آلة حساب النسبة الفرقية

آلة حساب النسبة الفرقية

ما هي آلة حساب النسبة الفرقية؟

آلة حساب النسبة الفرقية هي أداة رياضية تساعد المستخدمين على حساب النسبة الفرقية لدالة معينة ( f(x) ). تمثل النسبة الفرقية ميل الخط القاطع بين نقطتين على منحنى وهي مفهوم أساسي في حساب التفاضل، مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمشتقات.

صيغة النسبة الفرقية هي:

[ \text{النسبة الفرقية} = \frac{f(x + h) - f(x)}{h} ]

تتيح هذه الآلة للمستخدمين إدخال أي دالة ( f(x) )، وتحديد قيمة الفرق ( h )، وتقييم النتيجة عند نقطة معينة ( x ) بشكل اختياري. بالإضافة إلى ذلك، توفر حسابات خطوة بخطوة وتمثيلًا بصريًا للدالة والنسبة الفرقية.

ميزات الآلة

• مرونة الإدخال: تدعم أي دالة رياضية مثل ( x^2 + 3x + 5 )، ( \sin(x) )، ( \frac{1}{x+1} )، إلخ.
• قائمة الأمثلة المنسدلة: يمكن للمستخدمين اختيار أمثلة محددة مسبقًا لاختبار الآلة بسرعة.
• شرح خطوة بخطوة: يوضح كيفية حساب النسبة الفرقية، بما في ذلك الخطوات الوسيطة.
• تمثيل رسومي: يعرض رسمًا بيانيًا للدالة ( f(x) ) والنسبة الفرقية لتحسين التصور.
• معالجة الأخطاء: يوفر رسائل خطأ ذات مغزى إذا كانت المدخلات غير صالحة أو غير مكتملة.
• تصميم متوافق مع الهواتف المحمولة: متجاوب تمامًا لكل من أجهزة الكمبيوتر المكتبية والهواتف المحمولة.

كيفية استخدام آلة حساب النسبة الفرقية

1. أدخل دالة: أدخل تعبيرًا رياضيًا لـ ( f(x) )، مثل ( x^2 + 3x + 5 ).
2. اختر مثالًا (اختياري): استخدم القائمة المنسدلة لتحميل مثال محدد مسبقًا مثل ( \sin(x) ) أو ( \frac{1}{x+1} ).
3. أدخل ( h ) (قيمة الفرق): حدد قيمة ( h )، التي تحدد المسافة بين النقطتين على المنحنى. على سبيل المثال، ( h = 0.1 ).
4. أدخل ( x ) (اختياري): قدم قيمة محددة لـ ( x ) إذا كنت ترغب في تقييم النسبة الفرقية عند نقطة معينة.
5. احسب: انقر على زر احسب لحساب النسبة الفرقية. ستظهر النتائج، بما في ذلك الخطوات والرسم البياني.
6. امسح: انقر على زر امسح لإعادة تعيين جميع الحقول والبدء من جديد.

مثال

دعنا نحسب النسبة الفرقية لـ ( f(x) = x^2 + 3x + 5 ) مع ( h = 0.1 ) عند ( x = 2 ):

1. إدخال الدالة: ( x^2 + 3x + 5 )
2. قيمة الفرق: ( h = 0.1 )
3. نقطة التقييم: ( x = 2 )
4. الخطوات:
5. ( f(x + h) = f(2 + 0.1) = (2.1)^2 + 3(2.1) + 5 = 14.91 )
6. ( f(x) = f(2) = 2^2 + 3(2) + 5 = 15 )
7. ( \frac{f(x + h) - f(x)}{h} = \frac{14.91 - 15}{0.1} = -0.9 )
8. النتيجة: النسبة الفرقية عند ( x = 2 ) هي ( -0.9 ).

الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. ما هي استخدامات النسبة الفرقية؟
تستخدم النسبة الفرقية لحساب متوسط معدل التغير لدالة على فترة زمنية. إنها مقدمة للمشتقة، التي تحسب معدل التغير اللحظي.

2. هل يمكنني استخدام هذه الآلة للدوال المثلثية؟
نعم! يمكنك إدخال دوال مثل ( \sin(x) )، ( \cos(x) )، و ( \tan(x) )، وستتعامل الآلة معها بدقة.

3. ماذا يحدث إذا تركت ( x ) فارغًا؟
إذا تُرك ( x ) فارغًا، ستعرض الآلة الصيغة العامة للنسبة الفرقية دون تقييمها عند نقطة معينة.

4. كيف يساعد الرسم البياني؟
الرسم البياني يوضح الدالة الأصلية ( f(x) ) وميل الخط القاطع الممثل بالنسبة الفرقية. يساعد هذا المستخدمين على فهم التفسير الهندسي للنتيجة.

5. ما الأخطاء التي يجب أن أتجنبها؟
- تأكد من أن ( h > 0 ) (رقم موجب). - أدخل دالة رياضية صالحة. - تجنب القسمة على الصفر، مثل ( f(x) = 1/x ) عند ( x = 0 ).

6. هل الآلة متوافقة مع الهواتف المحمولة؟
نعم، تم تصميم الآلة للعمل بسلاسة على الأجهزة المحمولة، مع حقول إدخال وأزرار ورسم بياني متجاوبة.

تعتبر آلة حساب النسبة الفرقية أداة متعددة الاستخدامات للطلاب والمعلمين وأي شخص يستكشف مفاهيم حساب التفاضل. من خلال توفير نهج خطوة بخطوة وتصويرات تفاعلية، تسد الفجوة بين النظرية والممارسة.