الثانوية العامة 2026الاستعلام عن النتيجةاعرف الكليات المناسبة لمجموعكتنسيق 2026

الرياضيات البحتة · الصف الثاني الثانوي · الترم الأول

الدالة الأسية وتطبيقاتها

تعريف الدالة الأسية وتمثيلها البياني، وخواصها (المجال والمدى والاطراد والتقاطع مع محور الصادات)، وتطبيقاتها في النمو الأسي والتضاؤل الأسي والربح المركب.

آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى

أهداف التعلم

  • أن يتعرف الطالب الدالة الأسية ويميزها من الدالة الجبرية.
  • أن يمثل الطالب الدالة الأسية بيانيًّا ويستنتج خواصها.
  • أن يحدد الطالب ما إذا كانت الدالة الأسية تزايدية أو تناقصية من أساسها.
  • أن يكتب الطالب دالة نمو أو تضاؤل أسي لموقف حياتي ويحسب قيمها.
  • أن يحسب الطالب جملة مبلغ بفائدة مركبة.

شرح الدرس

تعريف الدالة الأسية

إذا كان aa عددًا حقيقيًّا موجبًا وa≠1a\ne1، فإن الدالة f:R→R+f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}^{+} حيث f(x)=axf(x)=a^x تسمى دالة أسية أساسها aa.

  • f(x)=3xf(x)=3^x دالة أسية أساسها 33.
  • f(x)=(14)xf(x)=\left(\frac{1}{4}\right)^x دالة أسية أساسها 14\frac{1}{4}.
  • f(x)=x3f(x)=x^3 ليست دالة أسية؛ فالمتغير هنا هو الأساس لا الأس (دالة كثيرة حدود).
  • f(x)=1xf(x)=1^x ليست دالة أسية لأن الأساس 11 يجعلها ثابتة.

لماذا نشترط a>0a>0؟ لأن قيمًا مثل (−4)12(-4)^{\frac{1}{2}} غير معرفة في الأعداد الحقيقية.

التمثيل البياني

نكوّن جدولًا لقيم y=2xy=2^x وy=(12)xy=\left(\frac{1}{2}\right)^x:

xx−3-3−2-2−1-100112233
2x2^x18\frac{1}{8}14\frac{1}{4}12\frac{1}{2}11224488
(12)x\left(\frac{1}{2}\right)^x8844221112\frac{1}{2}14\frac{1}{4}18\frac{1}{8}

منحنى y يساوي 2 أس x متزايد، ومنحنى y يساوي نصف أس x متناقص، ويمر كلاهما بالنقطة صفر وواحد

خواص الدالة الأسية f(x)=axf(x)=a^x

  1. المجال R\mathbb{R}، والمدى (0,∞)(0,\infty)؛ فالدالة موجبة دائمًا ولا يقطع منحناها محور السينات.
  2. يمر المنحنى دائمًا بالنقطة (0,1)(0,1) لأن a0=1a^0=1.
  3. إذا كان a>1a>1 فالدالة تزايدية على R\mathbb{R} وتسمى دالة نمو. وإذا كان 0<a<10<a<1 فهي تناقصية وتسمى دالة تضاؤل.
  4. الدالة أحادية: إذا كان ax1=ax2a^{x_1}=a^{x_2} فإن x1=x2x_1=x_2.
  5. منحنى y=(1a)xy=\left(\frac{1}{a}\right)^x هو صورة منحنى y=axy=a^x بالانعكاس في محور الصادات؛ لأن (1a)x=a−x\left(\frac{1}{a}\right)^x=a^{-x}.
  6. محور السينات خط تقارب أفقي: عندما a>1a>1 تقترب axa^x من الصفر كلما تحرك xx نحو −∞-\infty.

ويمكن استخدام التحويلات الهندسية: منحنى y=2x−1+3y=2^{x-1}+3 هو منحنى y=2xy=2^x بإزاحة وحدة لليمين و33 وحدات لأعلى، فيصبح مداه (3,∞)(3,\infty) وخط تقاربه y=3y=3.

النمو الأسي

إذا زادت كمية ابتدائية AA بنسبة مئوية ثابتة rr في كل فترة زمنية، فإن قيمتها بعد nn فترة هي:

f(n)=A(1+r)nf(n)=A(1+r)^{n}

التضاؤل الأسي

وإذا نقصت بنسبة ثابتة rr في كل فترة فإن:

f(n)=A(1−r)nf(n)=A(1-r)^{n}

الربح المركب

إذا استُثمر مبلغ AA بفائدة سنوية مركبة نسبتها rr، وكانت الفائدة تضاف mm مرة في السنة، فإن جملة المبلغ بعد nn سنة هي:

S=A(1+rm)mnS=A\left(1+\frac{r}{m}\right)^{mn}

أمثلة وتطبيقات

مثال 1: إذا كانت f(x)=3xf(x)=3^x فأوجد f(2)f(2) وf(−1)f(-1) وf(x+1)÷f(x)f(x+1)\div f(x).

f(2)=9f(2)=9، وf(−1)=13f(-1)=\frac{1}{3}، وf(x+1)f(x)=3x+13x=3\frac{f(x+1)}{f(x)}=\frac{3^{x+1}}{3^x}=3.

