اكتشف أسرار تفاضل كامل

تفاضل كامل أو المشتقة الكاملة في الرياضيات (بالإنجليزية: total derivative) وبصفة خاصة في حساب التفاضل وهو يختص بتفاضل دالة تعتمد علي عدة متغيرات. فإذا كان لدينا دالة f تعتمد على المتغيرات مثلا t,x,y وغيرها فإن المشتقة الكاملة للدالة f بالنسبة إلى أحد المتغيرات مثل t تكون مختلفة عن المشتقة الجزئية. بحساب التفاضل الكامل للدالة f بالنسبة إلى t لا نعتبر أن المتغيرات الأخرى ثابتة أثناء تغير t ، وإنما تسمح للمتغيرات الأخرى x,y أن تتغير بالنسبة إلى t. وتأخذ المشتقة الكاملة أعتماد المتغيرات فيما بينها في الحسبان للحصول على التغير الكامل للدالة f على t.

فعلى سبيل المثال، يكون التفاضل الكامل للدالة (f(t,x,y بالنسبة إلى t كالآتي:















d



f





d



t







=









f







t







+









f







x













d



x





d



t







+









f







y













d



y





d



t







.





{\displaystyle {\frac {\operatorname {d} f}{\operatorname {d} t}}={\frac {\partial f}{\partial t}}+{\frac {\partial f}{\partial x}}{\frac {\operatorname {d} x}{\operatorname {d} t}}+{\frac {\partial f}{\partial y}}{\frac {\operatorname {d} y}{\operatorname {d} t}}.}





وعندما نقوم بضرب طرفي المعادلة بمعامل التفاضل









d



t





{\displaystyle \operatorname {d} t}



نحصل على:











d



f



=









f







t







d



t

+









f







x







d



x

+









f







y







d



y

.





{\displaystyle {\operatorname {d} f}={\frac {\partial f}{\partial t}}\operatorname {d} t+{\frac {\partial f}{\partial x}}\operatorname {d} x+{\frac {\partial f}{\partial y}}\operatorname {d} y.}





والنتيجة هي التغير التفاضلي







d



f





{\displaystyle \operatorname {d} f}



للدالة







f





{\displaystyle f}



. ونظرا لأن







f





{\displaystyle f}



تعتمد على







t





{\displaystyle t}



, فإن جزء من هذا التغير سيكون بسبب المشتقة الجزئية للدالة







f





{\displaystyle f}



بالنسبة إلى







t





{\displaystyle t}



. ولكن بعض هذا التغير يعود على المشتقات الجزئية للدالة







f





{\displaystyle f}



واعتمادها على المتغيرات







x





{\displaystyle x}



و







y





{\displaystyle y}



.



وبناء على ذلك نطبق التفاضل







d



t





{\displaystyle \operatorname {d} t}



على المشتقة الكاملة ل







x





{\displaystyle x}



و







y





{\displaystyle y}



للحصول على التفاضل بالنسبة إلى







d



x





{\displaystyle \operatorname {d} x}



و







d



y





{\displaystyle \operatorname {d} y}



, والتي يمكن بها تعيين تأثيرهما على







d



f





{\displaystyle \operatorname {d} f}



..

ونعبر عن معامل التفاضل كالآتي:













d



d



x







=











x







+







j

=

1





k











d





y



j









d



x



















y



j











,





{\displaystyle {\frac {\operatorname {d} }{\operatorname {d} x}}={\frac {\partial }{\partial x}}+\sum _{j=1}^{k}{\frac {\operatorname {d} y_{j}}{\operatorname {d} x}}{\frac {\partial }{\partial y_{j}}},}





وهو يصف المشتقة الكاملة لدالة (في تلك الحالة بالنسبة إلى المتغير x).

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←