جاري التحميل...

التقريب التآلفي المحلي بجوار قيمة معلومة

الاستبدال الخطي الموضعي للدوال القابلة للاشتقاق وصياغة أحكام الخطأ الحسابي المآلي

لا محاولة بعد...

1. المبدأ التحليلي للاستبدال التآلفي المحلي

يستند التقريب التآلفي المحلي إلى الخصائص الهندسیة والطوبولوجية للمستقيم المماس بجوار النقطة النقطية $A(x_0; f(x_0))$؛ فحين يؤول المتغير المساعد $h$ نحو الصفر، يؤول السلوك الديناميكي للمنحنى البياني $(\mathcal{C}_f)$ إلى التوافق التام مع مستقيمه المماس ذي المعادلة الديكارتية المقررة.

يسمح هذا التوافق الموضعي في التحليل الرياضي باستبدال العبارات التحليلية المعقدة للدوال القابلة للاشتقاق بعبارة تآلفية خطية بسيطة، ويُشترط قطيعاً في صحة هذا الاستبدال الجبري استقرار القيم المتغيرة في الجوار الضيق جداً للقيمة المرجعية $x_0$.

2. الصياغة الرياضية للدالة التآلفية المرفقة

إذا كانت الدالة العددية $f$ قابلة للاشتقاق عند القيمة الحقيقية $x_0$، فإنه من أجل كل عدد حقيقي $h$ قريب من الصفر ($h \to 0$)، تصاغ العبارة التقريبية المحلية وفق النموذج التالي:

$$f(x_0 + h) \approx f'(x_0) \cdot h + f(x_0)$$

تُسمى الدالة العددية $g$ المعرفة على مجال جواري بالعبارة الجبرية: $g(h) = f'(x_0)h + f(x_0)$ بـ الدالة التآلفية المرفقة بالدالة $f$ عند القيمة $x_0$.

3. تطبيق نموذجي لحساب المقادير التقريبية الرتبية

المطلوب: عين القيمة التقريبية المحلية للمقدار الحقيقي $(1.001)^2$ بالاعتماد على دراسة الاستبدال التآلفي المرفق بالدالة المرجعية $f: x \mapsto x^2$ بجوار القيمة الثابتة $x_0 = 1$.

المراحل التحليلية للمسألة الإجراء الجبري والتعويض الحسابي الصريح
1. جرد المعطيات والمقادير الحدية $x_0 = 1$ ؛ $h = 0.001$ (قريب جداً من الصفر)
الصورة المباشرة: $f(1) = (1)^2 = 1$
العدد المشتق المحسوب: $f'(1) = 2(1) = 2$
2. التعويض في نموذج المبرهنة $f(1 + 0.001) \approx f'(1) \cdot (0.001) + f(1)$
$(1.001)^2 \approx 2 \cdot (0.001) + 1$
3. استخراج النتيجة الحصيلة $(1.001)^2 \approx 0.002 + 1 \implies (1.001)^2 \approx 1.002$

الفهرس