1- يتحرك جسم في خط مستقيم بسرعة $\ar{z = 9 - \frac{1}{4}n^2}$ م/ث فإن المسافة المقطوعة في الثانية الثالثة = $\ar{\frac{89}{12}}$ م شرح السؤال "الثانية الثالثة" تعني الفترة الزمنية بين $\ar{n = 2}$ و $\ar{n = 3}$. للحصول على المسافة المقطوعة خلال هذه الفترة، عليك إجراء تكامل محدد للسرعة. صح خطأ الإجابة الصحيحة (صح)فحص تغير الاتجاه: نرى متى تكون السرعة صفراً: $\ar{9 - \frac{1}{4}n^2 = 0}$ يؤدي إلى $\ar{n^2 = 36}$، أي $\ar{n = 6}$. بما أن $\ar{n = 6}$ خارج الفترة $\ar{[2, 3]}$، فإن الجسم لا يغير اتجاهه، وبالتالي المسافة تساوي الإزاحة.إعداد التكامل: المسافة ($\ar{\transt{}{ف}}$) هي تكامل السرعة ($\ar{z}$).$\ar{\transt{}{ف} = \int_{2}^{3} (9 - \frac{1}{4}n^2) \,dn}$حساب التكامل:$\ar{\transt{}{ف} = \left[ 9n - \frac{n^3}{12} \right]_{2}^{3}}$$\ar{= \left( 9(3) - \frac{27}{12} \right) - \left( 9(2) - \frac{8}{12} \right)}$$\ar{= \left( 27 - \frac{9}{4} \right) - \left( 18 - \frac{2}{3} \right)}$$\ar{= \left( \frac{108 - 9}{4} \right) - \left( \frac{54 - 2}{3} \right) = \frac{99}{4} - \frac{52}{3}}$$\ar{= \frac{297 - 208}{12} = \frac{89}{12}}$الناتج المحسوب يطابق القيمة المعطاة في السؤال، إذاً العبارة صحيحة.(الفصل الخامس: تطبيقات على التكامل، 5-5: الحركة في خط مستقيم، صفحة 127)
2- إذا بدأ جسم الحركة من نقطة $\ar{(\transt{}{و})}$ على خط مستقيم بسرعة $\ar{z = 3n - n^2}$ فإن المسافة التي قطعها قبل الوقوف لحظياً تساوي شرح السؤال الوقوف اللحظي يحدث عندما تكون السرعة صفراً. أوجد الزمن ($\ar{n}$) الذي تكون فيه السرعة صفراً، ثم كامل دالة السرعة من بداية الحركة حتى ذلك الزمن لإيجاد المسافة. $\ar{4.5}$ م $\ar{5.5}$ م $\ar{2.5}$ م $\ar{3.5}$ م الإجابة الصحيحة ($\ar{4.5}$ م)إيجاد زمن الوقوف اللحظي: نضع السرعة تساوي صفراً.$\ar{3n - n^2 = 0 \implies n(3 - n) = 0}$.الحلول هي $\ar{n = 0}$ (لحظة البداية) و $\ar{n = 3}$ (لحظة الوقوف).حساب المسافة بالتكامل المحدود: المسافة هي تكامل السرعة من $\ar{n = 0}$ إلى $\ar{n = 3}$.$\ar{\transt{}{ف} = \int_{0}^{3} (3n - n^2) \,dn}$إجراء التكامل:$\ar{\transt{}{ف} = \left[ \frac{3}{2}n^2 - \frac{1}{3}n^3 \right]_{0}^{3}}$$\ar{= \left( \frac{3}{2}(3)^2 - \frac{1}{3}(3)^3 \right) - 0}$$\ar{= \frac{27}{2} - \frac{27}{3} = 13.5 - 9 = 4.5}$ متر.(الفصل الخامس: تطبيقات على التكامل، 5-5: الحركة في خط مستقيم، صفحة 127)
