درباره وبلاگ به وبلاگ من خوش آمدید آخرین مطالب پيوندها
تبادل لینک
هوشمند نويسندگان
خداحافظ ایگرگ وبلاگ صلحی در ریاضیات، مجموعه توانی هر مجموعهٔ S، که بصورت ، P(S)، ℘(S)، 2S نوشته میشود، مجموعهای از همهٔ زیرمجموعههای S است که شامل مجموعهٔ تهی و خود مجموعهٔ S نیز میشود. در نظریهٔ اصل موضوعی مجموعهها (آنچنان که برای مثال در اصل موضوع ZFC توسعه پیدا کرده) وجود مجموعهٔ توانی هر مجموعه توسط اصل موضوع مجموعه توانی بدیهی شمرده شده است. هر زیرمجموعهای از خانوادهای از مجموعهها بر s نامیده میشود. مثالاگر S مجموعهٔ {x، y، z} باشد، آنگاه زیرمجموعههای S اینها هستند:
و بنابراین مجموعهٔ توانی اینچنین است: شنبه 4 آبان 1392برچسب:, :: 17:40 :: نويسنده : عطا صلحی
اَنتِگرال (integral) مقدار مشترک ممکن زیرینۀ مجموعهای ریمانی و زبرینۀ مجموعهای ریمانی یک تابع حقیقی در بازۀ مفروض است.[۱] انتگرال از مفاهیم اساسی در ریاضیات است که در کنار مشتق دو عملگر اصلی حساب دیفرانسیل و انتگرال را تشکیل میدهند. نخستین بار لایب نیتس نماد استانداردی برای انتگرال معرفی کرد. aو b نقاط ابتدا و انتهای بازه هستند و تابعی انتگرالپذیر است و نمادی برای متغیر انتگرالگیری است. از لحاظ تاریخی یک کمیت بی نهایت کوچک را نشان میدهد. هر چند در تئوریهای جدید، انتگرالگیری بر پایه متفاوتی پایه گذاری شده است. انتگرال نامعینتعریف:
مثال: مقدار انتگرال تابع را حساب کنید: انتگرال معینبنا به تعریف، نماد را انتگرال معین نامیده و حاصل آن را به ازای عددی به صورت زیر تعریف میکنیم: و به ترتیب، کرانهای بالا و پایین انتگرال نامیده میشوند. تابع انتگرالپذیراگر تابعی دارای انتگرال باشد به آن انتگرالپذیر گویند. تعبیر هندسی انتگرالاز نظر هندسی انتگرال برابر است با مساحت سطح محصور زیر نمودار.
مثالانتگرال یک تابع مثبت پیوسته در بازه (0,10) در واقع پیدا کردن مساحت محصور بین خطوط x=0 , x=10 و خم منحنی است. aو b نقاط ابتدا و انتهای بازه هستند و f تابعی انتگرالپذیر است و dx نمادی برای متغیر انتگرال گیری است. انتگرال یک تابع مساحت زیر نمودار آن تابع است. انتگرال گیری(محاسبه انتگرال) انتگرال گیری به معنی محاسبه سطح زیر نمودار با استفاده از روشها وقوانین انتگرال گیری است. مهمترین تعاریف در انتگرالاز مهمترین تعاریف در انتگرال میتوان از انتگرال ریمان و انتگرال لبگ است. انتگرال ریمان بهوسیله برنهارد ریمان در سال ۱۸۵۴ ارائه شد که تعریف دقیقی را از انتگرال ارائه میداد تعریف دیگر را هنری لبگ ارائه داد که طبق این تعریف شرایط تعویض پذیری حد و انتگرال با شرط مساوی ماندن عبارت، ارائه میکرد. از دیگر تعاریف ارائه شده در زمینه انتگرال میتوان به انتگرال ریمان–استیلتیس اشاره کرد. پس به طور خلاصه سه تعریف زیر از مهمترین تعاریف انتگرال میباشند: محاسبه انتگرالاکثر روشهای اساسی حل انتگرال بر پایه قضیه اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال بنا نهاده شده است که بر طبق آن داریم: 1.f تابعی در بازه (a,b) در نظر میگیریم. 2.پاد مشتق f را پیدا میکنیم که تابعی است مانند f که و داریم: 3.قضیه اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال را در نظر میگیریم: بنابراین مقدار انتگرال ما برابر خواهد بود. به این نکته توجه کنید که انتگرال واقعاً پاد مشتق نیست (یک عدد است) اما قضیه اساسی به ما اجازه میدهد تا از پاد مشتق برای محاسبه مقدار انتگرال استفاده کنیم. معمولاً پیدا کردن پاد مشتق تابع f کار سادهای نیست و نیاز به استفاده از تکنیکهای انتگرالگیری دارد این تکنیکها عبارتاند از :
روش هایی دیگر نیز وجود دارد که برای محاسبه انتگرالهای معین به کار میرود همچنین میتوان بعضی از انتگرالها با ترفند هایی حل کرد برای مثال میتوانید به انتگرال گاوسی مراجعه کنید. تقریب انتگرالهای معینمحاسبه سطح زیر نمودار بهوسیله مستطیل هایی زیر نمودار. هر چه قدرعرض مستطیلها کوچک میشوندمقدار دقیق تری از مقدار انتگرال بدست میآید.
