Matemātiskā analīze
Matemātiskā analīze ir daļa no matemātikas. Bieži vien to saīsināti sauc par analīzi. Tajā aplūko funkcijas, secības un sērijas. Tām ir noderīgas īpašības un raksturlielumi, ko var izmantot inženierzinātnēs. Matemātiskā analīze ir saistīta ar nepārtrauktām funkcijām, diferenciālo aprēķinu un integrāciju.
Gottfrīds Vilhelms Leibnics un Īzaks Ņūtons izstrādāja lielāko daļu matemātiskās analīzes pamatu.
Matemātiskās analīzes daļas
Ierobežojumi
Piemērs matemātiskajai analīzei ir robežas. Robežas izmanto, lai redzētu, kas notiek ļoti tuvu lietām. Robežas var izmantot arī, lai redzētu, kas notiek, kad lietas kļūst ļoti lielas. Piemēram, 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}} nekad nav nulle, bet, pieaugot n, 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}} kļūst tuvu nullei. 1 n {\displaystyle {\displaystyle {\frac {1}{n}}} robeža, jo n kļūst lielāks, ir nulle. Parasti saka: "1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}} robeža, n kļūstot bezgalīgam, ir nulle". To raksta kā lim n → ∞ 1 n = 0 {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {1}{n}}}=0} .
Atbilde būtu 2 × n {\displaystyle {2}\times {n}}. . Kad n {\displaystyle {n}} kļūst lielāks, robeža sasniedz bezgalību. To raksta kā lim n → ∞ 2 × n = ∞ {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{2}\times {n}=\infty }. .
Algebras fundamentālo teorēmu var pierādīt no dažiem kompleksās analīzes pamatrezultātiem. Tajā teikts, ka katram polinomam f ( x ) {\displaystyle f(x)} ar reāliem vai kompleksiem koeficientiem ir kompleksa sakne. Sakne ir skaitlis x, kas dod atrisinājumu f ( x ) = 0 {\displaystyle f(x)=0} . Dažas no šīm saknēm var būt vienādas.
Diferenciālais aprēķins
Funkcija f ( x ) = m x + c {\displaystyle f(x)={m}{x}+{c}} ir līnija. Ar m {\displaystyle {m}} tiek parādīts funkcijas slīpums, bet ar c {\displaystyle {c}} tiek parādīta funkcijas novietojums uz ordinātes. Izmantojot divus punktus uz taisnes, slīpumu m {\displaystyle {m}} var aprēķināt ar:
m = y 1 - y 0 x 1 - x 0 {\displaystyle m={{\frac {y_{1}-y_{0}}}{x_{1}-x_{0}}}} .
Funkcija formā f ( x ) = x 2 {\displaystyle f(x)=x^{2}}. , kas nav lineāra, nevar aprēķināt kā iepriekš. Var aprēķināt tikai slīpumu, izmantojot tangentes un sekantas. Sekanta iet caur diviem punktiem, un, kad šie divi punkti pietuvojas, tā pārvēršas par tangenti.
Jaunā formula ir m = f ( x 1 ) - f ( x 0 ) x 1 - x 0 {\displaystyle m={{\frac {f(x_{1})-f(x_{0})}{x_{1}-x_{0}}}} .
To sauc par starpības koeficientu. Tagad x 1 {\displaystyle x_{1}} ir tuvāk x 0 {\displaystyle x_{0}}. . To var izteikt ar šādu formulu:
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}}}} .
Rezultātu sauc par f atvasinājumu vai slīpumu punktā x {\displaystyle {x}}. .
Integrācija
Integrācija attiecas uz laukumu aprēķināšanu.
Simbols ∫ a b f ( x ) d x {\displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,\mathrm {d} x} x}
tiek lasīts kā "f integrāls no a līdz b" un attiecas uz laukumu starp x asi, funkcijas f grafiku un līnijām x=a un x=b. a {\displaystyle a} ir punkts, kurā apgabalam jāsākas, un b {\displaystyle b} ir punkts, kurā apgabals beidzas.
Saistītās lapas
Dažas analīzes tēmas ir šādas:
- Calculus
- Kompleksā analīze
- Funkcionālā analīze
- Skaitliskā analīze
Dažas noderīgas analīzes idejas:
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir matemātiskā analīze?
A: Matemātiskā analīze ir matemātikas daļa, kurā aplūko funkcijas, secības un sērijas. Tā nodrošina stingru loģisku pamatu matemātikai, kas pēta nepārtrauktas funkcijas, diferencēšanu un integrēšanu.
J: Kādas ir dažas galvenās matemātiskās analīzes apakšnozares?
A: Dažas galvenās matemātiskās analīzes apakšnozares ir reālā analīze, kompleksā analīze, diferenciālvienādojums un funkcionālā analīze.
J: Kā matemātisko analīzi var izmantot inženierzinātnēs?
A: Matemātisko analīzi var izmantot inženierzinātnēs, pētot funkciju, secību un rindu lietderīgās īpašības un raksturlielumus.
J: Kas izstrādāja lielāko daļu matemātiskās analīzes pamatu?
A: Gottfried Wilhelm Leibniz un Isaac Newton izstrādāja lielāko daļu matemātiskās analīzes pamatu.
J: Kāds bija vecais matemātiskās analīzes nosaukums?
A: Matemātiskās analīzes vecais nosaukums bija "bezgalīgi mazs" vai "kalkuls".
J: Kā kalkuls ir saistīts ar matemātisko analīzi?
A: Kalkuls pēta nepārtrauktas funkcijas, diferencēšanu un integrēšanu, kas visi ir saistīti ar matemātikas nozari, ko sauc par matemātisko analīzi.