X
تبلیغات
پگاه ریاضی
پگاه ریاضی

لذت ریاضی را با مهران تجربه کنید

طبق اعلام سازمان مركزي مبني بر شروع امتحانات پايان نيمسال اول 87-86  از تاريخ 1/11/86 برنامه جديد روزهاي امتحاني برابرجدول ذيل اعلام ميگردد .

خواهشمند است دستور فرمائيد جهت اطلاع رساني دقيق به كليه دانشجويان اقدام مقتقي صورت پذيرد .

 

شنبه                 22/10/86    مؤكول شد به        دوشنبه    1/11/86

يكشنبه              23/10/86    مؤكول شد به       سه شنبه   2/11/86

دو شنبه             24/10/86    مؤكول شد به        چهارشنبه 3/11/86

سه شنبه             25/10/86    مؤكول شد به        پنج شنبه    4/11/86

چهارشنبه           26/10/86    مؤكول شد به         شنبه         6/11/86

پنجشنبه            27/10/86    مؤكول شد به      يكشنبه       7/11/86

يكشنبه              30/10/86    مؤكول شد به        دوشنبه      8/11/86

دوشنبه              1/11/86    مؤكول شد به          سه شنبه       9/11/86

سه شنبه             2/11/86    مؤكول شد به          چهارشنبه    10/11/86

چهارشنبه           3/11/86    مؤكول شد به         پنجشنبه       11/11/86

پنجشنبه            4/11/86     مؤكول شد به          شنبه            13 /11/86

 شنبه                6/11/86    مؤكول شد به          يكشنبه           14/11/86

يكشنبه              7/11/86    مؤكول شد به          دوشنبه          15/11/86

دوشنبه              8/11/86    مؤكول شد به          سه شنبه          16/11/86

سه شنبه             9/11/86    مؤكول شد به            چهارشنبه       17/11/86

ضمناً با تغيير برنامه امتخاني و شروع آن از اول بهمن 1386 ثبت نام دانشكده ها نيز از تاريخ 15/11/86 به صورت اينترنتي (غير حضوري) و از شنبه 20/11/86 به صورت حضوري آغاز و در تاريخ 25/11/86 خاتمه مي يابد .ثبت نام با تأخير روزهاي 27 و 28 و 29 بهمن ماه انجام ميشود .

 

*** برای اطلاعات بیشتر می توانید به سایت http://exam.anaraki.net نیز مراجعه کنید.

نوشته شده در 86/10/24ساعت 2:26 بعد از ظهر توسط مهران مرداني| |

 

 

 >>> مساله اینشتین <<<

-  این مساله را انشتین در قرن نوزدهم مطرح کرده  و گفته است 98 درصد مردم دنیا قادر به حلش نیست. ممکن است ظاهر مساله خسته کننده باشد ولی در باطن نیست:

1- در یک خیابون 5 خانه وجود دارد که با پنج رنگ متفاوت رنگ شدند.
2- در هر خانه يک نفر با ملیت متفاوت با بقیه زندگی میکند.
3- هر کدوم از 5 صاحبخونه يک نوشیدنی متفاوت, یه مارک سیگار متفاوت دوست دارد و يک حیوان متفاوت در خانه نگهداری میکند

سوال این است که چه کسی در خانه ماهی نگهداری میکنه با این شرطها که:

1- انگلیسه خونه اش قرمزه
2- سوئدیه تو خونه سگ نگه میداره
3- دانمارکیه چای دوست داره
4- خونه سبز رنگ سمت چپ خونه سفیده
5- صاحب خونه ی سبز رنگ قهوه دوست داره
6- کسی که سیگار پالمال میکشه پرنده نگهداری میکنه
7- صاحب خونه زرد رنگ سیگار دانهیل میکشه
8- مردی که تو خونه وسطی زندگی میکنه شیر دوست داره از نوشیدنی ها(نه حیوونا)
9- نروژیه تو اولین خونه زندگی میکنه
10- مردی که بلندز میکشه همسایه اونیه که گربه نگهداری میکنه
11- مردی که اسب نگهداری میکنه همسایه مردیه که دانهیل میکشه
12- مردی که بلو مستر میکشه آبجو دوست داره(ببخشید ماءالشعیر)
13- آلمانیه سیگار پرنس میکشه
14- نروژیه همسایه اونیه که خونه اش آبیه
15- مردی که بلندز میکشه همسایه ای داره که آب دوست داره بین نوشیدنیها

حالا نگین زمان انیشتین این سیگارها نبوده. لابد یه بدبختی اومده به جای ایکس و ایگرگ این چیزها رو گذاشته که مساله طبیعی تر بشه.

نوشته شده در 86/10/15ساعت 2:14 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 

حدسهای گلدباخ
گلد باخ رياضي دان الماني بود كه در سال 1750 در روسيه زندگي ميكرد
حدس او در مورد اعداد زوج
:
هر عدد زوج بالاتر از 4 حاصل جمع دو عدد اول است.
48=11+37......................18=11+7......................20=17+3.......
و...
حدس او در مورد اعداد فرد
:
هر عدد فرد بزرگتر از 5 را ميتوان به صورت حاصل جمع سه عدد اول نوشت.
6=2+2+5......................13=3+3+7.......
و...

نوشته شده در 86/10/15ساعت 2:14 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

آمارگيری

- یه آمار گیر میره در یه خونه ای و راجع به خودش و بچه هاش سوال میکنه.

طرف میگه: "برای سن بچه هام یه معما میگم باید حلش کنی تا سنشون رو پیدا کنی. من سه پسر دارم که حاصل ضرب سن اونا میشه 36 و حاصل جمع سنشون 2 تا از شماره پلاک همسایه سمت راستی کمتره".

آمار گیره یه خورده فکر میکنه و میگه: "با این اطلاعات نمیتونم حلش کنم میشه یه راهنمایی بکنین".

صابخونه میگه: "پسر بزرگترم حلوا شکری عقاب خیلی دوست داره!!!" و آمارگیره مساله رو حل میکنه.

 حالا شما میتونین بگین سن بچه ها به ترتیب چند بوده؟

اگه اعدادی که حاصل ضربشون میشه 36 رو بنویسین میشه این لیست:
1  1  36 -> که حاصل جمعشون میشه 38
1  2  18 -> 21
1  3  12 -> 16
1  4  9  -> 14
1  6  6  -> 13 
*
2  2  9  -> 13 
*
2  3  6  -> 11
3  3  4  -> 10

آمارگیر پلاک خونه همسایه رو میدیده ولی گفته با این اطلاعات نمیتونه حلش کنه. پس حتما ابهامی تو قضیه بوده و این ابهام تنها از دو سری 1 6 6 و 2 2 9  ناشی میشه که جمع هر دو 13 میشه. حالا از این که صابخونه گفته "پسر بزرگترم" میتونیم نتیجه بگیریم که از بین پسراش یه پسری باید سنش از همه بیشتر باشه و یعنی دوقلو نداشته باشه. پس جواب میشه 2 2 9.
 به جای حلوا شکری عقاب هم هر چیز دیگه ای میتونه باشه.
 

نوشته شده در 86/10/15ساعت 2:10 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 
  در زمان قديم كه روستاييان محصولات خودشان را بميدان براي فروش مي آ وردند يك زن روستايي يك سبد تخم مرغ بميدان آورده كه بفروشد.
هنوز هيچ نفروخته بود كه اسب يك سوار پاش خورد بسبد تخم مرغ. نتيحتا بيشتر تخم مرغ ها شكستند.
اسب سوار خيلي نا راحت شد واز روستايي پوزش خوا ست و حاضر شد پول همه آنهارا بپردازد.
اسب سوار از روستايي سوال كرد": "مادر جون چند تا تخم مرغ داشتي؟"
خانم در حواب گفت:
"تعدادشونو نميدو نم اما وقتي آنهارا دوتا دوتا بر ميداشتم يكي باقي ميموند
وقتي سه تا سه تا بر ميداشتم يكي باقي ميموند, وقتي چهارتا چهارتا بر ميداشتم يكي باقي ميموند, وقتي پنحتا پنحتا بر ميداشتم يكي باقي ميموند, وقتي شش تا شش تا بر ميداشتم يكي باقي ميموند, اما وقتيكه هفت تا هفت تا بر ميداشتم هيچي باقي نميموند.
اسب سوار حساب كرد و پول تخم مرغاي زن را داد.