کاربردانتگرالها در واقع مساحت محصور در زیر نمودار هستند و در فیزیک میتوان برای کاربردهای زیادی تعریف کرد مانند کار انجام شده در یک فر آیند ترمودینامیکی از انتگرال رابطه فشار و حجم به دست میآید. اما به طور کلی میتوان آن را تغییرات کمیت حاصل ضرب افقی و عممودی نمودار نامیدمثلا: در یک رابطه کمیتها را تحلیل ابعادی می کنیم مثلا رابطه سرعت و زمان را به صورت زیر نوشته میشود: سپس دو تحلیل را در هم ضرب می کنیم: پس مساحت محصور در زیر نمودار برابر با تغییرات طول (جابجایی) است. جمعه 3 آبان 1392برچسب:, :: 16:33 :: نويسنده : عطا صلحی
جایگشت در قلمرو ترکیبیاتی آن به معنی مرتبسازی یا تغییر ترتیب اعضای یک مجموعه میباشد. ممکن است این چیدمان خطی و یا غیر خطی (مثلاً دور یک دایره که در این حالت جایگشت دوری نامیده میشود) صورت گیرد.اعضای مجموعه نیز میتوانند هر چیزی باشند مثلاً شی یا عدد یا حرف و همچنین میتوانند تکراری باشند یا متمایز.در هر مورد، مهم، تعداد طرق چیدن این اعضا است. تعریفجایگشت (خطی):هر ترتیب (خطی) قرار گرفتن n شی در کنار هم را یک جایگشت مینامند. در مسایل ترکیبیاتی اکثراً تعداد جایگشتها مد نظر است. محاسبهفرض کنید میخواهیم n دانش آموز (به عنوان اشیا متمایز) را در یک صف قرار دهیم: در جایگاه اول ممکن است هر یک از n دانش آموز بایستند پس برای مکان اول (ابتدای صف) n حالت مختلف وجود دارد.در جایگاه دوم n-۱ دانش آموز باقیمانده (به جز دانش آموزی که در جایگاه اول صف ایستاده) میتوانند قرار بگیرند پس تا اینجا به (n*(n-۱ حالت مختلف توانستیم دو مکان اول را با دو دانشآموز پر کنیم.به همین ترتیب برای جایگاه سوم: حالت و برای i امین جایگاه به تعداد: حالت داریم. با همین روند تمام n جایگاه را به : طریق میتوان با n دانش آموز پر کرد.که همان تعداد روشهای ایستادن n دانش آموز در یک صف میباشد.حاصل ضرب فوق را «جایگشت n شی متمایز» مینامند و آن را با نماد (خوانده میشود n فاکتوریل) نشان میدهند. جایگشت r تایی(تبدیل)گاه جایگشت تنها r عضو از کل n عضو مجموعه مد نظر است.در این حالت میتوان آن را تبدیل r از n نیز نامید. تعریفاگر مجموعهای از n شی در اختیار داشته باشیم، هر آرایش خطی متشکل از r تا از این اشیا، را یک جایگشت r شی از این n شی مینامیم. نمادجایگشت r شی از n شی را با نمادهای نمایش میدهند. محاسبهدرست مانند طریقه محاسبه جایگشتهای n تایی(مربوط به کل مجموعه n تایی)که در بالا انجام گرفت عمل میکنیم، با این تفاوت که در اینجا تنها r جایگاه برای قرار گرفتن اشیا موجود است. پس تنها تا مرحله r ام پیش میرویم یعنی فقط r شی از n شی را در r مکان داده شده قرار میدهیم که با توجه به اثبات فوق، مقدار این جایگشت برار خواهد بود با: همان طور که مشاهده میشود داریم: که همان جایگشت n تایی میباشد که با جواب حاصل از انتخاب تمامی n عضو مجوعه n تایی و چیدن آنها در یک ردیف یعنی تبدیل n از n یکی است، که طبق تعاریف ذکر شده این امر واضح است. جمعه 3 آبان 1392برچسب:, :: 11:16 :: نويسنده : عطا صلحی