3- يتحرك جسيم في خط مستقيم بحيث عجلته بعد $\ar{n}$ ثانية $\ar{c}$ م/ث² تعطى بالعلاقة $\ar{c = 3n^2 - 2n}$، فإذا كانت السرعة الابتدائية للجسيم 8 م/ث، فإن سرعته بعد 2 ثانية تساوي $\ar{\dots\dots}$ م/ث. شرح السؤال للحصول على السرعة من العجلة، تحتاج إلى إجراء عملية التكامل. لا تنسَ استخدام الشرط الابتدائي (السرعة الابتدائية) لإيجاد قيمة ثابت التكامل. 12 8 2 4 الإجابة الصحيحة (12)إيجاد دالة السرعة ($\ar{v}$) بتكامل العجلة:$\ar{v(n) = \int (3n^2 - 2n) \,dn = \frac{3n^3}{3} - \frac{2n^2}{2} + \transt{}{ث} = n^3 - n^2 + \transt{}{ث}}$إيجاد ثابت التكامل ($\ar{\transt{}{ث}}$):نعلم أن السرعة الابتدائية (عند $\ar{n = 0}$) هي 8 م/ث.$\ar{v(0) = 8 \implies (0)^3 - (0)^2 + \transt{}{ث} = 8 \implies \transt{}{ث} = 8}$.إذن، معادلة السرعة الكاملة هي $\ar{v(n) = n^3 - n^2 + 8}$.حساب السرعة بعد 2 ثانية:نعوض بـ $\ar{n = 2}$ في معادلة السرعة.$\ar{v(2) = (2)^3 - (2)^2 + 8 = 8 - 4 + 8 = 12}$ م/ث.(الفصل الخامس: تطبيقات على التكامل، 5-5: الحركة في خط مستقيم، صفحة 127)
4- إذا كان $\ar{\frac{d^2\transt{}{ف}}{dn^2} = 2n}$، $\ar{\frac{d\transt{}{ف}}{dn} = 0}$، $\ar{f = 0}$ عندما $\ar{n = 0}$ فإن $\ar{\transt{}{ف}}$ بدلالة $\ar{n}$ تساوي $\ar{\dots\dots}$ شرح السؤال هذه مسألة تتطلب التكامل مرتين. ابدأ من العجلة وكاملها للحصول على السرعة، واستخدم الشروط الابتدائية لإيجاد ثابت التكامل الأول. ثم كامل السرعة للحصول على المسافة واستخدم الشروط الابتدائية مرة أخرى. $\ar{\frac{n^3}{3}}$ $\ar{\frac{n^3}{3} + 1}$ $\ar{n^2 + 1}$ $\ar{n^2}$ الإجابة الصحيحة ($\ar{\frac{n^3}{3}}$) الخطوة الأولى (من العجلة إلى السرعة): السرعة ($\ar{v}$) هي تكامل العجلة ($\ar{a}$). $\ar{v = \frac{d\transt{}{ف}}{dn} = \int 2n \,dn = n^2 + \transt{}{ث}_1}$. لدينا الشرط $\ar{\frac{d\transt{}{ف}}{dn} = 0}$ عندما $\ar{n = 0}$. $\ar{0 = (0)^2 + \transt{}{ث}_1 \implies \transt{}{ث}_1 = 0}$. إذن، معادلة السرعة هي $\ar{\frac{d\transt{}{ف}}{dn} = n^2}$. الخطوة الثانية (من السرعة إلى المسافة): المسافة ($\ar{\transt{}{ف}}$) هي تكامل السرعة. $\ar{f = \int n^2 \,dn = \frac{n^3}{3} + \transt{}{ث}_2}$. لدينا الشرط $\ar{\transt{}{ف} = 0}$ عندما $\ar{n = 0}$. $\ar{0 = \frac{0^3}{3} + \transt{}{ث}_2 \implies \transt{}{ث}_2 = 0}$. المعادلة النهائية للمسافة: إذن، $\ar{\transt{}{ف} = \frac{n^3}{3}}$. (الفصل الخامس: تطبيقات على التكامل، 5-5: الحركة في خط مستقيم، صفحة 127)