ إلى يسار $\cos (2 x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \cdot \cos (2 x)}{\frac{d}{d x} [- \sin (x)]}$

خطوة 3.3.7

بما أن $- 1$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $- \sin (x)$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $- \frac{d}{d x} [\sin (x)]$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \cos (2 x)}{- \frac{d}{d x} [\sin (x)]}$

خطوة 3.3.8

مشتق $\sin (x)$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $\cos (x)$ .

$2 lim_{x \to π} \frac{2 \cos (2 x)}{- \cos (x)}$

خطوة 4

احسِب قيمة النهاية.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1

انقُل الحد $2$ خارج النهاية لأنه ثابت بالنسبة إلى $x$ .

$2 \cdot 2 lim_{x \to π} \frac{\cos (2 x)}{- \cos (x)}$

خطوة 4.2

قسّم النهاية بتطبيق قاعدة قسمة النهايات على النهاية بينما يقترب $x$ من $π$ .

$2 \cdot 2 \frac{lim_{x \to π} \cos (2 x)}{lim_{x \to π} - \cos (x)}$

خطوة 4.3

انقُل النهاية داخل الدالة المثلثية نظرًا إلى أن دالة جيب التمام متصلة.

$2 \cdot 2 \frac{\cos (lim_{x \to π} 2 x)}{lim_{x \to π} - \cos (x)}$

خطوة 4.4

انقُل الحد $2$ خارج النهاية لأنه ثابت بالنسبة إلى $x$ .

$2 \cdot 2 \frac{\cos (2 lim_{x \to π} x)}{lim_{x \to π} - \cos (x)}$

خطوة 4.5

انقُل الحد $- 1$ خارج النهاية لأنه ثابت بالنسبة إلى $x$ .

$2 \cdot 2 \frac{\cos (2 lim_{x \to π} x)}{- lim_{x \to π} \cos (x)}$

خطوة 4.6

انقُل النهاية داخل الدالة المثلثية نظرًا إلى أن دالة جيب التمام متصلة.

$2 \cdot 2 \frac{\cos (2 lim_{x \to π} x)}{- \cos (lim_{x \to π} x)}$

خطوة 5

احسِب قيم الحدود بالتعويض عن جميع حالات حدوث $x$ بـ $π$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.1

احسِب قيمة حد $x$ بالتعويض عن $x$ بـ $π$ .

$2 \cdot 2 \frac{\cos (2 π)}{- \cos (lim_{x \to π} x)}$

خطوة 5.2

احسِب قيمة حد $x$ بالتعويض عن $x$ بـ $π$ .

$2 \cdot 2 \frac{\cos (2 π)}{- \cos (π)}$

خطوة 6

بسّط الإجابة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.1

اضرب $2$ في $2$ .

$4 \frac{\cos (2 π)}{- \cos (π)}$

خطوة 6.2

بسّط بَسْط الكسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.2.1

اطرح الدورات الكاملة البالغة $2 π$ حتى تصبح الزاوية أكبر من أو تساوي $0$ وأصغر من $2 π$ .

$4 \frac{\cos (0)}{- \cos (π)}$

خطوة 6.2.2

القيمة الدقيقة لـ $\cos (0)$ هي $1$ .

$4 \frac{1}{- \cos (π)}$

خطوة 6.3

بسّط القاسم.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.3.1

$4 \frac{1}{- - \cos (0)}$

خطوة 6.3.2

القيمة الدقيقة لـ $\cos (0)$ هي $1$ .

$4 \frac{1}{- (- 1 \cdot 1)}$

خطوة 6.3.3

اضرب $- 1$ في $1$ .

$4 \frac{1}{- - 1}$

خطوة 6.4

اضرب $- 1$ في $- 1$ .

$4 (\frac{1}{1})$

خطوة 6.5

ألغِ العامل المشترك لـ $1$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.5.1

ألغِ العامل المشترك.

$4 (\frac{1}{1})$

خطوة 6.5.2

أعِد كتابة العبارة.

$4 \cdot 1$

خطوة 6.6

اضرب $4$ في $1$ .

$4$