- سوال
كمترين تعداد تخم مرغي كه زن روستايي ميتوانست داشه باشد چندتا بود؟

- جواب ۳۰۱ مي‌شه


منطقش اينه كه بايد كوچكترين عددي رو پيدا كنيم كه باقيمانده‌اش وقتي تقسيم به اعداد ۲ تا ۶ مي‌شود بايد يك باشه و اين عدد مضربي از هفت باشه

از روش ديگر اگر بخواهيم بررسي كنيم مي بينيم كه a-1بر ۲و۳و۴و۵و۶ بخشپذير است و از طرف ديگر aبر ۷ بخشپذير مي باشد.ك.م.م اعداد ۲و۳و۴و۵و۶ عدد ۶۰ مي باشد اما ۶۰ نمي تواند a-1 باشد زيرا ۶۱ بر۷ بخشپذير نيست.60*2را بجاي a-1 در نظر مي گيريم مطلوب نيست ۳*۶۰ را در نظر مي گيريم بازهم نمي شود.۴*۶۰ نيز همينطور زيرا ۲۴۱ بر۷ بخشپذير نيست.اما ۶۰*۵ درست است زيرا عدد ۳۰۱ بر ۷ بخشپذير است.بنابراين كوچكترين عدد با شرايط مساله ۳۰۱ مي باشد كه صابر با برنامه اش به آن رسيد.

نوشته شده در 86/10/15ساعت 2:8 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

  دو عرب با هم مسافرت ميكردند يكي از انها 5 قرص نان و ديگري 3 قرص نان با خود
داشت. عرب سومي به انها پيوست .شب شد و همه با هم 8 قرص نان را خوردند.عرب سوم 8 درهم به ان دو عرب ديگر داد كه بر سر تقسيم ان بين اين دو اختلاف افتاد.
ان كه 5 قرص نان داشته بود مي گفت تقسيم بايد به نسبت 5 به 3 انجام گيرد
و ديگري مي گفت بايد به تساوي باشد.اختلافشان بالا گرفت
و سرانجام از حضرت علي داوري خواستند .ان حضرت 7 درهم را حق صاحب 5 قرص نان و1 درهم را حق صاحب 3 قرص نان دانست!!!
به نظر شما داوري حضرت بر چه پايه اي بوده است؟

**نكته ي اصلي در حل اين مساله ان است كه معلوم شود عرب ميهمان چقدر نان
خورده و از انچه خورده چه مقدارش از ان هر يك از دو عرب بوده است .چون 8 قرص نان را سه نفر به تساوي خورده اند پس هر كدام هشت سوم قرص نان را خوره اند.
ان كه 5 قرص نان داشته هشت سوم انها را خودش خورده و هفت سوم انها را عرب
سوم خورده است و ديگري كه 3 قرص نان داشته هشت سوم انها ره خودش خورده و تنها يك سوم انها را به عرب سوم داده است.
بنابراين 8 درهم بايد به نسبت هفت چهارم و يك چهارم تقسيم شود كه سهم اولي 7 درهم وسهم دومي 1 درهم است
نوشته شده در 86/10/15ساعت 2:8 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

مشتق

   



مشتق یکی از مهمترین مفاهیم ریاضی است. بوسیله مشتق میتوان برخی از مفاهیم فیزیکی (مانند سرعت و شتاب)با تعاریف ریاضی بیان نمود.
ااگر منحنی یک
تابع را در فضای دو بعدی در نظر بگیریم بوسیله مشتق میتوانیم شیب خط مماس بر منحنی را در هر نقطه دلخواه بدست آوریم.همچنین با استفاده از مشتق میتوان خواص هندسی منحنی یک تابع مانند تقعر و تحدب را مشخص کرد.
البته باید به این نکته توجه کرد که هر تابعی در هر نقطه نمیتواند مشتق داشته باشد و به طور کلی مشتق پذیری یک تابع در یک نقطه شرایط خاصی میطلبد.

مشتق گیری و مشتق پذیری


در گذشته های نه چندان دور، مشتق یک تابع را به صورت زیر نشان می دادند:


که در این فرمولنشان دهنده میزان تغییرات یک کمیت است. ولی در حال حاضر برای محاسبه مشتق توابع،بیشتر از فرمول زیر استفاده میکنند:


معمولا از نمادهای زیر برای نشان دادن مشتق تابع f نسبت به متغیر x، استفاده میکنند:





یک تابع را در نقطه ای مانند x مشتق پذیر گویند اگردر آن نقطه مشتق موجود باشد. و برای مشتق پذیری تابع در یک بازه لازم است تابع در هر نقطه دلخواه از بازه مشتق پذیر باشد.اگر تابع در نقطه ای مانند c پیوسته نباشد آنگاه در c نمیتواند مشتق پذیر باشد.البته لازم به ذکر است که پیوستگی در یک نقطه وجود مشتق را تضمین نمیکند.مشتق یک تابع مشتق پذیر میتواند خود نیز مشتق پذیر باشد،که به مشتق آن مشتق دوم تابع گویند.مشتق مراتب بالاتر نیز به همین ترتیب تعریف میشوند.

بررسی مشتق از نظر هندسی

img/daneshnameh_up/1/12/momas22.gif


از نظر هندسی مشتق یک تابع در یک نقطه دلخواه ،شیب خط مماس بر منحنی در آن نقطه است.البته پیدا کردن مستقیم شیب خط مماس در یک نقطه کار دشواری است.زیرا فقط مختصات یک نقطه از خط مماس را داریم.(برای پیدا کردن شیب یک خط از مختصات دو نقطه بر روی خط استفاده میکنیم)برای حل این مشکل از یک خط متقاطع استفاده کرده و این خط را به خط مماس نزدیک میکنیم.برای درک بهتر موضوع به شکل مقابل توجه نمایید.در این شکل خط متقاطع با رنگ بنفش و خط مماس با رنگ سبز مشخص شده است و عددی که در تصویر تغییر میکند نشان دهنده شیب خط متقاطع میباشد. حال از دیدگاه ریاضی این روش را بیان میکنیم:
از دیدگاه ریاضی بدست آوردن مشتق با
حدگیری از شیب خط قاطع که به خط مماس نزدیک شده است بدست می آید.پیدا کردن شیب نزدیکترین خط متقاطع به خط مماس با استفاده از کوچکترین h در فرمول زیر حاصل میشود:



عکس پیدا نشد
بزرگنمایی خط مماس بر یک نقطه روی خط

در این فرمول h به عنوان کوچکترین تغییر متغیر x تعریف میشودو میتواند مقدار مثبت یا منفی اختیار کند. در این فرمول شیب خط با استفاده از نقاط و حاصل میشود.واضح است که در این روش فقط یک نقطه روی خط برای ما معلوم است و نیازی برای بدست آوردن نقطه دوم روی خط وجود ندارد.همچنین در این روش مشتق x ،حاصل حد زیر است:



ارتباط مشتق با علم فیزیک

مشتق نقش مهمی در تعریف برخی ار کمیتهای فیزیک حرکت دارد.ما با داشتن موقعیت اجسام بر حسب زمان میتوانیم سرعت و شتاب آنها را محاسبه کنیم.اگر ما از معادله مکان جسم بر حسب زمان مشتق بگیریم معادله سرعت بدست میآید و اگر از معادله سرعت مشتق گیری نماییم(مشتق دوم معادله مکان)معادله شتاب حاصل میشود.

نقاط بحرانی

نقاطی از تابع که به ازای آنها مشتق تابع تعریف نشده و یا برابر صفر باشد را نقاط بحرانی مینامند.اگر مشتق دوم در یک نقطه بحرانی مثبت باشد،آن نقطه مینیمم نسبی است.و اگر منفی باشدماکزیمم نسبی است،و اگر برابر صفر باشد ممکن است ماکزیمم و مینیمم نسبی نباشد.مشتق گرفتن و بدست آوردن نقاط بحرانی،اغلب ساده ترین راه برای پیدا کردن مینیمم و ماکزیمم نسبی است.(در بهینه سازی نیز این روش بسیار مفید است.به طور کلی مینیمم و ماکزیمم نسبی فقط میتوانند جزئ نقاط بحرانی باشند.

تجزیه و تحلیل نمودارها

مشتق ابزار مناسبی برای آزمودن نمودار تابع است. نقاطی از دامنه تابع که به ازای آنها مشتق اول برابر صفر شود میتوانند نقاط اکسترمم نسبی تابع باشند.البته باید توجه کرد که تمام نقاط بحرانی نقاط اکسترمم نسبی نیستند.برای مثال تابع یک نقطه بحرانی در x=0 دارد، ولی میتوان از نمودار تابع متوجه این نکته شد که تابع در این نقطه دارای ماکزیمم یا مینیمم نسبی نیست.
آزمون مشتق اول و آزمون مشتق دوم ، روش هایی را برای تشخیص نقاط ماکزیمم و مینیمم نسبی فراهم میکند.لازم به ذکر است در فضاهای چند بعدی نقاط اکسترمم را با استفاده از مشتقات جزئی بدست میآورند.
نوشته شده در 86/10/15ساعت 2:3 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

معادلات دیفرانسیل

  



مقدمه

معادله دیفرانسیل معادله‌ای است که شامل یک یا چند مشتق یا دیفرانسیل باشد. معادلات دیفرانسیل بر اساس ویژگیهای زیر رده بندی می‌شوند:

نوع (عادی یا جزئی)

  • معادله شامل متغیر مستقل x ، تابع (y = f(x و مشتقات f را یک معادله دیفرانسیل عادی می‌نامیم.

