أخبار الموقع

النهايات والاستمرارية: شرح شامل مع تمارين بكالوريا محلولة – الثالثة ثانوي (بكالوريا) رياضيات

📌 بطاقة الدرس:
المستوى: الثالثة ثانوي (جميع الشعب العلمية) – بكالوريا
المادة: الرياضيات
الوحدة: النهايات والاستمرارية
أهمية الدرس: ⭐⭐⭐⭐⭐ – أساس لفهم الاشتقاق والتكامل والمعادلات التفاضلية، ويأتي في كل بكالوريا
مدة الدراسة المقترحة: 4-5 حصص دراسية

1️⃣ المفاهيم الأساسية للنهايات

1.1 تعريف النهاية

📖 تعريف: نقول إن نهاية الدالة \( f \) عندما يؤول \( x \) إلى \( a \) هي \( L \) إذا كانت قيم \( f(x) \) تقترب من \( L \) كلما اقتربت \( x \) من \( a \). ونكتب:

\[ \lim_{x o a} f(x) = L \]

أنواع النهايات:

  • نهاية منتهية: \( \lim_{x o a} f(x) = L \) حيث \( L \in \mathbb{R} \)
  • نهاية غير منتهية: \( \lim_{x o a} f(x) = +\infty \) أو \( -\infty \)
  • نهاية عند اللانهاية: \( \lim_{x o +\infty} f(x) = L \) أو \( \lim_{x o -\infty} f(x) = L \)
  • نهاية يسرى ويمنى:
    \[ \lim_{x o a^-} f(x)
    eq \lim_{x o a^+} f(x) \implies ext{النهاية غير موجودة} \]

1.2 قواعد حساب النهايات الأساسية

📐 قواعد أساسية:

\[ \lim_{x o a} [f(x) \pm g(x)] = \lim_{x o a} f(x) \pm \lim_{x o a} g(x) \] \[ \lim_{x o a} [f(x) \cdot g(x)] = \left(\lim_{x o a} f(x)
ight) \cdot \left(\lim_{x o a} g(x)
ight) \] \[ \lim_{x o a} rac{f(x)}{g(x)} = rac{\lim_{x o a} f(x)}{\lim_{x o a} g(x)} \quad ( ext{إذا كان المقام }
eq 0) \] \[ \lim_{x o a} k \cdot f(x) = k \cdot \lim_{x o a} f(x) \quad (k \in \mathbb{R}) \]

2️⃣ حالات عدم التعيين (Indeterminate Forms)

⚠️ حالات عدم التعيين الشائعة:

\[ rac{0}{0} \quad,\quad rac{\infty}{\infty} \quad,\quad 0 imes \infty \quad,\quad \infty – \infty \] \[ 0^0 \quad,\quad 1^\infty \quad,\quad \infty^0 \]

2.1 كيفية رفع حالات عدم التعيين

الحالة 1: \( rac{0}{0} \) في الدوال الناطقة

الطريقة: تحليل البسط والمقام إلى عوامل ثم اختصار العامل المشترك.

📝 مثال 1: احسب \( \displaystyle \lim_{x o 2} rac{x^2 – 4}{x – 2} \)

الحل: نلاحظ أن \( x = 2 \) يعطي \( rac{0}{0} \) (حالة عدم تعيين).

نحلل البسط: \( x^2 – 4 = (x – 2)(x + 2) \)

\[ \lim_{x o 2} rac{x^2 – 4}{x – 2} = \lim_{x o 2} rac{(x – 2)(x + 2)}{x – 2} = \lim_{x o 2} (x + 2) = 4 \]

✅ إذن: \( \displaystyle \lim_{x o 2} rac{x^2 – 4}{x – 2} = 4 \)

الحالة 2: \( rac{0}{0} \) في الدوال التي تحتوي على جذور

الطريقة: نضرب البسط والمقام في المرافق.

📝 مثال 2: احسب \( \displaystyle \lim_{x o 4} rac{\sqrt{x} – 2}{x – 4} \)

الحل: حالة \( rac{0}{0} \). نضرب في المرافق \( \sqrt{x} + 2 \):

\[ \lim_{x o 4} rac{\sqrt{x} – 2}{x – 4} = \lim_{x o 4} rac{(\sqrt{x} – 2)(\sqrt{x} + 2)}{(x – 4)(\sqrt{x} + 2)} \] \[ = \lim_{x o 4} rac{x – 4}{(x – 4)(\sqrt{x} + 2)} = \lim_{x o 4} rac{1}{\sqrt{x} + 2} = rac{1}{\sqrt{4} + 2} = rac{1}{4} \]

✅ إذن: \( \displaystyle \lim_{x o 4} rac{\sqrt{x} – 2}{x – 4} = rac{1}{4} \)

الحالة 3: \( rac{\infty}{\infty} \) عند اللانهاية

الطريقة: نقسم البسط والمقام على أعلى قوة للمتغير \( x \).