توان عملگری در ریاضی است که به صورت an نوشته میشود، به a پایه، و به n هم توان یا نما یا قوه میگویند. وقتی n عددی صحیح باشد، پایه، n بار در خود ضرب میشود: همانطور که ضرب عملی است که عدد را n بار با خودش جمع میکند: توان را به صورت a به توان n یا a به توان nام میخوانند، و همچنین میتوان آن را برای اعداد به توان غیرصحیح هم تعریف کرد. توان معمولاً به صورت ، رشد جمعیت، سینتیک، موج و رمزنگاری استفاده میشود. توان با نماهای صحیحعمل توان با نماهای صحیح تنها نیازمند جبر پایهاست. نماهای صحیح مثبتسادهترین نوع توان، با نماهای مثبت است. نما بیانگر این است که پایه چند بار باید در خود ضرب شود. برای مثال 35 = 3 × 3 × 3 × 3 × 3 = 243. در اینجا 3 پایه و 5 نما است، و 243 باب است با 3 به توان 5. عدد 3، 5 بار در عمل ضرب نشان داده میشود چون نما برابر 5 است. به طور قراردادی، a2 = a×a را مربع، a3 = a×a×a را مکعب مینامیم. 32 «مربع سه» و 33 «مکعب سه» خوانده میشوند. اولین توان را میتوانیم به صورت a0 = 1 و سایر توانها را به صورت an+1 = a·an بنویسیم. نماهای صفر و یک35 را میتوان به صورت 1 × 3 × 3 × 3 × 3 × 3 هم نوشت، عدد یک را میتوان چندین بار در عبارت مورد نظر ضرب کرد، زیرا در عمل ضرب عدد یک تفاوتی در جواب ایجاد نمیکند و همان جواب گذشته را میدهد. با این تعریف، میتوانیم آن را در توان صفر و یک هم استفاده کنیم:
a1 = a
a0 = 1 (برخی نویسندگان 00 را تعریف نشده میخوانند.) برای مثال: a0= a2-2= a2/a2 = 1 (در صورتی که a ≠ 0) . نماهای صحیح منفیاگر عددی غیرمنفی را به توان -1 برسانیم، حاصل برابر a−1 = 1/a در نتیجه: a−n = (an)−1 = 1/an اگر صفر را به توان عددی منفی برسانیم، حاصل در مخرج صفر دارد و تعریف نشدهاست. توان منفی را میتوان به صورت تقسیم مکرر پایه هم نشان داد. یعنی 3−5 = 1 ÷ 3 ÷ 3 ÷ 3 ÷ 3 ÷ 3 = 1/243 = 1/35. خواصمهمترین خاصیت توان با نماهای صحیح عبارتست از: که از آن میتوان عبارات زیر را نتیجه گرفت: از آنجایی که جمع و ضرب خاصیت جابجایی دارند (برای مثال 2+3 = 5 = 3+2 و 2×3 = 6 = 3×2) توان دارای خاصیت جابجایی نیست: 23 = 8 است در حالی که 32 = 9. همچنین جمع و ضرب دارای خاصیت 3 به توان چهار برابر است با 84 یا 4096، در حالی که 2 به توان 34 برابر است با 281 یا 2,417,851,639,229,258,349,412,352. توانهای دهدر سیستم ، محاسبه توانهای ده بسیار راحت است: برای مثال 106 برابر است با یک میلیون، که با قرار دادن 6 صفر در جلوی یک به دست میآید. توان با نمای ده بیشتر در علم فیزیک برای نشان دادن اعداد بسیار بزرگ یا بسیار کوچک به صورت نماد علمی