مثال 2: رتّب تصاعديًّا: (23)−1\left(\frac{2}{3}\right)^{-1} و(23)0\left(\frac{2}{3}\right)^{0} و(23)2\left(\frac{2}{3}\right)^{2}.

الأساس 23\frac{2}{3} بين 00 و11، فالدالة تناقصية: كلما كبر الأس صغرت القيمة. إذن الترتيب التصاعدي: (23)2<(23)0<(23)−1\left(\frac{2}{3}\right)^{2}<\left(\frac{2}{3}\right)^{0}<\left(\frac{2}{3}\right)^{-1}، أي 49<1<32\frac{4}{9}<1<\frac{3}{2}.

مثال 3 (نمو): مدينة عدد سكانها 200 000200\,000 نسمة، ويزداد بمعدل 3%3\% سنويًّا. كم يصبح بعد 44 سنوات تقريبًا؟

f(4)=200 000(1.03)4≈200 000×1.1255≈225 102f(4)=200\,000(1.03)^4\approx 200\,000\times1.1255\approx 225\,102

مثال 4 (تضاؤل): اشترى شخص جهازًا بمبلغ 40 00040\,000 جنيه، ويقل سعره 15%15\% سنويًّا. اكتب دالة السعر بعد nn سنة، واحسب سعره بعد سنتين.

f(n)=40 000(0.85)nf(n)=40\,000(0.85)^n، وf(2)=40 000×0.7225=28 900f(2)=40\,000\times0.7225=28\,900 جنيه.

مثال 5 (ربح مركب): أُودع مبلغ 10 00010\,000 جنيه بفائدة مركبة 12%12\% سنويًّا لمدة سنتين. أوجد الجملة إذا حُسبت الفائدة (أ) سنويًّا، (ب) كل ستة أشهر.

(أ) S=10 000(1.12)2=12 544S=10\,000(1.12)^2=12\,544 جنيهًا.

(ب) S=10 000(1+0.122)4=10 000(1.06)4≈12 624.77S=10\,000\left(1+\frac{0.12}{2}\right)^{4}=10\,000(1.06)^4\approx12\,624.77 جنيهًا. كلما زاد عدد مرات إضافة الفائدة زادت الجملة قليلًا.

ملاحظات مهمة

  • في الدالة الأسية يكون المتغير في الأس؛ أما x2x^2 وx3x^3 فدوال كثيرات حدود.
  • الأساس يحدد السلوك: a>1a>1 تزايد، و0<a<10<a<1 تناقص.
  • لا يقطع منحنى y=axy=a^x محور السينات أبدًا، ويقطع محور الصادات عند 11.
  • في مسائل النسب: 3%3\% تكتب 0.030.03، فالعامل في النمو 1.031.03 وفي التضاؤل 0.970.97.

المفاهيم الأساسية

  • f(x)=axf(x)=a^x حيث a>0a>0 وa≠1a\ne1، مجالها R\mathbb{R} ومداها (0,∞)(0,\infty).
  • منحنى الدالة الأسية يمر بـ (0,1)(0,1)، ومحور السينات خط تقارب له.
  • النمو الأسي A(1+r)nA(1+r)^n، والتضاؤل الأسي A(1−r)nA(1-r)^n.
  • الربح المركب S=A(1+rm)mnS=A\left(1+\frac{r}{m}\right)^{mn}.

ملخص الدرس

الدالة الأسية تضع المتغير في الأس، وأساسها موجب لا يساوي واحدًا. منحناها فوق محور السينات دائمًا ويمر بالنقطة (0,1)(0,1)، ويكون صاعدًا إذا كان الأساس أكبر من واحد وهابطًا إذا كان بين الصفر والواحد. وتصف هذه الدالة كل كمية تتغير بنسبة ثابتة في فترات متساوية، مثل نمو السكان وتناقص الأسعار وجملة الأموال بالفائدة المركبة.

أسئلة للتدريب

  1. بيّن أي الدوال الآتية أسية: f(x)=5xf(x)=5^x، g(x)=x5g(x)=x^5، h(x)=(−2)xh(x)=(-2)^x، k(x)=(34)xk(x)=\left(\frac{3}{4}\right)^{x}.
  2. ارسم منحنى f(x)=3xf(x)=3^x على الفترة [−2,2][-2,2]، ومنه ارسم منحنى g(x)=3x−2g(x)=3^x-2 وحدد مداه.
  3. هل الدالة f(x)=(52)xf(x)=\left(\frac{5}{2}\right)^{x} تزايدية أم تناقصية؟ فسّر.
  4. تتكاثر خلايا بنسبة 20%20\% كل يوم، وكان عددها في البداية 500500 خلية. اكتب الدالة الأسية التي تعطي العدد بعد nn يوم، واحسب العدد بعد 33 أيام.
  5. أُودع 80008000 جنيه بفائدة مركبة 10%10\% سنويًّا تضاف كل ربع سنة. اكتب علاقة الجملة بعد nn سنة.
حلّ أسئلة هذا الدرساختبر فهمك بأسئلة اختيار من متعدد وأسئلة مقالية مع نموذج إجابة، أو خض اختبارًا تفاعليًا سريعًا
أبلغ عن خطأ في هذا الدرس