📝 مثال 3: احسب \( \displaystyle \lim_{x o +\infty} rac{3x^2 – 2x + 1}{2x^2 + 5x – 3} \)

الحل: نقسم على \( x^2 \) (أعلى قوة):

\[ \lim_{x o +\infty} rac{3x^2 – 2x + 1}{2x^2 + 5x – 3} = \lim_{x o +\infty} rac{3 – rac{2}{x} + rac{1}{x^2}}{2 + rac{5}{x} – rac{3}{x^2}} = rac{3 – 0 + 0}{2 + 0 – 0} = rac{3}{2} \]

نهايات الدوال في اللانهاية (قاعدة سريعة):

لدينا دالتان كثيرتا الحدود: \( P(x) = a_n x^n + … \) و \( Q(x) = b_m x^m + … \)

  • إذا كان \( n > m \): \( \displaystyle \lim_{x o \pm\infty} rac{P(x)}{Q(x)} = \pm\infty \)
  • إذا كان \( n = m \): \( \displaystyle \lim_{x o \pm\infty} rac{P(x)}{Q(x)} = rac{a_n}{b_m} \)
  • إذا كان \( n < m \): \( \displaystyle \lim_{x o \pm\infty} rac{P(x)}{Q(x)} = 0 \)

الحالة 4: \( \infty – \infty \)

الطريقة: نضرب ونقسم في المرافق (للدوال التي تحتوي على جذور) أو نوحد المقامات.

📝 مثال 4: احسب \( \displaystyle \lim_{x o +\infty} (\sqrt{x^2 + 3x + 1} – x) \)

الحل: نضرب ونقسم في المرافق \( \sqrt{x^2 + 3x + 1} + x \):

\[ \lim_{x o +\infty} (\sqrt{x^2 + 3x + 1} – x) = \lim_{x o +\infty} rac{(x^2 + 3x + 1) – x^2}{\sqrt{x^2 + 3x + 1} + x} \] \[ = \lim_{x o +\infty} rac{3x + 1}{\sqrt{x^2 + 3x + 1} + x} = \lim_{x o +\infty} rac{3 + rac{1}{x}}{\sqrt{1 + rac{3}{x} + rac{1}{x^2}} + 1} \] \[ = rac{3}{\sqrt{1} + 1} = rac{3}{2} \]

3️⃣ النهايات الشهيرة (Limits of Standard Functions)

📐 نهايات أساسية يجب حفظها:

\[ \lim_{x o 0} rac{\sin x}{x} = 1 \quad\quad \lim_{x o 0} rac{ an x}{x} = 1 \] \[ \lim_{x o 0} rac{1 – \cos x}{x^2} = rac{1}{2} \quad\quad \lim_{x o 0} rac{e^x – 1}{x} = 1 \] \[ \lim_{x o 0} rac{\ln(1 + x)}{x} = 1 \quad\quad \lim_{x o +\infty} rac{\ln x}{x} = 0 \] \[ \lim_{x o +\infty} rac{x}{e^x} = 0 \quad\quad \lim_{x o -\infty} x \cdot e^x = 0 \]
📝 مثال 5: احسب \( \displaystyle \lim_{x o 0} rac{\sin 3x}{2x} \)

الحل:

\[ \lim_{x o 0} rac{\sin 3x}{2x} = \lim_{x o 0} rac{3}{2} \cdot rac{\sin 3x}{3x} = rac{3}{2} \cdot 1 = rac{3}{2} \]

✅ إذن: \( \displaystyle \lim_{x o 0} rac{\sin 3x}{2x} = rac{3}{2} \)

جدول نهايات الدوال الأسية واللوغاريتمية:

النهاية النتيجة
\( \lim_{x o -\infty} e^x \) \( 0 \)
\( \lim_{x o +\infty} e^x \) \( +\infty \)
\( \lim_{x o 0^+} \ln x \) \( -\infty \)
\( \lim_{x o +\infty} \ln x \) \( +\infty \)
\( \lim_{x o +\infty} rac{e^x}{x^n} \) \( +\infty \) (الأسية “تغلب” على الحدودية)
\( \lim_{x o +\infty} rac{\ln x}{x^n} \) \( 0 \) (اللوغاريتم “أضعف” من الحدودية)

