Matematična analiza

Matematična analiza je del matematike. Pogosto se skrajšuje na analizo. Obravnava funkcije, zaporedja in vrste. Te imajo uporabne lastnosti in značilnosti, ki jih lahko uporabimo v inženirstvu. Matematična analiza obravnava zvezne funkcije, diferencialni račun in integracijo.

Gottfried Wilhelm Leibniz in Isaac Newton sta razvila večino osnov matematične analize.

Deli matematične analize

Omejitve

Primer za matematično analizo so meje. Meje se uporabljajo za ugotavljanje, kaj se dogaja zelo blizu stvari. Meje se lahko uporabljajo tudi za ugotavljanje, kaj se zgodi, ko so stvari zelo velike. Na primer, 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} ni nikoli nič, vendar se z večanjem n 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} približuje ničli. Meja 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} je z večanjem n enaka nič. Običajno pravimo: "Meja 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} , ko gre n v neskončnost, je nič". Zapišemo jo kot lim n → ∞ 1 n = 0 {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {1}{n}}=0}{\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {1}{n}}=0} .

Primerjava bi bila 2 × n {\displaystyle {2}\krat {n}}. {\displaystyle {2}\times {n}}. Ko se n {\displaystyle {n}}{\displaystyle {n}} poveča, gre meja v neskončnost. Zapišemo jo kot lim n → ∞ 2 × n = ∞ {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{2}\times {n}=\infty } {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{2}\times {n}=\infty }.

Temeljni stavek algebre lahko dokažemo iz nekaterih osnovnih rezultatov kompleksne analize. Pravi, da ima vsak polinom f ( x ) {\displaystyle f(x)} z f(x)realnimi ali kompleksnimi koeficienti kompleksni koren. Koren je število x, ki daje rešitev f ( x ) = 0 {\displaystyle f(x)=0}{\displaystyle f(x)=0} . Nekateri od teh korenov so lahko enaki.

Diferencialni račun

Funkcija f ( x ) = m x + c {\displaystyle f(x)={m}{x}+{c}}{\displaystyle f(x)={m}{x}+{c}} je premica. M {\displaystyle {m}}{\displaystyle {m}} kaže naklon funkcije, c {\displaystyle {c}}{\displaystyle {c}} pa položaj funkcije na ordinati. Z dvema točkama na premici lahko naklon m {\displaystyle {m}}{\displaystyle {m}} izračunamo z:

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 v obliki f ( x ) = x 2 {\displaystyle f(x)=x^{2}} {\displaystyle f(x)=x^{2}}ki ni linearna, ni mogoče izračunati na zgornji način. Naklon je mogoče izračunati le z uporabo tangent in sekant. Sekansa poteka skozi dve točki, in ko se točki približata, se spremeni v tangento.

Nova formula je 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}}}} .

To se imenuje količnik razlike. Količnik x 1 {\displaystyle x_{1}}{\displaystyle x_{1}} je zdaj bližje x 0 {\displaystyle x_{0}}. {\displaystyle x_{0}}. To lahko izrazimo z naslednjo formulo:

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}}}} .

Rezultat imenujemo derivat ali naklon f v točki x {\displaystyle {x}} {\displaystyle {x}}.

Integracija

Integracija se nanaša na izračun površin.

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

se bere kot "integral funkcije f od a do b" in se nanaša na površino med osjo x, grafom funkcije f in premicama x=a in x=b. Točka a {\displaystyle a}a je točka, kjer se območje začne, točka b {\displaystyle b}{\displaystyle b} pa točka, kjer se območje konča.

Sorodne strani

Nekatere teme analize so:

  • Calculus
  • Kompleksna analiza
  • Funkcionalna analiza
  • Numerična analiza

Nekatere koristne ideje pri analizi so:

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je matematična analiza?


O: Matematična analiza je del matematike, ki obravnava funkcije, zaporedja in vrste. Zagotavlja strogo logično podlago za računanje, ki preučuje zvezne funkcije, diferenciacijo in integracijo.

V: Katera so ključna podpodročja matematične analize?


O: Nekatera ključna podpodročja matematične analize so realna analiza, kompleksna analiza, diferencialne enačbe in funkcionalna analiza.

V: Kako se lahko matematična analiza uporablja v inženirstvu?


O: Matematično analizo lahko v inženirstvu uporabimo tako, da preučimo uporabne lastnosti in značilnosti funkcij, zaporedij in vrst.

V: Kdo je razvil večino osnov za matematično analizo?


O: Gottfried Wilhelm Leibniz in Isaac Newton sta razvila večino osnov za matematično analizo.

V: Kako se je matematična analiza imenovala prej?


O: Staro ime za matematično analizo je bilo "infinitezimalni" ali "račun".

V: Kako je kalkulus povezan z matematično analizo?


O: Kalkulus preučuje zvezne funkcije, diferenciacijo in integracijo, kar je vse povezano s področjem matematike, znanim kot matematična analiza.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3