Matematinė analizė

Matematinė analizė yra matematikos dalis. Ji dažnai sutrumpintai vadinama analize. Joje nagrinėjamos funkcijos, sekos ir eilės. Jos pasižymi naudingomis savybėmis ir charakteristikomis, kurias galima panaudoti inžinerijoje. Matematinė analizė yra susijusi su tolydžiosiomis funkcijomis, diferencialiniu skaičiavimu ir integravimu.

Gottfriedas Wilhelmas Leibnizas ir Isaacas Newtonas sukūrė didžiąją dalį matematinės analizės pagrindų.

Matematinės analizės dalys

Apribojimai

Matematinės analizės pavyzdys - ribos. Ribos naudojamos norint pamatyti, kas vyksta labai arti daiktų. Ribos taip pat gali būti naudojamos norint sužinoti, kas atsitinka, kai daiktai tampa labai dideli. Pavyzdžiui, 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} niekada nebūna nulis, bet kai n didėja, 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} tampa arti nulio. 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} riba, kai n didėja, yra lygi nuliui. Paprastai sakoma: "1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} riba, kai n eina į begalybę, lygi nuliui". Ji užrašoma taip: lim n → ∞ 1 n = 0 {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {1}{n}}}=0}{\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {1}{n}}=0} .

Atitikmuo būtų 2 × n {\displaystyle {2}\kartais {n}} {\displaystyle {2}\times {n}}. Kai n {\displaystyle {n}}{\displaystyle {n}} didėja, riba pereina į begalybę. Ji užrašoma kaip lim n → ∞ 2 × n = ∞ {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{2}\times {n}=\infty } {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{2}\times {n}=\infty }.

Pagrindinė algebros teorema gali būti įrodyta remiantis kai kuriais pagrindiniais kompleksinės analizės rezultatais. Ji teigia, kad kiekvienas polinomas f ( x ) {\displaystyle f(x)}f(x) su realiaisiais arba kompleksiniais koeficientais turi kompleksinę šaknį. Šaknis yra skaičius x, kuris duoda sprendinį f ( x ) = 0 {\displaystyle f(x)=0}{\displaystyle f(x)=0} . Kai kurios iš šių šaknų gali būti vienodos.

Diferencialinis skaičiavimas

Funkcija f ( x ) = m x + c {\displaystyle f(x)={m}{x}+{c}}{\displaystyle f(x)={m}{x}+{c}} yra tiesė. M {\displaystyle {m}}{\displaystyle {m}} rodo funkcijos nuolydį, o c {\displaystyle {c}}{\displaystyle {c}} rodo funkcijos padėtį ordinatėje. Turint du tiesės taškus, nuolydį m {\displaystyle {m}}{\displaystyle {m}} galima apskaičiuoti:

m = y 1 - y 0 x 1 - x 0 {\displaystyle m={{\frac {y_{1}-y_{0}}}{x_{1}-x_{0}}}}{\displaystyle m={\frac {y_{1}-y_{0}}{x_{1}-x_{0}}}} .

Funkcija, kurios forma f ( x ) = x 2 {\displaystyle f(x)=x^{2}} {\displaystyle f(x)=x^{2}}kuri nėra tiesinė, negalima apskaičiuoti taip, kaip nurodyta pirmiau. Nuolydį galima apskaičiuoti tik naudojant liestines ir įstrižaines. Sekantas eina per du taškus, o kai šie du taškai priartėja, jis virsta liestine.

Naujoji formulė yra m = f ( x 1 ) - f ( x 0 ) x 1 - x 0 {\displaystyle m={\frac {f(x_{1})-f(x_{0})}{x_{1}-x_{0}}}}{\displaystyle m={\frac {f(x_{1})-f(x_{0})}{x_{1}-x_{0}}}} .

Tai vadinama skirtumo koeficientu. Dabar x 1 {\displaystyle x_{1}}{\displaystyle x_{1}} priartėja prie x 0 {\displaystyle x_{0}}. {\displaystyle x_{0}}. Tai galima išreikšti šia formule:

f ′ ( x ) = lim x → x 0 f ( x ) - f ( x 0 ) x - x 0 {\displaystyle f'(x)=\lim _{x\rightarrow x_{0}}{\frac {f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}}}{\displaystyle f'(x)=\lim _{x\rightarrow x_{0}}{\frac {f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}}} .

Rezultatas vadinamas f išvestine arba nuolydžiu taške x {\displaystyle {x}} {\displaystyle {x}}.

Integracija

Integracija susijusi su plotų skaičiavimu.

Simbolis ∫ a b f ( x ) d x {\displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,\mathrm {d} x} x} {\displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,\mathrm {d} x}

skaitomas kaip "f integralas nuo a iki b" ir reiškia plotą tarp x ašies, funkcijos f grafiko ir tiesių x=a ir x=b. a {\displaystyle a}a yra taškas, kuriame plotas turėtų prasidėti, o b {\displaystyle b}{\displaystyle b} yra taškas, kuriame plotas baigiasi.

Susiję puslapiai

Kai kurios analizės temos:

  • Calculus
  • Sudėtinga analizė
  • Funkcinė analizė
  • Skaitmeninė analizė

Keletas naudingų analizės idėjų:

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra matematinė analizė?


A: Matematinė analizė yra matematikos dalis, kurioje nagrinėjamos funkcijos, sekos ir eilės. Ji suteikia griežtą loginį pagrindą skaičiavimams, kurie nagrinėja tolydžias funkcijas, diferencijavimą ir integravimą.

K: Kokios yra pagrindinės matematinės analizės pakraipos?


A: Kai kurios pagrindinės matematinės analizės pakraipos yra realioji analizė, kompleksinė analizė, diferencialinė lygtis ir funkcinė analizė.

K: Kaip matematinė analizė gali būti naudojama inžinerijoje?


A: Matematinė analizė gali būti naudojama inžinerijoje nagrinėjant naudingas funkcijų, sekų ir eilučių savybes ir charakteristikas.

K: Kas sukūrė daugumą matematinės analizės pagrindų?


A: Didžiąją dalį matematinės analizės pagrindų sukūrė Gotfrydas Vilhelmas Leibnicas ir Izaokas Niutonas.

K: Koks buvo senasis matematinės analizės pavadinimas?


A: Senasis matematinės analizės pavadinimas buvo "begalybė" arba "skaičiuotė".

K: Kaip skaičiuotė susijusi su matematine analize?


A: Skaičiuotė tiria tolydžiąsias funkcijas, diferencijavimą ir integravimą, kurie yra susiję su matematikos sritimi, vadinama matematine analize.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3