4️⃣ الاستمرارية (Continuity)

4.1 تعريف الاستمرارية في نقطة

📖 تعريف (الاستمرارية في نقطة):

تكون الدالة \( f \) مستمرة في النقطة \( x = a \) إذا تحقق:

\[ oxed{\lim_{x o a} f(x) = f(a)} \]

وهذا يعني ثلاثة شروط:

  1. \( f(a) \) موجودة (أي \( a \) تنتمي إلى مجال تعريف \( f \))
  2. \( \displaystyle \lim_{x o a} f(x) \) موجودة
  3. قيمة النهاية = قيمة الدالة في النقطة
📝 مثال 6: ادرس استمرارية الدالة \( f(x) = egin{cases} x^2 – 1 & x < 2 \ 3 & x = 2 \ 2x - 1 & x > 2 \end{cases} \) عند \( x = 2 \)

الحل:

الشرط 1: \( f(2) = 3 \) ✅ موجودة

الشرط 2: نحسب النهايات:

النهاية اليسرى: \( \displaystyle \lim_{x o 2^-} f(x) = \lim_{x o 2^-} (x^2 – 1) = 4 – 1 = 3 \)

النهاية اليمنى: \( \displaystyle \lim_{x o 2^+} f(x) = \lim_{x o 2^+} (2x – 1) = 4 – 1 = 3 \)

إذن: \( \displaystyle \lim_{x o 2} f(x) = 3 \) ✅ النهاية موجودة

الشرط 3: \( \displaystyle \lim_{x o 2} f(x) = f(2) = 3 \) ✅ متساويان

✅ إذن \( f \) مستمرة عند \( x = 2 \).

4.2 أنواع الاستمرارية

  • استمرارية في نقطة: كما تم تعريفه أعلاه.
  • استمرارية على مجال: الدالة مستمرة على مجال مفتوح \( ]a, b[ \) إذا كانت مستمرة في كل نقطة من المجال.
  • استمرارية على مجال مغلق: مستمرة على \( ]a, b[ \) + مستمرة يميناً عند \( a \) + مستمرة يساراً عند \( b \).

4.3 مبرهنة القيم المتوسطة (مهمة جداً للبكالوريا) 🎯

📐 مبرهنة (BOLZANO) – القيم المتوسطة:

إذا كانت \( f \) مستمرة على المجال \( [a, b] \) وكانت \( f(a) \cdot f(b) < 0 \) (أي إشارتيهما مختلفتان)، فإن:

\[ oxed{ ext{يوجد على الأقل عدد } c \in ]a, b[ ext{ بحيث } f(c) = 0} \]

بكلمات أخرى: إذا كانت دالة مستمرة تأخذ إشارة مختلفة عند طرفي فترة، فإنها تُلاقي محور \( x \) في نقطة داخل الفترة.

نتيجة مهمة:

إذا كانت \( f \) مستمرة ورتيبة (متزايدة أو متناقصة) تماماً على \( [a, b] \)، فإن المعادلة \( f(x) = 0 \) تقبل حلاً وحيداً في \( ]a, b[ \) إذا كان \( f(a) \cdot f(b) < 0 \).

📝 مثال 7: برهن أن المعادلة \( x^3 – 3x + 1 = 0 \) تقبل ثلاثة حلول حقيقية. بكالوريا

الحل:

نعتبر الدالة \( f(x) = x^3 – 3x + 1 \). \( f \) مستمرة على \( \mathbb{R} \) (لأنها كثيرة حدود).

نبحث عن تغير الإشارة عبر قيم:

\( f(-2) = -8 + 6 + 1 = -1 < 0 \)

\( f(-1) = -1 + 3 + 1 = 3 > 0 \) → يوجد حل في \( ]-2, -1[ \)

\( f(0) = 1 > 0 \)

\( f(1) = 1 – 3 + 1 = -1 < 0 \) → يوجد حل في \( ]0, 1[ \)

\( f(2) = 8 – 6 + 1 = 3 > 0 \) → يوجد حل في \( ]1, 2[ \)

إذن المعادلة تقبل ثلاثة حلول حقيقية ✅

5️⃣ تمارين بكالوريا محلولة 🏆

تمرين 1: بكالوريا – علوم تجريبية بكالوريا 2021

احسب \( \displaystyle \lim_{x o 0} rac{\ln(1 + 2x)}{3x} \)

الحل:

\[ \lim_{x o 0} rac{\ln(1 + 2x)}{3x} = rac{2}{3} \cdot \lim_{x o 0} rac{\ln(1 + 2x)}{2x} \] \[ = rac{2}{3} \cdot 1 = rac{2}{3} \]