کاربرد دارد؛ برای مثال 299792458 (سرعت نور با یکای مترمکعب بر ثانیه) را میتوان به صورت 2.99792458 × 108 نوشت و به صورت تخمینی به شکل 2.998 × 108. هم برای نشان دادن اعداد بزرگ و کوچک استفاده میشوند و اصل اینها هم بر توان 10 استوار است. برای مثال پیشوند کیلو یعنی 103 = 1000، پس یک کیلومتر برابر 1000 متر است. توانهای عدد دونقش بسیار مهمی در علم رایانه دارند چون در کامپیوتر مقادیر را میتوان برای یک متغیر nبیتی درنظر گرفت. توانهای منفی دو هم استفاده میشوند، و به دو توان اول ربع میگویند. توانهای عدد صفر (0)اگر توان صفر مثبت باشد، حاصل عبارت برابر خود صفر است:. اگر توان صفر منفی باشد، حاصل عبارت تعریف نشدهاست، زیرا تقسیم بر صفر وجود ندارد. اگر توان صفر عدد یک باشد، حاصل عبارت برابر یک است:. (بعضی از نویسندگان میگویند که تعریف نشدهاست.) توانهای منفی یکتوانهای منفیِ یک بیشتر در دنبالههای تناوبی کاربرد دارد. اگر نمای عددِ منفیِ یک، فرد باشد، حاصل آن برابر خودش است: اگر نمای عددِ منفیِ یک، زوج باشد، حاصل آن برابر یک است: توانهایتوانهای در دنبالههای با دورهی ۴ کاربرد دارند. توانهای e. و تقریباً داریم: . یک توان صحیح غیر صفر e برابر است با: x میتواند عددی مانند صفر، عدد مرکب، یا یک باشد. توانهای اعداد حقیقی مثبتبه توان رساندن عددی حقیقی مثبت به توان یک عدد غیرصحیح را میتوان به چند صورت به دست آورد:
توانهای کسریدر یک توان، با معکوس کردن نما ریشه آن بدست میآید. اگر عدد حقیقی مثبت و n عددی صحیح مثبتی باشد، داریم: و ریشه nام نامیده میشود: برای مثال: 81/3 = 2. حالا میتوانیم توان را به صورت زیر تعریف کنیم: برای مثال: 82/3 = 4. توانهای مرکب اعداد مرکبخلاصهتوانهای صحیح اعداد مرکب به صورت بازگستی تعریف میشود: z0 = 1 zn+1 = z·zn z−n = 1/zn (برای z ≠ 0) توانهای مرکب عدد e به صورت زیر تعریف میشود: و توان مرکب یک عدد مرکب برابر است با: az = ebz اگر: a = eb مثلثاتتوانهای مبهم یک تابع مثلثاتی سینوس و کسینوس برابر است با:
مانند:
معادله لگاریتمعدد حقیقی مثبت π وجود دارد که با استفاده از آن میتوان معادله ez = 1 را به صورت z = 2πi·n حل نمود. حالت قطبیهر عدد مرکب به شکل را میتوان به این صورت نوشت: برای یک مقدار حقیقی مثبت و یک کمان میتوانیم از فرمول اویلر برای استفاده کنیم: حال میتوانیم یک بار دیگر از فرمول اویلر استفاده کنیم، در این صورت به جای e مینویسیم: . در نتیجه داریم: حال اگر از استفاده کنیم میتوانیم بنویسیم: مثالاین مقدار اصلی اما میتوانیم برای هر عدد صحیح n آن را به صورت بنویسیم، که نتیجه به صورت زیر است: جدول توانجدول kn، k در سمت چپ و n در بالای جدول است.
پنج شنبه 2 آبان 1392برچسب:, :: 16:56 :: نويسنده : عطا صلحی
یک شنبه 28 مهر 1392برچسب:, :: 15:9 :: نويسنده : عطا صلحی
|