  • معادله ای متشکل از یک تابع مجهول با بیش از یک متغیر مستقل همراه با مشتقات جزئی آن معادله دیفرانسیل جزئی می نامیم.

مرتبه

که عباترت است از مرتبه مشتقی که بالاترین مرتبه را در معادله دارد.

درجه

نمای بالاترین توان مشتقی که بالاترین مرتبه را در معادله دارد، پس از حذف مخرج کسرها و رادیکالهای مربوط به متغیر وابسته و مشتقاتش. معمولا یک معادله دیفرانسیل مرتبه n جوابی شامل n ثابت دلخواه دارد، این جواب را جواب عمومی می‌نامند.

ساختار

معادلات دیفرانسیل ساختارهای متفاوتی هستند و هر ساختار ویژگیهای متفاوتی دارد:


  • معادلات مرتبه اول از درجه اول
    • با متغیرهای جدایی پذیر
    • همگن
    • خطی (برنولی)
    • با دیفرانسیلهای کامل
  • معادلات مرتبه دوم
  • معادلات خطی با ضرایب ثابت: الف) همگن ب) ناهمگن.
  • تکنیکهای تقریب زدن: الف) سریهای توانی ب) روشهای عددی.

صور مختلف معادلات دیفرانسیل

معادله دیفرانسیل مرتبه اول از درجه اول را همواره می‌توان به صورت زیر در آورد که در آن M و N معرف توابعی از x و y هستند.


Mdx + Ndy = 0

در معادله فوق هرگاه M فقط تابعی از x و N فقط تابعی از y باشد. به صورت معادله جدایی پذیر مرتبه اول است. در این صورت با انتگرال گیری از هر جمله جواب بدست می‌آید. یعنی:


M(x) dx+ ∫N(y) dy = C∫

معادله دیفرانسیل همگن

گاه معادله دیفرانسیلی را که متغیرهایش جدایی پذیر نیستند با تعویض متغیر می‌توان به معادله‌ای تبدیل کرد که متغیرهایش جدایی پذیر باشند، چنین معادله‌ای را همگن می‌نامند. معادله دیفرانسیل خطی مرتبه اول را همیشه می‌توان به صورت متعارف زیر در آورد که در آن P و Q توابعی از x هستند.


dy/dx + py = Q

معادله را که بتوان آن را به صورت:
M (x,y) dx + N(x,y) dy = 0

نوشت و دارای ویژگی زیر باشد کامل نامیده می‌شود. زیرا طرف چپ آن یک دیفرانسیل کامل است.


M/∂y = ∂N/∂x∂

معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم

یک معادله دیفرانسیل مرتبه دوم در حالت کلی به صورت زیر است:


F (x,y,dy/dx,d2y/dx2) = 0

این گونه معادلات را معمولا با یک متغیر مناسب مثل dy/dx = p به معادلات دیفرانسیل نوع اول تبدیل کرد و با جاگذاری در معادله مربوط به روش معادلات دیفرانسیل مرتبه اول حل کرد.

معادلات دیفرانسیل خطی

معادله دیفرانسیل


را که در آن توابع ، ، ... ، و بر بازه I پیوسته بوده و (an(x هرگز صفر نباشد یک معادله دیفرانسیل خطی مرتبه n ام می‌نامیم. که البته اگر در تعریف فوق (F(x مساوی صفر باشد، معادله دیفرانسیل D برای مشتق توابع معرفی می‌شود، سپس با نوشتن معادله کمکی p(r) = 0 و پیدا کردن صفرهای معادله (p(r جواب معادله همگن را پیدا می‌کنیم. در صورت ناهمگن بودن علاوه بر عملیات فوق ، جوابهای معادله ناهمگن را با شیوه های خاصی را پیدا کرده به جواب بالا اضافه می‌کنیم.

حل معادلات دیفرانسیلی خطی مرتبه n ام به توسط سریهای توانی

معادله دیفرانسیل

را در نظر می‌گیریم که در آن x0 نقطه منفرد معادلات در این صورت با تغییر متغیر زیر به حل معادله می‌پردازیم:


، و ...

همین طور با جاگذاری سری مربوط به (F(x و تجریه مناسب و مساوی قرار دادن دو طرف عبارت به حل معادله می‌پردازیم.
نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:59 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 

تبدیل فوریه، نامیده شده به اسم ریاضیدانِ فرانسوی ژوزف فوریه، یک انتقال انتگرالی است که هر تابع f(t) را به یک تابع دیگر F(ω) منعکس می‌کند. به F(ω) در این صورت تبدیل‌شده فوریه۱ تابع f(t) می‌گویند. حالت خاص انتقال فوریه، سری فوریه نام دارد و آن زمانی کاربرد دارد که تابع f(t) متناوب باشد، یعنی: f(t + T) = f(t) . حال اگر تابع متناوب نباشد و یا به عبارتی، تناوب آن برابر بی‌نهایت باشد T\to\infty))، آنگاه از سری فوریه به راحتی، عبارت زیر به دست می‌آید:

F(\omega)= \frac{1}{\sqrt{2 \pi}} \int\limits_{-\infty}^\infty f(t) e^{-\mathrm{i} \omega t} \,dt

f(t)    = \frac{1}{\sqrt{2 \pi}} \int\limits_{-\infty}^\infty F(\omega) e^{\mathrm{i} \omega t} \,d \omega

انتقال فوریه و همراه آن آنالیز فوریه، در مباحث مختلف فیزیک، از جمله الکترونیک و الکترومغناطیس (به خصوص در پیغام‌رسانی و مخابراتآکوستیک، فیزیک امواج و غیره کاربرد فراوان دارد.

نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:56 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

سری فوریه ، روشی در ریاضیات می‌باشد که به وسیله آن ، هر تابع متناوبی به صورت جمعی از توابع سینوس و کسینوس می‌تواند نوشته شود. نام این قضیه به اسم ریاضیدان فرانسوی ، ژوزف فوریه ثبت شده است.

در نظریه سریهای فوریه نشان داده شده است که اگر (f(x در شرایطی مثل (شرط دیریشله) صدق کند، می‌توان آن را به صورت سری هماهنگی به شکل:


تصویر

بسط داد و اینکه در نقاط ناپیوستگی سری سمت راست رابطه فوق برابر مقدار متوسط است. ضرایب an و bn را می‌توان با استفاده از روابط متعامد:


تصویر

تصویر

تصویر

تصویر

تصویر

که در آنها mnδ نماد کرونکر است که به ازای m=n برابر واحد و در غیر اینصورت صفر است. همچنین اگر یک تابع متناوب با تناوب T باشد یا به عبارتی: (f(t + T) = f(t آنگاه ، این تابع به صورت زیر می‌تواند نوشته شود:


تصویر

در اینجا داریم:


تصویر

تصویر

تصویر

سری فوریه می‌تواند به صورت زیر نیز نوشته شود:


تصویر

که
تصویر

تصویر

حساب کرد. می‌توان نشان داد که این سری به طور یکنواخت در بازه (L/۲ , -L/۲) همگراست، بطوری که انتگرال گیری جمله به جمله در استنتاج این معادلات کار بجایی است. این معادلات را با تبدیلات زیر ادامه می‌دهیم:


تصویر

تصویر

تصویر

در نتیجه:


تصویر

بنابراین:


تصویر

تصویر

تصویر

حال با تغییر بازه انتگرال گیر فوق به {o,2L} داریم:


تصویر

تصویر

تصویر

این سری را می‌توان به صورت زیر هم نوشت:


تصویر

به عنوان آزمون:


تصویر

تصویر

تصویر

تصویر

تصویر

بنابراین:


تصویر

ضریب An را می‌توان به صورت زیر توسعه داد:


تصویر

تصویر

تصویر

در نهایت در بازه {L/2 , L/2-} سری فوریه به صورت:


تصویر

و
تصویر

تعریف می‌شود.
نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:54 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 

دنیای بینهایت ها هم قابل طبقه بندی و ترتیب بندی است. دو نوع ترتیب بسیار مشهور در دنیای بینهایت ها وجود دارد. یکی از آنها در اعداد کاردینال و دیگری در اوردینال ظاهر می‌شود. در کاردینهالها مجموعه تمام اعداد شمارش پذیر مانند مجموعه اعداد طبیعی ، مجموعه اعداد زوج ، مجموعه اعداد گویا یکسان در نظر گرفته می‌شود و به همه آنها و عدد الف صفر یعنی X0 نسبت داده می‌شود در حالی که به مجموعه بزرگتر از آنها مجموعه اعداد حقیقی ، مجموعه کلیدی نقاط روی یک خط و بسیاری از مجموعه‌های دیگر ، تعداد اعضای این مجموعه‌ها با عددی به نام X نشان داده می‌شود X0 کوچکتر از X است.

سوال جالب در منطق ریاضی این است که آیا عددی بین X0 و X وجود دارد. و جوابهای بسیار شیرین و جالبی برای این سوالها داده شده که مربوط به کارهای کوهن و گودل می‌باشد، آنها چیز جالبی را اثبات کردند و آن اینکه اگر عددی را ما بین این دو وجود داشته باشد و یا وجود نداشته باشد. تاثیری بر ریاضیاتی که ما داریم ندارد. در حقیقت ما مختاریم که فرض کنیم وجود دارد یا وجود ندارد. اعدادی بعدی اوردینالها است اساس شمارش مجموعه‌ها بر حسب اوردینالها بر تعریفی از ترتیب قرار دارد. به هر حال بینهایت عدد اوردینال و بینهایت عدد کاردینال وجود دارند که مقدارشان متناهی نیست؟!

نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:53 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 در 23 مارس 1749 در حوالی پون لوک فرانسه متولد شد پدرش دهقان فقیری بود و از کودکی خودش اطلاعی در دست نیست لاپلاس از جمله مؤثرترین دانشوران در طول تاریخ می باشد او به محض اینکه ریاضیدان مشهوری شد و افتخاراتی کسب نمود اصل و نسب خود را مخفی نگاه می داشت، مشهور است که لاپلاس برای ملاقات دالامبر ریاضیدان با ارزش در یکی از روزهای سال 1770 به خانه او می رود و با وجود توصیه هایی که ارائه می دهد کمک قابل توجهی از طرف زیاضی دان بزرگ نسبت به او نمی شود لاپلاس مایوس نمی شود و نامه ای برای دالامبر می فرستد و در آن افکار خویش را درباره اصل مکانیک شرح می دهد دالامبر به محض خواندن نامه نویسنده را احضار می کند و به او می گوید چنانچه ملاحظه میکنید من به توصیه و سفارش ترتیب اثر نمی دهم ولی شما برای شناساندن خود وسیله خوبی بدست آوردید دالامبر فوراٌ‌ لاپلاس را به سمت استاد مدرسه نظامی پاریس انتخاب می کند.

در مرحله اول لاپلاس نوشته هایی در باره مسائل حساب انتگرال، اختر شناسی، ریاضی کیهان شناسی نظریه بازیهای بخت آزمایی و علیت تالیف کرد در این دوره سازنده وی سبک و شهرت و موضع فلسفی و برخی شیوه های ریاضی خود را ساخته و پرداخته کرد و برنامه ای برای پژوهش در دو زمینه – احتمالات و مکانیک آسمانی – تنظیم نمود که بقیه عمر را به کار ریاضی در باره آنها پرداخت در مرحله دوم در هر دو زمینه به بسیاری از نتایج عمده ای رسید که به سبب آنها مشهور است و بعدها آنها را در رساله های بزرگ خو«مکانیک سماوی 1799 – 1825) و نظریه تحلیلی(1812) گنجانید اطلاع از بخش اعظم این مسائل به وسیله شیوه های ریاضی صورت گرفت که او در آن زمان یا قبل از آن، به وجود آورد ابداع کرده بود مهمترین آنها عبارتند از توابع مولد، که از آن پس به نام وی خوانده شدند. بسط، که آن نیز در نظریه دترمینانها به نام وی گردید، تغییر مقادیر ثابت به منظور رسیدن به راه حلهای تقریبی در انتگرال گیری عبارتهای اختر شناسی و ابع گرانشی تعمیم یافته که بعدها با دخالت پواسون به صورت تابع پتانسیل برق و مغناطیس قرن 19 در آمد همچنین در طی همین دوره بود که لاپلاس به سومین حوزه علایقش – یعنی فیزیک که با همکاری لاوازیه در زمینه نظریه گرما بود، وارد گردید و تا حدودی در نتیجه آن همکاری بود که وی تبدیل به یکی از اعضای مؤثر حلقه درونی مجمع ملی شد.

اولین مسئله مورد توجه لاپلاس دنبال نمودن کار اسحاق نیوتن بود زیرا اسحاق نیوتن قانون اصلی مکانیک آسمانی را یافته بود و لاپلاس می خواست این قانون را در مورد تمام اجسام منظومه شمسی به کار برد لاپلاس شروع به تعیین قوانین مکانیک سیارات کرد تا نشان دهد که این اجسام مانند سایر اجسام تابع قوانین فیزیکی هستند اولین موضوعی که لاپلاس نزد خود مطرح می کند موضوع ثبات دستگاه شمسی است که آیا به وضعی که داراست می ماند یا بالاخره ماه روی زمین سقوط می کند و سیارات بر جرم خورشید پرتاب شده و معدوم می گردند اسحاق نیوتن هم این سؤال را مطرح کرده بود و به این نتیجه رسیده بود که باید گاهگاهی دست خداوند در کار بیاید و حرکات آنها را به جریان عادی برگرداند ولی لاپلاس گفت اگر چه وضع سیارات نسبت به خورشید تغییر می کند ولی این تغییرات تناوبی است لاپلاس تمام این اکتشافات را تحت عنوان مکانیک آسمانی منتشر ساخت ولی چون فهم مطالبش برای همه کس مقدور نبود لذا تصمیم گرفت کتابی دیگر بنویسد که مردم عادی هم از آن بهره مند گردند این کتاب تحت عنوان شرح دستگاههای جهانی منتشر شد.

لاپلاس علاوه بر نجوم و ریاضیات استادی عالیقدر در علم فیزیک بود و در باره لوله های موئین و انتشار امواج صوتی مطالعات فراوانی داشت از مهمترین آثار لاپلاس تئوری تحلیلی احتمالات را که در سال 1812 نوشته است می توان نام برد لاپلاس را که دانشمندی بی همتا می توان گفت متاسفانه نسبت به تمام حکومتهایی که پی در پی عوض می شدند تملق می گفت و از آنها استفاده می کرد در مقابل ناپلئون تا زانو تعظیم می کرد و به همین علتها بود که از طرف امپراطور به مقامهای کنت – سناتور – ریاست مجلس سنا انتخاب شد با وجود اینها وقتی ناپلئون اسیر شد به او پشت کرد و به عزلش رای داد و خود را در دامان لویی هجدهم انداخت و از طرف او به سمت رئیس کمیته تجدید تشکیلات مدرسه پلی تکنیک و عضو مجلس عیان انتخاب شد. لاپلاس با تمام این اوصاف جوانان را تشویق و کمک می کرد به طوری که روزی یکی از اکتشافات جوان ناشناسی بنام بیو از طرف آکادمی مورد تمجید قرار گرفت او را نزد خود خواند و معلوم گردید لاپلاس قبلاٌ این اکتشاف را مورد مطالعه قرار داده سات.

لاپلاس اواخر عمر را در آرکوری نزدیک پاریس در عمارت ییلاقی خود که نزدیک دوستش برتوله بود گذارنید او روز 5 مارس 1812 در 78 سالگی در گذشت در حالیکه آخرین حرف او این بود: آنچه می دانیم بسیار ناچیز و آنچه نمی دانیم عظیم و وسیع است.
نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:51 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 
 

در ریاضی سری عبارت است از مجموع جملات یک دنباله.به عبارت دیگر سری شماری از اعداد است که بین آنها عملگر جمع قرار گرفته است.

...+5+4+3+2+1


سریها بر دو نوعند:سریهای متناهی و نامتناهی؛که سریهای متناهی را می توان با اعمال ساده جبری محاسبه کرد،ولی برای محاسبه سریهای نامتناهی باید از آنالیز کمک گرفت.
به عنوان مثال سری زیر یک سری متناهی است.

 
سری نامتناهی، سری میباشد که جملات آن محدود نیست.
به این سری توجه نمایید:



این سری یک سری عددی نامتناهی میباشد.که در حالت کلی به صورت زیر نشان داده میشود.که به آن سری هندسی میگویند.


a را جمله اول و k را قدر نسبت سری می نامند.مجموع n جمله اول یک سری رابا نشان میدهند
در صورتی که به سمت یک عدد متناهی سیر کند آن را همگرا مینامند. در غیر این صورت به آن یک سری واگرا گویند.
حال به معرفی نوع دیگری از سریها به نام سریهای توانی می پردازیم:سریهایی را که جملات آن
توابعی از متغیر x باشند را سریهای توانی گویند.و مجموعه مقادیر از x که به ازای آنها توابع موجود در سری تعریف شده و سری همگرا باشد را میدان همگرایی سری گویند.

هر سری تابعی به شکل را یک سری توانی بر حسب میگویند.واضح است که جملات آن به فرم زیردر میآید:


حال به قضیه مهمی به نام قضیه تیلور میرسیم؛طبق این قضیه میتوان هر تابعی را که در یک بازه بینهایت بار مشتق پذیر باشد میتوان در این بازه به صورت یک سری توانی نامتناهی که به سری تیلور معروف است نشان داد.به عنوان مثال تابعی مانند را میتوان به صورت جمع توابعی بر حسب نوشت.
قبل از اینکه به توضیح کامل درباره این سریها بپردازیم.مثالی را در مورد این سریها بیان میکنیم.تابع sinx را در نظر بگیرید.این تابع را میتوان به صورت سری زیر بیان کرد:





لازم به توضیح است که در سری فوق c=0 در نظر گرفته شده است.

در اشکال زیر نمودار سری به ازای n=4؛ n=7 و نمودار sinx از راست به چپ رسم شده است.
همانطور که مشاهده میشود هر قدر تعداد جملات سری افزایش یابد شکل آن به یک منحنی تبدیل مشود.و اگر تا بینهایت رسم شکل ادامه یابد به شکل تابع sinدر مآید.


حال به شکل تابع sinx توجه کنید متوجه میشوید که با ادامه روند رسم اشکال به ازای nهای نامتناهی سرانجام به شکل sinx خواهیم رسید.


حال در زیر به تشریح کامل سریهای تیلور می پردازیم.

بحث جامع

 


img/daneshnameh_up/3/3d//Sintay.png 


sinx
تخمین تیلور(Taylor)، چند جمله‌ای های از درجه 1، 3، 5، 7، 9، 11 و 13


در ریاضیات، سری‌های تیلور از یک تابع f حقیقی (یا مختلط) که معمولا بطور نامحدود مشتق پذیر بوده و در یک فاصله باز (a-r و a+r ) تعریف شده، بصورت سریهای توانی زیر میباشد:
:

که در آن !n
فاکتوریل n و (f (n)(a به معنی مشتق nام f در نقطه a میباشد.

اگر این سریها برای هر مقدار x در فاصله (a-r, a+r) همگرا بوده و مجموع آن برابر (f(x باشد، آنگاه تابع (f(x تحلیلی نامیده میشود. برای اطمینان از همگرایی سریها به (f(x، معمولا از تخمین برای جمله باقیمانده
قضیه تیلور استفاده میشود. یک تابع تحلیلی است، اگر و فقط اگر بتوان آنرا بصورت یک سریهای توانی نمایش داد؛ ضرایب در سریهای توانی لزوما همان ضرایبی است که در فرمول سریهای تیلور داده شده است.
اگر a = 0 باشد، این سریها به نامسریهای مک‌لارین(Maclaurin) نامیده میشود.
اهمیت یک چنین سریهای توانی سه جانبه است. اول، مشتق گیری و انتگرال گیری سریهای توانی میتواند جمله به جمله انجام شود لذا بطور خاصی ساده است. دوم، یک تابع تحلیلی میتواند بطرز یکتایی به
تابع هولومورفیک(holomorphic) تعریف شده روی یک صفحه باز در روی سطح مختلط، امتداد داده شود، که مکانیزم کامل تحلیل مختلط را فراهم مینماید. سوم، سریهای (کوتاه شده) میتواند برای محاسبه مقادیر تقریبی تابع استفاده شود.




img/daneshnameh_up/b/b1//Expinvsq.png.

تابع e-1/x² تحلیلی نیست، مقدار سریهای تیلور 0 است، درحلیکه مقدار تابع غیر صفر است.


توجه داشته باشید که مثالهایی برای توابع (f(x که دارای مشتقات محدود بوده و سریهای تیلور آنها همگرا بوده ولی برابر (f(x نیست، وجود دارد. برای مثال، برای تابع تعریف شده مقطع بصورت (f(x) = exp(−1/x² اگر x ≠ 0 وf(0) = 0،
تمام مشتفات در نقطه x = 0 صفر میباشند، بنابراین سریهای تیلور (f(x صفر بوده، و شعاع همگرایی آن محدود است، اگر چه تابع بطور یقین صفر نمی باشد. این آسیب، توابع ارزشمند-
مختلط برای یک متغیر مختلط را مخدوش نمی نماید. توجه اینکه با نزدیک شدن z به سمت 0 در طول محور فرضی (exp(−1/z² به 0 نزدیک نمی شود.

بعضی از توابع را نمیتوان بصورت سریهای تیلور نوشت زیرا آنها دارای
حالت استثنایی می باشند؛ در این حالتها، اغلب نیز میتوان به بست سریهایی دست یافت اگر بتوان از توانهای منفی متغیر x استفاده نمود؛ رجوع شود به سریهای لارنت«Laurent). برای مثال، (f(x) = exp(−1/x² را میتوان بر حسب سریهای لارنت نوشت.

قضیه پیشرفت اخیر برای یافتن سریهای تیلوری است که بتواند راهکاری برای معادلات دیفرانسیل باشد. این قضیه توسعه تکرار پیکارد«Picard) میباشد.

فهرست سریهای تیلور


چندین بست سریهای تیلور مهم بشرح ذیل میباشد. تمام این بستها نیز برای متغیرهای مختلط x صادق می باشد.

توابع اکسپتانسیلی و لگاریتم طبیعی:





سریهای هندسی:



قضیه فرعی-جزیی«Binomial» :



توابع مثلثاتی:

 

 

 

 

 

توابع هایپربولیک:

:

:

:

:

:



توابع لامبرت«Lambert's W):

:

اعداد Bk که در بستهای (tan(x و (tanh(x ظاهر می شوند همان
اعداد برنولی ، (C(α,n در بستهای فرعی-جزیی ضرایب فرعی-جزیی بوده و Ek در بستهای (sec(x همان اعداد اولر می باشند.

نکته :


سریهای تیلور را به توابع با چند متغیر نیز تعمیم داد.

:

نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:48 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

 

  

 

تعریف

هر سری به صورت
=+++...+
را یک
سری توانی به مرکز 0 ، و اگر c عددی حقیقی باشد، سری
=+++...+
را یک سری توانی به مرکز c می‌نامیم. توجه کنید که برای سادگی امر ، حتی وقتی x=c ، فرض می‌کنیم که =1 همچنین روشن است که با تغییر متغیر =x-c سری به مرکز c را می‌توان به یک سری به مرکز 0 تبدیل کرد. پس برای سادگی امر ، اغلب سریهای به مرکز 0 را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. روشن است که یک سری توانی همواره به ازای x=0 همگرا است. یک سری توانی ممکن است تنها به ازای x=0 یا به ازای همه مقادیر حقیقی x همگرا باشد.

ویژگیهای سری توانی

1) اگر سری توانی به ازای عدد ناصفر x= همگرا باشد، آنگاه به ازای هر مقدار x که همگرای مطلق است.
2) اگر سری توانی به ازای عدد ناصفر x= واگرا باشد، آنگاه به ازای هر مقدار x که واگراست.
3) اگر یک سری توانی باشد، آنگاه دقیقا یکی از حالتهای زیر رخ می دهد:
الف) این سری تنها به ازای x=0 همگراست.
ب) این سری به ازای هر مقدار x همگرای مطلق است.
ج) عدد مثبت r وجود دارد به طوری که سری فوق همگرای مطلق است اگر و واگراست اگر
.

شعاع همگرایی

فاصله همگرایی یک سری توانی ، فاصله‌ای واقع بین نقاط r- و r+ است بطوری که به ازای نقاط x درون این فاصله سری همگرایی مطلق و به ازای نقاط x بیرون آن واگراست. عدد r را شعاع همگرایی سری توانی می‌نامند.

قضیه مشتق‌گیری سریهای توانی

اگر یک سری توانی با شعاع همگرایی r>0 باشد، آنگاه
شعاع همگرایی سری که حاصل از مشتق‌گیری جمله به جمله سری داده شده است، برابر با r است اگر چه قضیه مشتق‌گیری بیان می‌کند که مشتق اول سری توانی با شعاع همگرایی ناصفر ، وجود دارد ولی ، چون سری
مشتق شده خود یک سری توانی با همان شعاع همگرایی است، از این سری نیز می‌توان مشتق گرفت. در نتیجه سری داده شده دوبار مشتق‌پذیر است. با تکرار این روند ، نتیجه می‌گیریم که همه مشتقهای یک سری توانی با شعاع همگرایی در بازه وجود دارند. با این توضیحات به ذکر یک قضیه می‌پردازیم.

قضیه

اگر سری توانی در فاصله همگرا باشد، آنگاه مجموع آن نمایشگر تابعی است که در فاصله همگرایی دارای مشتقهای تا مرتبه n ام است، و هر یک از مرتبه‌های مشتق مثلا مشتق مرتبه n ام مجموع سری ، برابر مجموع یک سری است که به n بار مشتق‌گیری جمله به جمله از سری مفروض حاصل می‌گردد. علاوه بر این ، فاصله همگرایی هر سری حاصل از مشتق‌گیری ، همان فاصله همگرایی سری مفروض ، یعنی است.

قضیه انتگرال‌گیری سریهای توانی

اگر شعاع همگرایی سری توانی برابر با r>0 باشد، آنگاه
شعاع همگرایی سری ، حاصل از انتگرال‌گیری جمله به جمله از سری داده شده، برابر با r است
.

سری تیلور

اگر همه مشتقهای f در بازه بازی شامل c چون I وجود داشته باشند، آنگاه این تابع را می‌توان به ازای مقادیر x در I توسط سری تیلور

نشان داد.

سری مک لورن

اگر در سری تیلور قرار دهیم c=0 ، یک حالت خاصی از این سری بدست می‌آید، که آن را سری مک لورن می‌نامند.
نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:46 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

آبل


نيلس هنريک آبل (1802-1829) يکي از پيشروترين رياضيدانان قرن نوزدهم و احتمالا بزرگترين نابغه
برخواسته از کشورهاي اسکانديناوي است. آبل همراه با معاصرانش, گاوس و کوشي, يکي از پيشگامان ابداع
رياضيات نوين بوده است, که مشخصة آن تأکيد بر اثبات دقيق است. زندگيش آميزة تندي بود از خوشبيني
شوخ طبعانه در هنگامي که تحت فشار فقر و گمنامي قرار داشت, و درقبال دستاوردهاي درخشان برجستة
فراوانش در عنفوان جواني, متواضع بود و در رويارويي با مرگي زودرس به آرامي تسليم بود.
آبل يکي از شش فرزند کشيش فقيري در يکي از روستاهاي نروژ بود. بيش از شانزده سال نداشت که
استعداد عظيمش آشکار شد و مورد تشويق يکي از معلمينش قرار گرفت, و چيزي نگذشت که به خواندن و
فهميدن کارهاي نيوتن, اويلر, و لاگرانژ پرداخت. وي به عنوان تفسيري در مورد اين تجربه, نکتة زير را بعدها
به نظر من اگر کسي بخواهد در رياضي پيشرفت کند, بايد به » : در يکي از يادداشتهاي رياضي خود نوشت
هجده سال بيش نداشت که پدرش مرد و خانواده را در تنگدستي .« مطالعة آثار اساتيد و نه شاگردان بپردازد
به جاگذاشت. آنها با کمک دوستان و همسايگان امرار معاش مي کردند و با کمک مالي چند تن از استادان,
اين پسر توانست در سال ۱۸۲۱ به طريقي وارد دانشگاه اسلو شود. نخستين پژوهشهاي او, که شامل حل
مسئلة کلاسيک منحني همزمان به وسيلة معادلة انتگرالي بود, در سال ۱۸۲۳ منتشر شد. اين اولين جواب
معادله اي از اين نوع بود, و راهگشايي براي پيشرفت وسيع معادلات انتگرالي در اواخر قرن نوزدهم و اوايل
را درقرن بيستم شد. او همچنين ثابت کرد که معادلة درجه پنجم ax^5+bx^4+cx^3+dx^2+ex+f=0
را در حالت کلي نمي توان مانند معادلات درجة پائينتر, برحسب راديکال حل کرد, و بدين ترتيب مسئله اي را
حل کرد که رياضيدانان را ۳۰۰ سال گرفتار کرده بود. او اثباتش را به خرج خود در جزوة کوچکي منتشر
کرد.
در اين رشد علمي, آبل بزودي از نروژ فراتر رفته و تصميم به ديار از فرانسه و آلمان گرفت. با حمايت دوستان
و استادانش تقاضايي به دولت داد, که پس از تشريفات و تأخيرهاي متعارف, بورسي براي يک مسافرت
طولاني علمي در قارة اروپا دريافت کرد. سال اول مسافرت خود به خارج را بيشتر در برلين گذراند. در آنجا
اينخوش شانسي بزرگ را داشت که با رياضيدانان آماتور جوان و پرشوري به نام اگوست لئوپولدکرل, مجلة
مشهورش به نام مجلة رياضيات محض و کاربردي برانگيخت. اين اولين مجلة ادواري جهان بود که کاملا به
پژوهشهاي رياضي اختصاص داشت. سه جلد اول آن شامل ۲۲ مقاله از آبل بود.
مطالعات اولية آبل در رياضيات منحصر به سنت قديم قرن هيجدهم بود که نمونه اش اويلر است. در برلين
تحت تأثير مکتب فکري جديدي قرار گرفت که توسط گاوس و کوشي رهبري مي شد, و بيشترين تأکيدش
بر استنتاج دقيق بود تا بر محاسبات مشروح. در آن زمان بجز کار عظيم گاوس روي سريهاي فوق هندسي,
کمتر اثباتي در آناليز بود که امروزه نيز معتبر به شمار آيد. همان طور که آبل در نامه اي به يکي از
دوستانش تشریح می کند: «اگر ساده ترين حالات را کنار بگذاريم, در تمام رياضيات حتي يک سري
بينهايت هم نمي توان يافت که مجموع آن دقيقًا تعيين شده باشد. به عبارت ديگر, مهمترين بخشهاي
رياضيات فاقد مبنا هستند»
در اين دوران وي نتيجة مطالعات کلاسيک خود را در مورد سريهاي دوجمله اي
نوشت و در آن نظرية عمومي همگرايي را بنا نهاد و اولين اثبات قانع کننده از صحت بسط اين سري را ارائه
کرد.
آبل جزوة مربوط به معادلات درجة پنجم خود را, به اميد آنکه به مثابة يک جواز عبور علمي به کار رود, براي
گاوس به گوتينگن فرستاده بود. ولي, گاوس به دليلي که روشن نيست بدون آنکه به آن حتي نظري بياندازد
آن را کنار گذاشت, زيرا ۳۰ سال بعد, پس از مرگش آن را سربسته در بين اوراقش يافتند. با تأسف براي هر
دو نفر, آبل احساس کرد که در مورد او کارشکني شده است, و تصميم گرفت بدون ملاقات با گاوس به
پاريس برود.
در پاريس با کوشي, لژاندر, ديريکله, و ديگران ملاقات کرد, ولي اين ملاقاتها سرسري بود و او آن طور که مي
بايست شناخته نشد. وي در آن زمان چندين مقالة مهم در مجلة کرل منتشر کرده بود ولي فرانسويان کمتر
از وجود اين مجلة ادواري مطلع بودند و آبل خجالتير از آن بود که با افراد تازه آشنا راجع به کارهاي خود
صحبت کند. اندکي پس از ورودش, اثر برجستة خود را تحت عنوان يادداشتي دربارة يک خاصيت کلي دستة
وسيعي از توابع متعالي که آن را شاهکار خود دانست, به پايان رساند. اين اثر شامل کشفي در مورد انتگرال
توابع جبري است که امروزه به نام قضية آبل مشهور است, و پايه اي براي نظرية بعديش راجع به انتگرال
آبل, و قسمت زيادي ازهندسة جبري به شمار مي رود. گفته مي شود که دهها سال بعد, هر ميت ضاکمن
از آبل آنقدر کار به جا مانده است که رياضيدانان را تا ۵۰۰ سال مشغول » : اشاره به اين يادداشت, گفته است
ژاکوبي قضية آبل را بزرگترين کشف حساب انتگرال در قرن نوزدهم توصيف کرد. آبل دستنوشتة خود «. کند
را به فرهنگستان فرانسه ارائه کرد. وي اميدوار بود که اين اثر بتواند توجه رياضيدانان فرانسه را به او جلب
کند, ولي او بيهوده صبر کرد تا کيسه اش خالي شد و مجبور شد به برلين برگردد. جرياني که اتفاق افتاد از
اين قرار بود: دستنوشت مزبور براي بررسي به کوشي و لژاندر داده شد, کوشي آن را به خانه برد و در جاي
نامربوطي گذاشت و آن را بکلي فراموش کرد و تا سال ۱۸۴۱ اقدام به انتشار اين اثر نشد, و در آن زمان نيز
قبل از آن که نمونه هاي چاپي آن خوانده شود گم شد. بالاخره نسخة اصلي مقاله در سال ۱۹۵۲ از فلورانس
سردرآورد. آبل در برلين اولين مقالة انقلابي خود را در مورد توابع بيضوي, موضوعي که سالها روي آن
کارکرده بود, به پايان رساند, و درحالي که سخت مقروض شده بود به نروژ برگشت.
او انتظار داشت در بازگشت, به استادي منصوب شود, ولي بازهم آرزوهايش نقش بر آب شدو با تدريس
خصوصي به امرار معاش پرداخت, و مدت کوتاهي نيز به عنوان معلم کمکي در يک مؤسسه گمارده شد.
دراين دوران يکسره مشغول کار بود و اغلب اوقات روي نظرية توابع بيضوي که آن را به عنوان عکس
انتگرالهاي بيضوي کشف کرده بود, کار مي کرد. اين نظريه بسرعت جاي خود را به عنوان يکي از رشته هاي
اصلي آناليز قرن نوزدهم, با کاربردهاي فراواني در نظرية ادعداد, فيزيک رياضي, و هندسة جبري, باز کرد. در
اين اثنا, آوازة شهرت آبل به همة مراکز رياضي اروپا رسيد و در رديف بزرگان رياضي جهان قرارگرفت, ولي
وي به خاطر گوشه گيريش از اين ماجرا بي خبر ماند. در اوايل سال ۱۸۲۹ مرض سلي که طي مسافرت به
آن مبتلا شده بود چنان پيشروي کرد که او را از کارکردن باز داشت, و در بهار همان سال, آبل در سن بيست
و شش سالگي درگذشت. کمي پس از مرگش, کرل در يادنامه اي به طعنه نوست که تلاشهاي آبل موفقيت
آميز بوده است, و آبل بايد به کرسي رياضي دانشگاه برلين منصوب شود.
کرل در مجلة خود آبل را چنين مي ستايد: «تمام آثارش حاوي نشانه هايي از نبوغ و قدرت فکري حيرت
انگيز است. مي توان گفت که او مي توانست با قدرتي مقاومت ناپذير از همة موانع بگذرد و به عمق مسئله
نفوذ کند... وجه تمايز او خلوص و نجابت ذاتي وي و نيز تواضع کم نظيري بود که ارزش او را به ميزان نبوغ
غيرعاديش بالا مي برد.» ولي, رياضيدانان, براي يادآوري مردان بزرگ رياضي روشهاي مختص خود به خود
دارند, و با گفتن معادلة انتگرالي آبل, انتگرالها و توابع آبل, گروههاي آبلي, سري آبل , فرمول مجموع جزئي
آبل, قضية حد آبل در نظرية سريعاي تواني, و جمع پذيري آبلي از او ياد مي کنند. کمتر کسي است که
اسمش به اين همه موضوع و قضيه در رياضيات نوين پيوند خورده باشد و آنچه وي در دوران يک زندگي
عادي مي توانست انجام دهد مافوق تصور است
نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:44 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

ژوزف لویی لاگرانژ در 25 ژانویه سال 1736 در تورینو ایتالیا متولد شد او که از بزرگترین ریاضی دانان تمام ادوار تاریخ می باشد هنگام تولد بیش از حد ضعیف و ناتوان بود و از 11 فرزند خانواده فقط او زنده مانده بود. زندگی لاگرانژ را می توان به سه دوره تقسیم کرد: نخستین دوره شامل سالهایی می شود که در موطنش تورینو سپری شد(1736 – 1766) دوره دوم دوره ای بود که وی بین سالهای 1766 و 1787 در فرهنگستان برلین کار می کرد دوره سوم از 1787 تا 1813 که عمر وی به پایان رسید در پاریس گذشت. دوره اول و دوم از نظر فعالیتهای علمی پر ثمرترین دوره ها بودند که با کشف حساب تغییرات در 1754 آغاز گردید و با کاربرد آن در مکانیک در 1756 ادامه یافت در این نخستین دوره وی در باره مکانیک آسمانی نیز کار کرد دوره اقامت در برلین هم از نظر مکانیک و هم از لحاظ حساب دیفرانسیل وانتگرال سازنده بود با این حال در آن دوره لاگرانژ در درجه اول در زمینه حل عددی و جبری معادلات و حتی فراتر از آن در نظریه اعداد، چهره ای برجسته و ممتاز شده بود. سالهای اقامتش در پاریس را صرف نوشته های آموزشی و تهیه رساله های بزرگی نمود که استنباطهای ریاضی وی را خلاصه می کردند این رساله هادر هنگامی که عصر ریاضیات قرن 18 در شرف پایان بود مقدمات عصر ریاضیات قرن 19 را فراهم کردند و از برخی جهات آن دوره را گشودند. پدر لاگرانژ وی را نامزد آموختن حقوق نمود اما لاگرانژ به محض آنکه تحصیل فیزیک را زیر نظر بکاریا و تحصیل هندسه را زیر نظر فیلیپو آنتونیو رولی آغاز کرد به سرعت متوجه تواناییهای خود شد و بنابراین خویشتن را وقف علوم دقیق تر کرد.

در 1757 چند
دانشمند جوان تورینویی که لاگرانژ وکنت سالوتسو و جووانی چنییای فیزیکدان در میان آنها بودند انجمنی علمی بنیاد نهادند که منشاء فرهنگستان سلطنتی علوم تورینو گردید یکی از اهداف اصلی آن انجمن انتشار جنگ بود به زبان فرانسوی و لاتینی به نام (جنگ تورینو) که لاگرانژ خدمتی بنیادی به آن کرد سه جلد اول آن تقریباٌ‌ حاوی تمامی آثاری بود که وی هنگام اقامت در تورینو به چاپ رسانده بود. فعالیت لاگرانژ در مکانیک آسمانی غالباٌ بر محور مسابقه هایی دور می زند که از طرف انجمنهای مختلف علمی پیشنهاد شده بودند اما به این گونه مسابقه ها منحصر نبود. در تورینو غالباٌ‌ کارش جهت گیری مستقل داشت و در 1782 به دالامبر و لاپلاس نوشت که در باره تغییرات قرنی نقطه های نهایی اوج و خروج از مرکز تمام سیارات کار می کند. این پژوهش لاگرانژ به اتنشار کتاب انجامید با عنوان نظریه تغییرات قرنی عناصر سیارات و مقاله ای با عنوان در باره تغییرات قرنی حرکات متوسط سیارات که در سال 1785 منتشر شد. لاگرانژ در برلین و در سال 1768 مقاله حل مسئله ای از حساب را برای جنگ تورینو فرستاد تا در جلد چهارم درج شود در آن نوشته لاگرانژ به نوشته قبلی خود اشاره داشت و از طریق کاربرد ظریف و استادانه الگوریتم کسرهای پیوسته ثابت کرد که معادله فرما (ریاضی دان معروف) را در صورتی می توان در تمام حالات حل کرد که اعداد درست مثبت باشند، این است نخستین راه حل شناخته شده این مسئله مشهور. آخرین بخش این نوشته در مقاله ای با عنوان روش جدید برای حل مسائل نامحدود دراعداد درست بسط یافت که در نشریه یاداشتهای برلین برای سال 1768 عرضه شد ولی تا فوریه آن سال کامل نگردید و در سال 1770 منتشر شد.

از بزرگترین شاهکارههای علمی لاگرانژ رساله
مکانیک تحلیلی را می توان نام برد که در سال 1788 انتشار یافت او در آن اثر پیشنهاد کرد که بهتر است نظریه مکانیک و فنون حل کردن مسائل آن رشته به فرمولهایی کلی تحویل شوند، فرمولهایی که هر گاه پیدا شوند همه معادله های لازم برای حل هر مسئله را بوجود خواهند آورد. باری، لاگرانژ تصمیم گرفت که چاپ دومی از آن اثر منتشر کند که حاوی برخی پیشرفتها باشد او قبلاٌ در یادداشتهای انستیتو چند مقاله منتشر کرده بود که آخرین و درخشانترین خدمت وی را در راه پیشبرد مکانیک آسمانی نشان می دادند او قسمتی از آن نظریه را در جلد اول رساله تجدید نظر شده گنجانید. لاگرانژ مردی محجوب ومتواضع بود او بسیار ساده و راحت هنگامی که از یک مطلب علمی اطلاع نداشت می‌گفت نمی دانم.

لاگرانژ در سال 1813 در
پاریس درگذشت او در زمان مرگش 77 سال داشت
نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:42 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |

نام درس : رياضيات مهندسی

تعداد واحد:

نظری 3 واحد

مقطع : کارشناسی

مدت زمان ارائه درس : یک ترم

پیش نیاز :  -

مسئول برنامه :

 

اهداف کلی :

            هدف کلی از ارائه این درس آشنائی و افزایش آگاهی دانشجویان نسبت به مفاهيم اوليه، اصول و قضاياي اساسي رياضيات به منظور ايجاد توان علمي دانشجويان در تحليل مسائل كاربردي در رابطه با مفاهيم زير مي باشد:

1)                  مروری بر مطالب مقدماتی 

2)                   تابع ها (جبر توابع ، تابع خطی، تابع درجه 2 و 3 ، نمائی، لگاریتمی ، مثلثاتی)

3)                  حد و پيوستگي

4)                  مشتق و ديفرانسيل

5)                  كاربرد مشتق (بهینه سازی) ، ديفرانسيل و نرخ های وابسته

6)                  انتگرال نامعين  و روش های انتگرال کیری

7)                  انتگرال معین  و كاربردهای آن

8)                  معادلات دیفرانسیل  

9)                  تابع هاي چند متغيره، مشتق و كاربرد آنها

10)               انتگرال چندگانه

11)               ماتريس ها و بردار ها

 

* اهداف اختصاصی :

          مروری بر مطالب مقدماتی

            دانشجو باید بتواند:

  • معادلات، نامعادلات را حل کند
  • دستگاه معادلات و نا معادلات را حل کند

 

    تابع ها  

            دانشجو باید بتواند:

  • مسائل مربوط به جبر توابع (جمع، تفريق، ضرب، تقسيم، تركيب توابع، تابع معكوس، . . . ) را حل كند
  • نمودار تابع های خطی، ی، تابع درجه 2 و 3 ، نمائی، لگاریتمی ، مثلثاتی را رسم کند.
  • مسائل کاربردی تابع خطی مثل درونیابی خطی  حل كند
  • معادله خطی برازش شده به داده های تجری با روش کمترین مربعات را تعیین کند
  • نقاط بهینه را برای تابع دو بدست آورد
  • مسائل  ساده کاربردی مرتبط با تابع های مختلف را حل کند

 

          حد و پيوستگي :

            دانشجو باید بتواند:

  • حد تابع هاي مختلف را در حالتهاي ساده، خد در بينهايت ، بينهايت كوچك ها  نعيين كند
  • حد هاي مبهم ساده   و    را تعيين كند
  • تعريف عدد e را به صورت حد بيان كند
  • پيوستگي انواع تابع هارا در نقاط مختلف تعيين كند

 

          حد و پيوستگي

            دانشجو باید بتواند:

  • مفهوم حد را بيان و خواص آن را توضيح دهد
  • حد تابع هاي مختلف را در حالتهاي ساده، حد در بينهايت ، بينهايت كوچك ها  نعيين كند
  • حد هاي مبهم ساده   و    را تعيين كند
  • تعريف عدد e را به صورت حد بيان كند
  • پيوستگي انواع تابع هارا در نقاط مختلف تعيين كند

 

          مشتق و ديفرانسيل

            دانشجو باید بتواند:

  •  تعريف مشتق  و ديفرانسيل و تعبير هندسي آن را شرح دهد
  • فرمول های مشتق برای انواع توابع ( فرمول های ساده، قاعده زنجیره ای، مشتق توابع معکوس، مشتق توابع ضمنی، مشتق توابع پارامتری، . . . ) را بداند
  •  مشتق وديفرانسيل  انواع تابع ها را تعيين كند

 

 

          كاربرد مشتق و ديفرانسيل  (بهینه سازی ، ديفرانسيل و نرخ های وابسته)

            دانشجو باید بتواند:

  • قضاياي مربوط به كاربرد مشتق و ديفرانسيل (روند صعودي-نزولي، ماكزيمم-مينيمم، نقطه عطف، خط مماس و قائم ) را توضیح دهدو مسائل مربوطه را حل کند
  •  بسط توابع (فرمول تيلور و مك لورن) را تشريح  و مسائل مربوطه را حل كند
  • مسائل بهينه سازي  را  حل كند
  • مسائل نرخ های وابسته را حل کند

 

 

          انتگرال  نا معين

            دانشجو باید بتواند:

  • قضیه اساسی انتگرال را توضیح دهد
  • فرمول های انتگرال  های ساده را شرح دهد
  • انتگرال هاي ساده را با استفاده از فرمول ها تعيين كند
  • انتگرال توابع را با روشهاي اتگرال گيري (جايگزيني ، جزء به جزء، کسر های جزئی و تبدیل مثلثاتی ) تعيين كند

 

انتگرال  معين و کاربرد آن

            دانشجو باید بتواند:

  • سريهاي ساده را بشناسد
  • تعريف انتگرال معين را با سريها (روش جمع يابي) توضيح دهد
  • با استفاده از سري ها انتگرال توابع ساده را محاسبه كند
  • سطح زير منحني ها و سطح بين منحني ها را  محاسبه كند
  • حجم حاصل از دوران بين منحني ها حول محور ها را محاسبه كند
  • طول قوس منحني را محاسبه كند
  • مقدار انتگرال را با روش های تقریبی محاسبه کند
  • مسائل كاربردي ديگر (مثل مسائل کار،  مرکز ثقل، فشار مایعات، ...) را حل كند

 

          معادلات دیفراسیل 

            دانشجو باید بتواند:

  • معادله دیفرانسیل ساده را با استفاده از توضیحات مسا له بدست آورد
  • معادلات دیفرانسیل مرتبه اول (تفکیک پذیر و همگن) را حل کند (جواب عمومی و ویژه)
  • معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم  ساده را حل کند

 

          تابع هاي چند متغيره، مشتق و كاربرد آنها  

            دانشجو باید بتواند:

  • با فضاي سه بعدي آشنائي پيدا كند
  • مشتق توابع چند متغيره را تعيين كند
  • مسائل بهينه سازي چند متغيره را حل كند
  • مسائل بهينه سازي مقيد  را  با روش لاگرانز حل كند

 

 

انتگرال چند گانه  

            دانشجو باید بتواند:

  • حدود انتگرال چند گانه را تعیین كند
  • انتگرال های چند گانه ساده را حل کند

 

          ماتريس ها   

            دانشجو باید بتواند:

  • با ماتريس  و اعمال ماتريس ها   (جمع و تفریق، ضرب، دترمینان و معکوس) آشنائي پيدا كند و سائل مرتبط را حل کند
  • با بردار ها و اعمال برداری  آشنائي پيدا كند و سائل مرتبط را حل کند

 

 

روش آموزش :

       آموزش نظری به روش سخنرانی و با بهره گیری از وسائل کمک آموزشی (وايت بور د، اورهد، ویدئو-پروژکتور و نرم افزار رياضي در صورت وجود) انجام می گیرد

      آموزش عملی نرم افزار رياضي با ویدئوپروژکتور در کلاس در س و  یادگیری مهارت عملی در آزمایشکاه کامپیوتر                

 

شرائط اجرا ء

*  امکانات آموزشی بخش (یا دانشکده مربوطه)

  • کلاس درس
  • وسائل و تسهیلات کمک آموزشی (وايت بور د، اورهد، ویدئو-پروژکتور و نرم افزار رياضي در صورت وجود)

 

*  آموزش دهنده

  • اعظاء هیات علمی گروه آمار زیستی و اپیدمیولوژی

 

منابع اصلی درس

  • دکتر زارع، نجف . رياضيات  زیستی (ياد داشت هاي كلاسي)
  • لیت هلد،  حساب ديفرانسيل و انتگرال
  • Neuhauser C. Calculus for Biology and Medicine, 2000
  • Harshberger R. Mathematical Applications

 

ارزشیابی

*  نحوه ارزشیابی

  •  انجام تکالیف ( حل مسائل)
  • امتحان کتبی

 

*  نحوه محاسبه نمره کل

  • تکلیف و حضور فعال در کلاس  10% کل نمره (2 نمره)
  • امتحان میان ترم  35%  کل نمره (7 نمره)
  • امتحان نهائی  55%  کل نمره (11 نمره )

 

* مقررات

  • حداقل نمره قبولی   10       
  •       تعداد دفعات مجاز غیبت در کلاس          حداکثر 4 جلسه

 

 

 

جدول زمانبندی درس

سرفصل مطالب

ساعت ارائه

نحوه ارائه

منابع درسی

امکانات مورد نیاز

روش ارزشیابی

مروری بر مطالب مقدماتی

2

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

تابع ها.

5

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

حد و پیوستگی

1

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

مشتق و ديفرانسيل

5

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

كاربرد مشتق و ديفرانسيل

6

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

انتگرال  نا معين

4

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

انتگرال معين و کاربرد آن

 

6

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

معادلات دیفرانسیل

6

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

تابع هاي چند متغيره، مشتق و كاربرد آنها

4

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

انتگرال چندگانه

4

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

ماتريس ها و بردارها

4

·  سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور

پرسش و پاسخ

کار عملی با نرم افزار ریاضی

2

· سخنرانی

· پرسش و پاسخ

منابع اصلی درس

وايت بورد، اورهد

ویدئوپروژکتور- کامپیوتر

پرسش و پاسخ

امتحان میان ترم

2

امنحان کتبی تشریحی

منابع اصلی درس

سالن امتحان

کتبی

 

نوشته شده در 86/10/15ساعت 1:39 قبل از ظهر توسط مهران مرداني| |


قالب وبلاگ : قالب وبلاگ