✅ الإجابة: \( rac{2}{3} \)

تذكير: \( \displaystyle \lim_{t o 0} rac{\ln(1 + t)}{t} = 1 \)

تمرين 2: بكالوريا – تقني رياضي بكالوريا 2022

ادرس استمرارية الدالة \( f(x) = rac{x^2 – 1}{x – 1} \) عند \( x = 1 \). هل يمكن تعريف \( f(1) \) لتكون الدالة مستمرة؟

الحل:

الدالة غير معرفة عند \( x = 1 \) لأن المقام = 0. ننظر إلى النهاية:

\[ \lim_{x o 1} rac{x^2 – 1}{x – 1} = \lim_{x o 1} rac{(x – 1)(x + 1)}{x – 1} = \lim_{x o 1} (x + 1) = 2 \]

النهاية موجودة ومنتهية (\( = 2 \))، إذن يمكننا تعريف \( f(1) = 2 \) فتصبح الدالة مستمرة عند \( x = 1 \).

✅ هذه الحالة تسمى “انقطاع قابل للإزالة” (removable discontinuity).

تمرين 3: بكالوريا – شعبة آداب بكالوريا 2023

احسب \( \displaystyle \lim_{x o 2} rac{\sqrt{x + 2} – 2}{x – 2} \)

الحل: حالة \( rac{0}{0} \). نضرب في المرافق \( \sqrt{x + 2} + 2 \):

\[ \lim_{x o 2} rac{\sqrt{x + 2} – 2}{x – 2} = \lim_{x o 2} rac{(\sqrt{x + 2} – 2)(\sqrt{x + 2} + 2)}{(x – 2)(\sqrt{x + 2} + 2)} \] \[ = \lim_{x o 2} rac{(x + 2) – 4}{(x – 2)(\sqrt{x + 2} + 2)} = \lim_{x o 2} rac{x – 2}{(x – 2)(\sqrt{x + 2} + 2)} \] \[ = \lim_{x o 2} rac{1}{\sqrt{x + 2} + 2} = rac{1}{\sqrt{4} + 2} = rac{1}{4} \]

✅ الإجابة: \( rac{1}{4} \)

تمرين 4: بكالوريا – علوم تجريبية بكالوريا 2024

دالة معرفة بـ \( f(x) = rac{x^3 – 8}{x^2 – 4} \). احسب \( \displaystyle \lim_{x o 2} f(x) \)

الحل:

نلاحظ أن \( f(2) \) غير معرفة (مقام = 0). نحلل البسط والمقام:

\( x^3 – 8 = (x – 2)(x^2 + 2x + 4) \) (فرق مكعبين)

\( x^2 – 4 = (x – 2)(x + 2) \)

\[ \lim_{x o 2} rac{x^3 – 8}{x^2 – 4} = \lim_{x o 2} rac{(x – 2)(x^2 + 2x + 4)}{(x – 2)(x + 2)} \] \[ = \lim_{x o 2} rac{x^2 + 2x + 4}{x + 2} = rac{4 + 4 + 4}{4} = rac{12}{4} = 3 \]

✅ الإجابة: \( 3 \)

6️⃣ ملخص شامل للدرس 📋

🔑 المفاهيم الأساسية:

المفهوم التعريف / القاعدة
نهاية دالة \( \lim_{x o a} f(x) = L \) يعني أن \( f(x) \) تقترب من \( L \) عندما تؤول \( x \) إلى \( a \)
حالات عدم التعيين \( rac{0}{0}, rac{\infty}{\infty}, \infty – \infty, 0 imes \infty, 0^0, 1^\infty, \infty^0 \)
رفع \( rac{0}{0} \) تحليل → اختصار، أو الضرب في المرافق
رفع \( rac{\infty}{\infty} \) القسمة على أعلى قوة للمتغير
الاستمرارية \( \lim_{x o a} f(x) = f(a) \)
مبرهنة القيم المتوسطة \( f \) مستمرة على \( [a,b] \) و \( f(a) \cdot f(b) < 0 \) → يوجد \( c \in ]a,b[ \) بحيث \( f(c) = 0 \)

📝 نصائح للبكالوريا:

  • ✅ اقرأ التمرين كاملاً أولاً: حدد نوع الحالة (هل هناك عدم تعيين؟ هل المطلوب نهاية أم استمرارية؟)
  • ✅ تحقق من المجال: قبل حساب أي نهاية، حدد مجال تعريف الدالة.
  • ✅ تعرّف على حالة عدم التعيين: عوّض بالقيمة في الدالة لترى النتيجة.
  • ✅ اختر الطريقة المناسبة: هل تحتاج تحليل؟ مرافق؟ قسمة على أعلى قوة؟ قاعدة لوبيتال (إذا كان مسموحاً بها)؟
  • ✅ تبسيط النتيجة: تأكد من أن النتيجة النهائية مبسطة.
  • ✅ استمرارية الدوال المألوفة: جميع الدوال الحدودية والدوال المثلثية والدوال الأسية واللوغاريتمية مستمرة على مجال تعريفها.
  • ✅ دوال القيمة المطلقة: \( |x| \) مستمرة على \( \mathbb{R} \) ولكنها غير قابلة للاشتقاق عند \( 0 \).

7️⃣ تمارين إضافية للتدريب 🏋️

التدريب 1: احسب النهايات التالية:

أ) \( \displaystyle \lim_{x o 3} rac{x^2 – 9}{x – 3} \)

ب) \( \displaystyle \lim_{x o +\infty} rac{2x^3 – 5x + 1}{3x^3 + 7} \)

ج) \( \displaystyle \lim_{x o 0} rac{\sin 5x}{\sin 3x} \)

د) \( \displaystyle \lim_{x o +\infty} (\sqrt{x^2 + 5x} – x) \)


📌 الإجابات: أ) 6 | ب) \( rac{2}{3} \) | ج) \( rac{5}{3} \) | د) \( rac{5}{2} \)

التدريب 2: ادرس استمرارية الدالة \( f(x) = rac{|x – 2|}{x – 2} \) عند \( x = 2 \).


📌 الحل: \( \lim_{x o 2^-} f(x) = -1 \) و \( \lim_{x o 2^+} f(x) = 1 \). النهاية غير موجودة، إذن \( f \) غير مستمرة عند \( 2 \).

التدريب 3 (بكالوريا): بين أن المعادلة \( x^3 – 3x^2 + 1 = 0 \) تقبل ثلاث حلول حقيقية. بكالوريا


📌 تلميح: استخدم مبرهنة القيم المتوسطة مع القيم \( f(-1), f(0), f(1), f(3) \).

⚠️ تذكير مهم: في البكالوريا، تُعطى تمارين النهايات غالباً كأسئلة فرعية ضمن تمارين الدوال. لا تهمل التدرب على النهايات لأنها أساس لفهم الاشتقاق والتكامل. راجع تمارين البكالوريا للأعوام السابقة فهي أفضل تدريب!
✅ خلاصة الدرس:
النهايات والاستمرارية هما حجر الزاوية في التحليل الرياضي. بدون فهمهما، لا يمكن فهم الاشتقاق، التكامل، المعادلات التفاضلية، أو نظرية الدوال. تأكد من:
1️⃣ حفظ النهايات الشهيرة الأساسية
2️⃣ التمرن على رفع حالات عدم التعيين
3️⃣ فهم شروط الاستمرارية وتطبيق مبرهنة القيم المتوسطة
4️⃣ حل أكبر عدد من تمارين البكالوريا السابقة 📖

📚 الدرس من إعداد أستاذ الرياضيات – منهاج الجزائر – جميع الحقوق محفوظة © 2026
لمزيد من الدروس والتمارين، تابعوا موقع dz-onec.com

📍 دروس مشابهة

شاهد أيضا

الأضحية وأحكامها — مفهومها وشروطها ومقاصدها — التربية الإسلامية — السنة الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري

الأضحية من شعائر الإسلام العظيمة التي يحيي بها المسلمون سنة أبينا إبراهيم عليه السلام حين …

الغسل في الإسلام — الطهارة من الحدث الأكبر — أحكامه وكيفيته ومقاصده — التربية الإسلامية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

الغسل في الإسلام هو تعميم البدن بالماء الطاهر بنية رفع الحدث الأكبر أو استباحة الصلاة …

حق الجار في الإسلام — مفهومه وحقوقه وآدابه — التربية الإسلامية — السنة الثالثة متوسط — المنهاج الجزائري

حث الإسلام على الإحسان إلى الجار وجعل له حقوقاً عظيمة، حتى قال النبي صلى الله …

الأمانة — مفهومها وأهميتها في الإسلام — التربية الإسلامية — السنة الأولى متوسط — المنهاج الجزائري

الأمانة خلق عظيم من أخلاق الإسلام، وهي صفة الأنبياء والمرسلين، وأول صفات المؤمنين الصادقين. والأمانة …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *