X e ln: Mathway | Популярные задачи

2

Предел x ln x : Анализ-I

Сообщения без ответов | Активные темы | Избранное



Правила форума

В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе «Помогите решить/разобраться (М)».

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.


 
Aaron 

 Предел x ln x

01. 11.2014, 19:40 

15/07/14
27

Я пытаюсь докзаать, что . В результате всё свелось к , как же раскрыть неопределённость? Ведь я не знаю, может натуральный логарифм быстрее к минус бесконечности стремится.


   

                  

Xaositect 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 19:56 

Заслуженный участник

06/10/08
6422

Замените


   

                  

Aaron 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:04 

15/07/14
27

Xaositect в сообщении #925143 писал(а):

Замените

на что? может мой метод изначально неверен? я рассуждал так


   

                  

Shtorm 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:05 

14/02/10
4956

Aaron в сообщении #925135 писал(а):

как же раскрыть неопределённость?

Правило Лопиталя


   

                  

Aaron 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:06 

15/07/14
27

Shtorm в сообщении #925146 писал(а):

Aaron в сообщении #925135 писал(а):

как же раскрыть неопределённость?

Правило Лопиталя

оно же вроде только для деления нуля на ноль и бесконечности на бесконечность. А у меня 0 умножить на бесконечность


   

                  

AV_77 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:09 

Заслуженный участник

11/11/07
1198
Москва

Так вы выражение преобразуйте немного, чтобы можно было правило Лопиталя использовать.


   

                  

Shtorm 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:11 

14/02/10
4956

Aaron

, неопределённость вида ноль умножить на бесконечность легко сводится к неопределенностям ноль делить на ноль и бесконечность делить на бесконечность. Сказать как, или например, откроете Пискунова 1 том? Просто некоторые не любят, когда им всё разжёвывают


   

                  

Otta 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:14 

Заслуженный участник

09/05/13
8903

Aaron в сообщении #925135 писал(а):

, как же раскрыть неопределённость? Ведь я не знаю, может натуральный логарифм быстрее к минус бесконечности стремится.

Или сделайте такую замену, чтобы новая переменная к бесконечности стремилась. Желательно, к плюс.


   

                  

Aaron 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:23 

15/07/14
27

Всё, нашёл, надо было заменить на


   

                  

Shtorm 

 Re: Предел x ln x

01.11.2014, 20:27 

14/02/10
4956

Отож!

(Надеюсь ИСН не против, что я использую его коронную фразу? )


   

                  

ИСН 

 Re: Предел x ln x

01. 11.2014, 20:37 

Заслуженный участник

18/05/06
13399
с Территории

(Оффтоп)

Язык — общий, как и воздух.


   

                  

Евгений Машеров 

 Re: Предел x ln x

02. 11.2014, 08:05 

Заслуженный участник

11/03/08
8448
Москва

(Оффтоп)

Shtorm в сообщении #925158 писал(а):

Отож!

(Надеюсь ИСН не против, что я использую его коронную фразу? )

Сделайте следующий шаг украинизации. Говорите — «Отож-бо!»


   

                  

Показать сообщения за: Все сообщения1 день7 дней2 недели1 месяц3 месяца6 месяцев1 год Поле сортировки АвторВремя размещенияЗаголовокпо возрастаниюпо убыванию 
  Страница 1 из 1
 [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
3-8 9 Оценить квадратный корень из 12 10 Оценить квадратный корень из 20 11 Оценить квадратный корень из 50 94 18 Оценить квадратный корень из 45 19 Оценить квадратный корень из 32 20 Оценить квадратный корень из 18 9{-\ln x}$

Задавать вопрос

спросил

Изменено 8 лет, 10 месяцев назад

Просмотрено 242 раза

$\begingroup$

Я использовал правило произведения, чтобы получить $u=x$ и $v=e^{- \ln x}$. {- \ln x}$, и тогда это упростится до $dv= \ln x$? 9{-\ln(x)}=0$

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Вектор направления это: вектор направления | Перевод вектор направления?

Векторная Направленность Радиокомпонентов — Back To Music

Векторная Направленность — это эзотерическое ноу-хау, которое помогает создавать аудио системы с необычной ясностью и теплотой звучания и настраивать уже готовые системы в резонанс с вашим личным восприятием.

Антон Степичев


Термин «Направленность» возник в среде аудиофилов и меломанов в 1970х годах. Именно тогда люди впервые заговорили о том, что симметричные с точки зрения физики аудио кабели и провода оказывается вовсе не симметричны и каким-то образом изменяют звук аудио системы при смене направления их включения. Вплоть до середины 2000х считалось, что Направленность свойственна только электрическим проводникам. Большинство при этом было уверено, что направление проводников имеет значение только в сигнальных цепях, однако продвинутые аудиофилы ориентировали даже сетевые кабели, выбирая лучшее по звуку положение вилки в розетке, их считали сумасшедшими. Ориентация проводников в усилителях и пояснения причин выбора того или иного направления много лет были достаточно бессистемными, в 2005 году направленность проводников в сигнальных цепях и цепях питания усилителей наконец была систематизирована.

Систематизация направлений, наряду с отбором компонентов по специфическим критериям и выбором экстремально простой конструкции позволила создать необычный Тестовый Аудиотракт (ТА), благодаря которому появилась возможность определять музыкальные свойства отдельных радиодеталей и проводов с недостижимой до этого точностью. Довольно быстро выяснилось, что направление предпочтительного звучания компонентов практически никогда не совпадает с длинной стороной деталей. Даже у проводов, отношение длины к толщине у которых необычайно велико, наилучшее звучание всегда получалось при касании определенных точек на боковых поверхностях. Чтобы описать такое положение вещей был введен термин Векторная Направленность.

Термины:

Векторная Направленность — термин показывающий, что Направленность — это трехмерный, а не линейный (одномерный) феномен, как это считалось ранее.

Векторная Ориентация — соединение деталей аудиосистем с учетом направлений их векторов.

Внутренняя (Врожденная) Направленность (ВН) — это Направленность (Вектор), сформированный в процессе производства (металл, пластик) или рождения (дерево, камень) материала, из которого изготовлен компонент. см. Формирование Вектора.

Поверхностная Направленность (ПН) — это дополнительный к ВН Вектор меньшей силы и значительно меньшей устойчивости. ПН состоит из нескольких простых векторов последовательно возникающих при механической обработке, химических реакциях (окисление), окраске и лакировке поверхности.

Вектор — это отрезок прямой, проходящей сквозь тело компонента, начинающийся в определенной точке входа на поверхости компонента и заканчивающийся в определенной точке выхода. Вектор описывает трехмерное направление наиболее ясного звучания радиокомпонента (его входные и выходные точки) и ориентировочную выраженность (силу) его направленности. Общий Вектор компонента равен векторной сумме ВН и ПН и изменяется во времени всвязи с дрейфом силы и направления ПН.

Вектор Вращения (ВВ) — определяет поступательное и тангенциальное направление навивки проводника относительно продольного направления детали, на которую навивается проводник см. ниже.

Радиус Вектор — радиальная проекция Вектора, образующаяся в многослойных катушках индуктивности и рулонах конденсаторов, см. ниже. В природе присущ всем растениям (см. рис 4).

Вектор Фантом — Вектор \overline{AB}, пересекающий воздушное пространство, возникшее между точками A и B в процессе изменения формы детали. Подробнее здесь.

Векторные Потери — ухудшение ясности звучания аудиотракта, связанное с не точным соблюдением векторной направленности его компонентов при монтаже. Потери зависят от величины угла \beta рис.3 между вектором и линией, проведенной между точками соединения компонента в электрическую цепь.

Векторное Поле — поле неизвестной природы, формирующее векторную направленность у металлов и диэлектриков в момент их перехода из жидкого состояния в твердое. Наличие Векторного поля выведено гипотетически.

Ясность — везде, где не указано обратное имеется ввиду Музыкальная Ясность — субъективная (тонкая) характеристика звучания, тесно пересекающаяся с понятием Несомость звука — критерием из лексики скрипичных мастеров и специалистов по акустике помещений. Улучшение ясности часто воспринимается как появление «водуха», разборчивости звучания отдельных инструментов оркестра и точности в их интонациях. Экспериментально установлено, что потери ясности нарастают с добавлением каждого нового компонента, провода либо неточного соединения в тракте, поэтому ясность — это единственный устойчивый ориентир при выборе правильного направления компонента.

Определение направления вектора

Классический метод — тестируемый компонент включается в разрыв сигнальной цепи Тестового Аудиотракта (ТА) несколькими различными способами, изменения звучания тракта оцениваются на слух и выбирается наиболее ясный вариант. Замыкание сигнальной цепи через тестируемый компонент происходит с помощью длинных тестовых щупов J1 и J2 (см. схему рис.1), установленных в разрыве соединения между проволочным конденсатором WC2 и сеткой выходной лампы Siemens CA. Высокое входное сопротивление лампы СА позволяет тестировать не только провода, но и конденсаторы, индуктивности и даже диэлектрики, если их поверхность смочена водой. При этом небольшое усиление оконечного каскада позволяет использовать в качестве щупов длинные провода без экранов, ухудшающих ясность звучания системы.

Вектор плоского проводника — определяется по двум ортогональным проекциям в два этапа. Сначала на поверхности исследуемого проводника (проекция \mathsf{X}\mathsf{Z} рис.2) определяется воображаемая окружность, щупы тестового аудиотракта устанавливаются в диаметрально противоположных точках \mathsf{А} и \mathsf{В} на этой воображаемой окружности и замыкают сигнальную цепь тестового тракта. Затем, оставаясь в диаметрально противоположных точках, оба щупа одновременно смещаются вдоль окружности без отрыва от поверхности и во время их перемещения оценивается изменения в звучании тестового тракта. По прошествии каждым из щупов полукруга, на поверхности фольги рисуется стрелка проекции \mathsf{XZ} вектора \overline{AB}, начало которой определят точка касания выходного щупа тестового тракта, а конец – точка касания входного щупа в тот момент, когда ясность звучания музыки оказывается наилучшей. На втором этапе определяется проекция вектора \mathsf{XY}, то-есть, определяется входная и выходная поверхности тестируемого проводника. Оцениваются два варианта \overline{AB} и \overline{A’B’}, из них выбирается наиболее ясный. По полученным двум проекциям строится результирующий, трехмерный вектор, деталь маркируется каким-либо удобным способом. Маркировка используется впоследствии при сборке электрических частей тракта в соответствии со схемой контуров или механических частей в соответствии со схемой корпуса АС, усилителя или других частей тракта.

Вектор проводника круглого сечения — один конец провода зажимается между щупами тестового тракта и медленно проворачивается на 360 градусов. Во время вращения проводника определяется такое его положение относительно щупов, когда ясность звучания тракта окажется наилучшей. Таким образом определяется поперечная проекция вектора одного конца провода (рис.3 Left Side View). Затем ту же операцию проделывают на другом конце провода. Затем определяется продольная направленность с касанием соответствующими щупами тестового тракта найденных боковых входных и выходных точек проводника (рис.3 Front View).

На рис. 3 вектор \overline{AB}— это направление наилучшего звучания провода, определенное с помощью Тестового Аудиотракта. C, D, E, F — практически возможные точки электрического контакта провода с соседними компонентами. На практике наилучший реультат будет при контакте вдоль вектора \overline{CF}, наихудший — через \overline{FC}, варианты \overline{ED} и \overline{DE} — промежуточные. Не зная этих особенностей, можно легко ошибиться во время тестирования провода, поскольку хоть \overline{ED} и \overline{DE} по направлению почти противоположны, звучат они примерно одинаково тк оба находятся под большим углом к \overline{AB}. В случае тестирования провода через эти точки вероятность правильного определения направления провода близка к 50%. Интересно, что в длинном проводе угол a становится практически равным нулю, то-есть \overline{CF} становится практически равным \overline{ED}, а \overline{FC} — равным \overline{DE}, однако вышеперечисленные особенности звучания короткого отрезка провода так же хорошо проявляют себя и на длинном куске.

Вектор диэлектриков — определяется так же, как и у проводников, но после смачивания его поверхности водой (подробнее здесь).

* — Во избежание ошибок во время тестов необходимо учитывать направление вектора щупов Тестового Аудиотракта.

Экстрасенсорный (тактильный) вариант

Направленность — это феномен, не поддающийся привычному логическому анализу. Стороннему человеку вообще сложно поверить, что кто-то может чувствовать изменения в звучании, вносимые одним единственным проводом на фоне тысяч предположительно аналогичных по силе влияний, существующих в самом тракте и существовавших в процессе записи аудио носителя. Скептики справедливо обращают внимание на этот факт. На мой взгляд, аудиофильская сверхчувствительность сродни сверх обонянию некоторых животных, например самец бабочки Saturnia pavonia, ощущает запах феромона самки в радиусе 11 км. Если учесть, что концентрация вещества в воздухе с увеличением расстояния падает в кубе, то вероятность обнаружения хотя бы одной молекулы крохотного источника ферамона уверенно стремится к нулю. Однако самец как-то чувствует свою пару, точно так же, думаю, и меломаны остро чувствуют некие тонкие мелизмы, до которых обычным людям нет никакого дела. И судя по всему, механизмы этой чувствительности куда как тоньше тех, о которых нам рассказывают на уроках биологии.

Тонкость аудио-вибраций подтверждает интересный факт — качество Окраски и Направление компонента можно оценить не только на слух, но и с помощью осязания. В начале исследований для тестов использовался только Тестовый Аудиотракт, как описано выше, мне и в голову не могло прийти, что музыкальный потенциал деталей и проводов можно оценить как-то иначе, чем на слух. ТА исправно выполнял свои функции несколько лет, пока однажды во время сборки магнитопровода трансформатора не случился знаменательный инциндет — перед началом теста катушка была подпаяна к разъемам J1 и J2 (схема рис. 1), но выключатель SW2 остался замкнутым, то-есть сигнал проходил напрямую в сетку лампы минуя щупы. Работа проводилась как обычно: ш-пластина вставлялась в катушку четырьмя возможными способами, на слух выбиралось ее лучшее положение, затем процесс повторялся со следующей пластиной и так далее. Замкнутый выключатель был обнаружен только после окончания сборки: музыка продолжила играть когда выводы катушки были отпаяны от J1 и J2. Ситуация недвусмысленно намекала на то, что все обнаруженные различия были просто самовнушением и это был удар ниже пояса. Однако впечатления во время тестов были абсолютно реальны, в этом я мог поклясться и мне пришло в голову, что щупы соединенные с усилителем каким-то образом могли, например, играть роль антенны. Было решено перепроверить результат — пластины были помечены краской, затем магнитопровод разобран и собран в слепую по новой с разомкнутым SW2. Новый результат на 80% совпал с предыдущим! Моему удивлению тогда не было конца, но это было только начало.

Следующий удивительный момент открылся в процессе поиска ответа на вопрос, каким образом в классическом тесте проводников с ТА могут возникать серийные ошибки. Например, при массовом тестировании с помощью ТА при перепроверке результатов 10 раз результат мог быть правильным, потом подряд могло быть 5 неправильных результатов потом опять шли правильные. После долгих мучений стало очевидно, что причиной большинства ошибок были мои руки, а именно каким образом удерживались щупы во время тестирования. Мои руки оказались энергетически несимметричными, левая рука была выраженным выходом, а правая — входом. Системные ошибки ушли в прошлое, когда выходной щуп J1 стал удерживаться в левой руке, а J2 — в правой.

Через какое-то время я столкнулся с совсем уж невероятным фактом — оказалось, что для определения направления щупы вообще не нужны — включив музыку можно было просто повертеть деталь в руках и найти ее наиболее естественное положение между ладонями или пальцами. Перепроверка на ТА показывала, что в этом случае со стороны левой руки располагалось начало компонента, а со стороны правой — конец. Это была эмоциональная встряска сокрушительной силы.

Следущее открытие окончательно перевернуло все с ног на голову — во время очередных тактильных тестов я случайно обнаружил, что музыку при этом включать вообще не обязательно, направление и общий музыкальный потенциал детали так же уверенно можно было ощутить и в полной тишине. Шах и Мат материализму.

Свойства векторов
  1. Векторная направленность свойственна всем твердым предметам, как созданных человеком, так и необработанным, природным материалам.
  2. Направленность проявляет себя не только в аудио, но и в оптике.
  3. У растений вектор направлен в соответствии с изменениями их размеров во время их роста, то-есть — от корней к кроне и от сердцевины к поверхности (рис. 4).
  4. Совпадение направления вектора фабрично изготовленного компонента с его продольной осью – редкий, частный случай. Прямой связи вектора с геометрической формой фабричных компонентов не обнаружено.
  5. При прочих равных, однонаправленные коллинеарные векторы звучат одинаково, таким образом, в каждом простом компоненте мы имеем бессчетное количество пар входных и выходных точек касания, с нулевыми векторными потерями. На рис. 5 \overline{AB} \equiv \overline{CD} \equiv \overline{EF} \equiv \overline{GH}
  6. При изгибе или скручивании моножильного провода, металлических пластин и т.п., их вектор изгибается и скручивается точно повторяя искаженную форму компонента (рис. 6), при этом, если затем восстановить форму компонента, направление его вектора так-же восстанавливается.
  7. Во направлениях, перпендикулярных вектору (см. рис. 2 нулевой вектор \overline{A3B4} ), направленность у компонента отсутствует, при этом звучание компонента становится усредненным по отношению к векторам \overline{AB} и \overline{BA} .
  8. Векторы не меняют свою ориентацию относительно геометрической формы радиокомпонентов, ни под действием постоянного электрического тока, ни под действием магнитного поля.

    Данное утверждение базируется на тщательном исследовании старых, преимущественно довоенных радиодеталей: трансформаторов, кондесаторов, радиоламп, проводки электроприборов, как постоянного, так и переменного тока десятилетиями проработавших в одинаковых «электро-магнитных условиях». Проводники и диэлектрики из которых собраны бывшие в долгом употреблении радиокомпоненты, с точки зрения направленности, всегда были соединены без какой-либо системы, например: направление выводов трансформаторов практически никогда не совпадало с направлением их обмоток, а проводка, включая отрезки проводников из которых собраны радиолампы, резисторы и конденсаторы никогда не соответствовала Электрическим Контурам и содержала как прямые, так и встречные включения проводников.

  9. Механическая обработка поверхности компонентов (пиление, строгание, шлифовка, етс.) вызывает коррекцию направления и силы Поверхностной Направленности (ПН). На рис. 7 показана правильная ориентация доски и рубанка при строгании: рубанок, доска и правая (входная) рука, толкающая рубанок, должны быть сонаправлены, только в этом случае во время обработки не возникают векторные потери ясности. Так же механическая обработка оказывает значительное и устойчивое влияние на неполярные, тонкие свойства компонентов (подробнее здесь).
  10. .

  11. Направление и силу суммарного вектора группы компонентов можно оценить по математическим правилам сложения векторов отдельных компонентов, входящих в данную группу.
Вектор вращения

Вектор вращения (ВВ) определяет поступательное и тангенциальное направление навивки проводника относительно направления проводника и продольного направления детали, на которую навивается проводник. ВВ необходимо учитывать при намотке трансформаторов, катушек индуктивностей, проволочных резисторов, фольговых рулонных конденсаторов. Направление ВВ перпендикулярно плоскости вращения и связано с направлением вращения правилом правой руки.

«Если взять правой рукой каркас катушки индуктивности так, чтобы выпрямленный большой палец указывал в сторону продольной направленности каркаса, то провод должен навиваться на каркас в направлении, указанном обхватывающими каркас четырьмя пальцами. Начало провода должно быть расположено у мизинца, катушка мотается в направлении от мизинца к указательному пальцу»

Радиус Вектор

Радиус Вектор (РВ) образуется в многослойных катушках индуктивности и рулонах конденсаторов, в природе присущ всем растениям и направлен от центра наружу (см. рис 4). Для достижения максимально ясного звучания системы, РВ индуктивностей и конденсаторов так-же должен быть направлен от центра наружу. Чтобы сформировать Вектор с таким направлением, надо перед намоткой компонента убедиться, что в катушке, с которой вы будете сматывать провод или фольгу, снаружи находится начало провода (фольги). Если это не так, то катушку — источник провода надо перемотать на пустую катушку и только потом мотать обмотку будущего трансформатора или обкладку конденсатора. У фольги дополнительно определяется входная и выходная поверхности ( см. рис 2 — вектор плоского проводника), при намотке входная поверхность фольги должна располагаться ближе к центру рулона. Правило Радиус Вектора:

«Во всех моточных радиотехнических изделиях начало проводника должно быть у центра катушки, а конец находиться снаружи»

Формирование вектора с заданным направлением

В домашних условиях можно сформировать вектор у легкоплавких металлов (свинец, олово, алюминий), а так-же у диэлектриков (восках, смолах, лаках и красках). Так-же можно собрать из деталей с известной направленностью какой-либо предмет с необходимыми свойствами, например склеить корпус АС (рис. 8). На данный момент известно, что устойчивая, векторная направленность у металлов и диэлектриков формируется в момент их перехода из жидкого состояния в твердое, предположительно — под действием некого, направленного Векторного поля при этом компонент во время своего перехода из расплавленного состояния в твердое «запоминает» то состояние поля, которое его пересекало (окружало) в данный момент и «помнит» его до тех пор, пока его снова не расплавить. У человека (лично у меня) сильный и стабильный источник векторного поля — это руки. Степень влияния других частей тела варьируется под действием различных, плохо предсказуемых обстоятельств. Что-либо говорить о сознательном и целенаправленном применении тонких полей человека в аудио пока не представляется возможным, однако не подлежит сомнению, что человек оказывает ощутимое влияние на звучание конструкции, которую он изготавливает не зависимо от того, хочет он этого, или нет. Векторное поле каждого предмета, как и векторное поле человека, оказывает влияние на формирование направленности у находящихся рядом с ним предметов, которые в этот момент переходят из расплавленного состояния в твердое. Таким образом, можно говорить о наличии тонких, векторных полей разной силы и конфигурации у всех окружающих нас предметов. Влияние векторных полей предметов на формирование векторов у расположенных рядом с ними затвердевающих жидкостей, пропорционально их текущей силе и обратно пропорционально расстоянию между ними.

Существует, по крайней мере, один источник векторного поля, влияние которого не зависит от расстояния до какого либо объекта в помещении. Данное поле, в случае, когда ему не оказывает противодействие поля посторонних, близко расположенных предметов и/или человека, формирует у затвердевающих предметов устойчивый вектор с направлением «снизу-вверх». Наличие этого поля было выведено логически, когда стало ясно, что во время экспериментов по формированию направленности у радиокомпонентов, каждый раз отслеживается некая коррекция вектора в направлении «снизу-вверх». Скомпенсировать это влияние «снизу-вверх» (то-есть отклонить его в сторону или изменить на противоположное направление) можно только если припой застывает на массивной доске или куске металла вектор которых направлен вниз. Возможно, данное влияние «снизу-вверх» — это влияние векторного поля Земли. На рис. 9 и рис. 10 показано два варианта формирования вектора у капли припоя, застывающей на деревянной доске. Жирными красными стрелками показано поле Земли, обычными стрелками — векторы доски и припоя, после его застывания. Звук припоя на рис.10 получается не сформированным, мутноватым, правильное направление на нем определить сложно. Чистое звучание у припоя получится только в случае, если вектор предмета на котором припой застыл примерно совпадал с направлением поля Земли (рис. 9).

Вывод

Векторную Направленность можно смело назвать теорией, поскольку она объединяет разрозненные, субъективные факты (как слуховые, так и зрительные) в единую систему и объясняет плохую повторяемость многих субъективных экспериментов, позволяя сделать их более повторяемыми.

Антон Степичев, 2013 — 2021 гг.


Примечания

[1] — см. мое интернет сообщение от 7 марта 2006г, (Логин для входа — oldforum, пароль — 159357) Цитата:

…Правильное направление имеет три независимые координаты по отношению к продольной оси у ЛЮБОГО проводника т.е. у полоски фольги есть входная и выходная сторона а цилиндрический проводник необходимо соединять определенным боком. Таким образом Вектор правильного направления стал трехмерным и сейчас исследуются способы минимизации векторных потерь…

[2] — Ссылка на источник не найдена.

[3] — см. мое интернет сообщение от 6 декабря 2006г, (Логин для входа — oldforum, пароль — 159357) Цитата:

…Есть еще немаловажные тонкости. Эти, найденные мной эзотерические правила, действуют и в головках и в трансформаторах и в рулонах конденсаторов и в динамиках — в любых радиокомпонентах, где есть спирали:
Катушка должна быть расположена вертикально (отверстие смотрит вниз),
Провод, если смотреть на катушку сверху, намотан по часовой стрелке.
«начало» провода должно быть внутри и сверху катушки. Заземляется именно начало провода. Конец провода становится сигнальным и он должен выходить из катушки внизу…


Системно-векторная психология: типы личностей

Время чтения 8 минут

Современная психология и психиатрия уже давно не ограничиваются только классическими научными теориями. Споры и дискуссии об истинности и объективности популярных концепций ведутся столетиями, постоянно проводятся психологические исследования, цель которых – прийти к единственному верному итогу. Но помимо этого все чаще появляются новые альтернативные течения, общеизвестные теории видоизменяются, трансформируются учения мировых умов психологии и психиатрии, таких как профессионал психоанализа Зигмунд Фрейд или его не менее известный коллега Карл Густав Юнг. 

В данной статье речь пойдет именно о подобном новом течении, которое произвело настоящую революцию в российской психологии носит название системно-векторная психология. Вы узнаете, что то это такое, какова основная идея этого направления, а также подробно сможете ознакомиться с каждым из 8 представленных векторов и даже самостоятельно определить свой собственный тип личности.

<<Оглавление>>

Идеи системно-векторной психологии

Для начала стоит сказать, что системно-векторная психология не является общепринятым направлением в современных научных кругах. Некоторые особо яростные приверженцы классических идей даже называют данное направление «сетевой псевдонаукой». Но, как и любая другая теория, психологическая концепция восьми векторов не только имеет возможность на существование, она даже успела приобрести свою армию приверженцев. Как сказал основатель системно-векторной теории В. К. Толкачев:

Вселенная достаточно велика и неисчерпаема, что и позволяет найти в ней подтверждение любой теории. ©

Системно-векторная психология не возникла с нуля. За основу были взяты теории Зигмунда Фрейда, впоследствии доработанные Владимиром Ганзеном и законченные его учеником Виктором Толкачевым.

В 1908 году увидела мир статья психоаналитика Фрейда «Характер и анальная эротика», в которой психоаналитик делает умозаключение, что особенности характера напрямую связаны с эрогенными зонами человека. Публикация вызвала широкий резонанс, появились многочисленные последователи фрейдистской идеи. Одним из них в конце ХХ века стал Виктор Константинович Толкачев, психолог из Санкт-Петербурга. Он разработал типологию характеров, связанную с такими зонами, как глаза, рот, нос и уши. По словам В. К. Толкачева, на развитие и доработку теории Зигмунда Фрейда его вдохновила книга «Системные описания в психологии» академика Владимира Александровича Ганзена.

Зарождение и развитие учения Виктора Толкачева

В.К. Толкачев разработал целостную психологическую концепцию определения типа личности при помощи векторов. С помощью понятия «вектор» и подробного анализа 8 характерных типов на свет родилась теория под названием «Прикладной системно-векторный психоанализ». Толкачев более 30 лет проводил различные тренинги, семинары и лекции по данному вопросу. Благодаря одному из первых его учеников, Михаилу Бородянскому, был разработан специальный тест, оценивающий индивидуальный потенциал, имеющийся у каждого из векторов, и позволяющий определить личностный тип характера относительно системно–векторной психологии восьми векторов (тест Толкачева – Бородянского). Сейчас много последователей векторной системы, которые продолжают проводить психологические тренинги и семинары. Самым известным интернет-коучем в данной области является Юрий Бурлан.

В чем суть системно-векторной психологии

За время развития психологии, как науки, было разработано множество различных типологий личности. Это и типологии по Юнгу или по Ганнушкину, свою классификацию предлагал Эрих Фромм. Разработаны множественные тесты, определяющие психологический тип индивида, например, тест Сонди или распространенный 16Personalities. По сути, В.К. Толкачев, как и многие его предшественники, предложил свою собственную версию выявления типа личности.

Системно-векторная психология позиционируется не как отрасль классической психологии или определенное течение, а как отдельная наука изучения типологии личности. Вектор – это симбиоз физиологических и психологических качеств, таких как, например, характер, темперамент, здоровье, привычки индивида и другие подобные свойства. По сути, вектором является центр получения удовольствия. Векторы связаны с определенным отверстием на теле человека, являющимся одновременно эрогенной зоной. В каждой личности возможно наличие нескольких векторов (от 1 до 8, на практике самым большим количеством наличествующих векторов является число 5).

Наличием вектора определяется количество и степень человеческих стремлений и потребностей в самореализации, направленной на получение наслаждений. Неспособность реализовать существующий вектор, по мнению разработчиков теории, приводит к депрессии и чувству неудовлетворенности, что делает для человека невозможным достижение внутренней гармонии со своим «Я».

Системно-векторная психология выделяет 8 основных векторов в типологии личности. А именно: зрительный, кожный, звуковой, мышечный, оральный, обонятельный, уретральный и анальный векторы. Они располагаются в четырех основных квартелях (ступенях), формирующих жизненный уклад человека.

Принцип расположения векторов:

  • Информационная ступень. Отвечают звуковой (внутренняя часть квартели) и зрительный (внешняя часть) векторы. На этой ступени происходит процесс развития и самопознания личности.
  • Энергетическая ступень. Отвечают оральный (внешняя часть) и обонятельный (внутренняя часть) векторы. Цель этой ступени – предопределить место индивида в социальном строю, построение четкой иерархии.
  • Временная ступень. Отвечают анальный (внутреннее пространство квартели) и уретральный (внешнее пространство) векторы. Временные разделения жизни на этапы: прошлое и будущее. На этой ступени происходит получение и обработка опыта от прошлых поколений, а также стремление к прогрессу и развитию общества.
  • Пространственная ступень. Отвечают мышечный (внутренняя часть) и кожный (внешняя часть пространства квартели) векторы. Ступень, отвечающая за физическую оболочку – трудовая реализации человека, использование физической силы и т.п.

Характеристика векторов

Более детальная векторная характеристика выглядит так:

  1. Кожный вектор. Люди с ярким проявлением данного типа – ярко выраженные экстраверты. Реализуют себя на пространственной ступени. Основным направлением кожников является охрана территорий.
  2. Мышечный вектор. Интроверты. Тип мышления практический и наглядно-действенный. Основное направление – охота, участие в военных действиях.
  3. Анальный вектор. Интроверты с системным мышлением. Характерными занятиями для обладателей анального вектора является охрана домашнего очага, накопление и передача информации от предыдущих поколений.
  4. Уретральный вектор. Стопроцентные экстраверты. Обладают нестандартным мышлением. Прирожденные тактики. Жизненное предназначение людей с выраженным уретральным вектором — быть вождями, главнокомандующими, руководителями.
  5. Зрительный вектор. Экстраверты с образным типом интеллекта. Находятся на информационной ступени развития. Основное направление деятельности: охрана территорий (днем).
  6. Звуковой вектор. Абсолютные интроверты, обладающие абстрактным типом мышления. Деятельность: охрана территорий в темное время суток.
  7. Оральный вектор. Представители этого типа – в основном, экстраверты. Им присущий вербальный метод мышления. Основной род занятий: организация мероприятий (в мирное время), предупреждение об опасности (во время военных действий).
  8. Обонятельный вектор. Интроверты, отличающиеся интуитивным типом мышления, предпочитают невербальные способы передачи информации. Основное направление: разведка, составление стратегий.

Системно-векторная психология разделяет вектора на более важные, так сказать, основные, и те, которые имеют меньшую ценность в развитии личности. Обонятельный, уретральный и звуковой векторы являются главенствующими, они доминируют над остальными векторами. Эти три вектора не перекрываются другими имеющимися, а также не могут быть искоренены внешними социальными факторами, такими как воспитание или общественный строй.

Каждый индивид сам определяет, какие векторы являются основными в психотипе его личности. Для каждого вектора разработаны даже такие характеристики, как определенные внешние данные, особенности психики, присущие конкретному векторному архетипу. Каждому из восьми векторов присвоена определенная геометрическая форма и цвет.

Также вектора поделены на нижние (уретральный, анальный, мышечный и кожный) и верхние (зрительный, звуковой, обонятельный и оральный). Системно-векторная психология показывает то, что нижние векторы отвечают за либидо, сексуальные желания человека, в то время как верхние ищут сопряжение с духовным миром. Нижние вектора имеются в наличии абсолютно у каждого человека, в отличие от верхних, которыми наделены далеко не все личностные архетипы.

Системно-векторная психология: ее предназначение

Нет ни одного человека, способного отказаться от наслаждения; даже самой религии приходится обосновывать требование отказаться от удовольствий в ближайшее время обещанием несравненно больших и более ценных радостей в потустороннем мире. © Зигмунд Фрейд

Для чего же нужна восьми векторная психология? Какая ее функция и польза для человека?

Основной целью векторной психологии является познание себя и получение наслаждений от жизни, используя свои внутренние векторы. Данная система направлена на самопознание индивида, определение его роли в обществе, с целью избежать морального неудовлетворения собой и своей жизнью. Если человек не может реализовать себя в социуме, не знает своих истинных потребностей и желаний, то постоянно ощущение неудовлетворения может привести к депрессивному состоянию.

Системно-векторная психология также направлена на раскрытие сексуальных желаний и потребностей человека. Может применяться в качестве профессионально ориентированных тестов.

Психологическая теория, разработанная Виктором Толкачевым на основе постулатов Фрейда, позволяет открывать тайны подсознания, осознавать, что именно является двигательной силой человека, первопричиной всех его действий и поступков. Польза изучения векторов системно-векторной психологии также в построении коммуникативных связей с окружающими людьми: сотрудниками, родственниками, друзьями. Если два человека обладают одинаковыми векторами, то зачастую это является залогом дружественных отношений. И наоборот – контрастность векторов объясняет несовместимость в парах и неприязнь отдельных личностей друг к другу. Говоря словами невольного основоположника данного учения Зигмунда Фрейда:

Мы выбираем не случайно друг друга… Мы встречаем только тех, кто уже существует в нашем подсознании. ©

Системно-векторная психология не является доказанной или абсолютно верной. Это всего лишь одна из методологий выявления определенного типа личности. Количество критики опытных специалистов относительно учений В. К. Толкачева доказывает не совершенность данной психологической концепции. Дискуссии и споры не утихают между приверженцами классической психологии и учениками Толкачева.

Первые склонны считать векторный подход определения личности сектантским и гипнотически-навязчивым (якобы, тренинги по обучению данной методике проводятся исключительно с коммерческими целями). Вторые же искренне верят в объективность системно-векторной психологии и доказывают ее пользу для отдельных индивидов и человечества в целом.

Чтобы подробнее ознакомиться с тезисами и понятиями данного учения, можно просмотреть видео вводных лекций Юрия Бурлуна относительно системы векторов. Только собрав воедино полную картину учения, каждый человек сможет самостоятельно сделать вывод об истинности выдвигаемых идей.

Тематика: Психология женщин, Психология мужчин, Личностный рост

Вектор направления можно определить по разнице положения двух векторов.

Задай вопрос

спросил

Изменено 3 года, 4 месяца назад

Просмотрено 276 раз

$\begingroup$

Я изучаю векторное уравнение, и у меня есть сомнения относительно этого утверждения:

Вектор направления можно определить по разности двух положение векторов.

Определенный вектор направления является исходным вектором направления или преобразованным вектором направления?

Под «транслированным вектором направления» я имею в виду: ( на двух изображениях красный сегмент — это вектор направления)

И под «вектором исходного направления» я подразумеваю:

И что является доказательством этого утверждения?

Приветствуются любые советы, чтобы лучше понять эту тему, заранее спасибо.

  • векторов

$\endgroup$

$\begingroup$

Прямая параметризуется, зная некоторых точек на ней (заданных вектором $\vec x_0$ из начала координат) и вектором направления $\vec v$. Тогда вектор из начала координат в произвольную точку прямой можно записать в виде $$\vec x = \vec x_0 + t\vec v \quad\text{для некоторого значения скаляра } t.$$

Обратите внимание, что если вы знаете две точки на прямой, это соответствует таким выражениям для двух разных значений $t$, поэтому вы восстанавливаете вектор направления (или его ненулевое скалярное кратное) путем вычитания двух векторов: $\vec x_1 = \vec x_0 + t\vec v$ и $\vec x_2 = \vec x_0 + s\vec v$ (где $s$ и $t$ — разные скаляры), тогда $$\vec x_2 — \vec x_1 = (\vec x_0 + s\vec v) — (\vec x_0 + t\vec v) = (s-t)\vec v,$$ по желанию.

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Вы определяете исходный вектор направления. Для векторной алгебры важны только направление и величина, а не положение. Это связано с тем, что компоненты вектора не меняются при его переводе.

Полезно сначала взглянуть на это в одном измерении.
На вещественной прямой рассмотрим две точки. Скажем, $a=3$ и $b=5$.
Мы можем думать об этом как о векторах.

Величина $b-a$ представляет собой расстояние между $a$ и $b$.
Также вектор $b-a$ указывает от $a$ к $b$. Если $b-a$ положительное, то вектор указывает на положительную сторону, иначе он указывает на отрицательную сторону.

Точно так же вектор $a-b$ указывает от $b$ к $a$.

Затем вы можете экстраполировать это на $2D$.
Для векторов $a$ и $b$ вектор $b-a$ указывает от $a$ к $b$ :

Сложение векторов $a$ и $b-a$ дает вектор $b$.
Таким образом, чтобы получить любой вектор между $a$ и $b$, мы можем масштабировать $b-a$, а затем добавить его к $a$: $$а + т(б-а)$$ $0\le t\le 1$.

$\endgroup$

1

Направление вектора Формула

Вектор образуется при соединении двух различных точек друг с другом. Точка, из которой проведена линия в другую точку, определяет направление этого вектора. Направление вектора — это угол, образованный вектором с горизонтальной осью, также известной как ось X. Это обеспечивается вращением против часовой стрелки угла вектора вокруг его хвоста строго на восток. Другими словами, ориентация вектора, то есть угол, который он образует с осью x, определяется как его направление.

Формула

Направление вектора обозначается символом θ. Его формула равна арктангенсу отношения расстояния, пройденного линией по оси y, к расстоянию, пройденному по оси x. Другими словами, это арктангенс наклона прямой.

θ = tan -1 (y/x)

где,

θ – направление вектора,

y – вертикальное смещение,

x — горизонтальное смещение.

Для векторной линии с начальной точкой (x 1 , y 1 ) и конечной точкой (x 2 , y 2 ) направление определяется выражением,

0 tan

90 -1 ((Y 2 -Y 1 ) / (x 2 -x 1 ))

Проблемы с образцами

Проблема 1. Рассчитайте направление версии. смещение равно 5, а горизонтальное смещение равно 4,9.0024

Решение:

Мы имеем,

Y = 5

x = 4

, используя формулу, которую мы получаем,

θ = tan -1 (y/x)

= tan -1 (5/4)

= 51,34°

Задача 2. Вычислить направление вектора, если вертикальное смещение равно 7, а горизонтальное смещение равно 5.

Решение:

6

у = 7

х = 5

Используя формулу, получаем

θ = tan -1 (y/x)

= tan -1 (7/5)

= 54,46°

2 Задача 3. Вычислить вертикаль смещение, если направление вектора равно 60°, а горизонтальное смещение равно 5.

Решение:

Имеем,

θ = 60°

тангенс θ = y/x

=> y = x тангенс θ

= 5 tan 60°

= 8,66 

Задача 4. Вычислить вертикальное смещение, если направление вектора равно 30°, а горизонтальное смещение равно 8.

Решение: 9023 ,

θ = 30 °

x = 8

с использованием формулы, которую мы получаем,

Tan θ = y/x

=> y = x tan θ

= 8 Tan 30 °

= 4,61

.

Задача 5. Вычислить горизонтальное смещение, если направление вектора равно 50°, а вертикальное смещение равно 4,

Решение:

Мы имеем,

θ = 50 °

x = 4

Используем формулу, которую мы получаем,

tan θ = y/x

=> y/y/tan θ

= 4/tan 50°

= 3,35

Задача 6. Вычислить горизонтальное смещение, если направление вектора равно 45°, а вертикальное смещение равно 9.

We есть,

θ = 45°

x = 9

Используя формулу, получаем направление вектора для начальной точки (8, 4) и конечной точки (10, 6).

Решение:

Мы имеем,

(x 1 , Y 1 ) = (8, 4)

(x 2 , Y 2 ) = (10, 6114 2 , Y 2 ) = (10, 61114 2 , у 2 ) = (10, 6 )

Найти вертикальное перемещение.

Cos 2 x первообразная: ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА.Нужно найти первообразную функции f(x)=1/cos^2x-cos(3x-1)

Тесты по теме Первообразная онлайн — АСТ партнер

Тест по теме первообразная

Тест предназначен на проверку знаний и умений учащихся по теме «Первообразная. Таблица первообразных.

Тест по теме: «Нахождение первообразных»

Данный тест поможет закрепить знания по теме: «Нахождение первообразных».

Первообразная. Нахождение первообразной.

Тест по алгебре и началам анализа для 11 класса. ТЕСТ НАПРВЛЕН НА ПРОВЕРКУ ПЕРВИЧНОГО УСВОЕЕНИЯ МАТЕРИАЛА

Определенный интеграл и его приложения

Тест предназначен для проверки знания физического и геометрического смысла определенного интеграла, формул первообразных элементарных функций, правил вычисления интеграла, формулы Ньютона-Лейбница, уения вычислять определенный интеграл, находить площади плоских фигур

Виртуальная образовательная среда

Данный тест предназначен для оценки знаний студентов Московского государственного областного университета по предмету «Виртуальная образовательная среда»

Первообразная и ее применение

Перед Вами тренировочный тест, проверяющий усвоение небольшой, логически завершенной части темы «Первообразная» из раздела «Начала математического анализа». Содержание и уровень сложности включенных в него заданий, в основном, отвечают обязательным требованиям к математической подготовке студентов, обучающихся по специальностям технического профиля. Планируется, что на выполнение этого теста Вы потратите не более 10 минут.

Тест по алгебре и началам анализа для 11 класса. ТЕСТ НАПРВЛЕН НА ПРОВЕРКУ ПЕРВИЧНОГО УСВОЕЕНИЯ МАТЕРИАЛА

Тест предназначен для проверки знания физического и геометрического смысла определенного интеграла, формул первообразных элементарных функций, правил вычисления интеграла, формулы Ньютона-Лейбница, уения вычислять определенный интеграл, находить площади плоских фигур

ТЕСТ НАПРВЛЕН НА ПРОВЕРКУ ПЕРВИЧНОГО УСВОЕЕНИЯ МАТЕРИАЛА.

Onlinetestpad. com

03.01.2019 6:36:55

2019-01-03 06:36:55

Источники:

Https://onlinetestpad. com/ru/tests/antiderivative

Тест по теме Первообразная » /> » /> .keyword { color: red; }

Тест по теме первообразная

Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Список вопросов теста

Вопрос 1

Найдите производную функции y=4cos2x в точке х 0 = — 3 π 4 .

Варианты ответов
Вопрос 2

Найдите промежутки возрастания функции у = х + 1 х — 1 .

Варианты ответов
Вопрос 3

Какая из данных функций является первоообразной для функциии у = 2 х 3 — 3 х 2 ?

Варианты ответов

F(x) = 0 , 5 х 4 — х 3 + 5

Вопрос 4

Какая из данных функций является первообразной для функции у = sin 2x?

Варианты ответов

F ( x ) = — 1 2 cos 2 x

F ( x ) = — cos 2 x

F ( x ) = — sin 2 x

Вопрос 5

На каком из указаанных промежутков функция F ( x ) = cos 2 x — 2 x + 1 является первообразной для f ( x ) = — 2 sin 2 x — 1 x?

Варианты ответов
Вопрос 6

Для функции у = — 1 — 2 х 2 найдите первообразную, график которой проходит через точку М(-3;12).

Варианты ответов

F ( x ) = — x — 2 3 x 3 — 2

F ( x ) = — x — 2 3 x 3 — 9

F ( x ) = 7 — x — 2 3 x 3

F ( x ) = — x — 2 3 x 3 + 9

Вопрос 7

Известно, что F1, F2, F3 — первообразные для f ( x ) = 4 x 3 — 3 x 2 на R, графики которых проходят через точки M(-1;2), N(1;4) и K(2;5) соответственно. Перечислите, в каком порядке (сверху вниз) графики этих функций пересекают ось ординат?

Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Вопрос 1

Найдите производную функции y=4cos2x в точке х 0 = — 3 π 4 .

Варианты ответов
Вопрос 2

Найдите промежутки возрастания функции у = х + 1 х — 1 .

Варианты ответов
Вопрос 3

Какая из данных функций является первоообразной для функциии у = 2 х 3 — 3 х 2 ?

Варианты ответов

F(x) = 0 , 5 х 4 — х 3 + 5

Вопрос 4

Какая из данных функций является первообразной для функции у = sin 2x?

Варианты ответов

F ( x ) = — 1 2 cos 2 x

F ( x ) = — cos 2 x

F ( x ) = — sin 2 x

Вопрос 5

На каком из указаанных промежутков функция F ( x ) = cos 2 x — 2 x + 1 является первообразной для f ( x ) = — 2 sin 2 x — 1 x?

Варианты ответов
Вопрос 6

Для функции у = — 1 — 2 х 2 найдите первообразную, график которой проходит через точку М(-3;12).

Варианты ответов

F ( x ) = — x — 2 3 x 3 — 2

F ( x ) = — x — 2 3 x 3 — 9

F ( x ) = 7 — x — 2 3 x 3

F ( x ) = — x — 2 3 x 3 + 9

Вопрос 7

Известно, что F1, F2, F3 — первообразные для f ( x ) = 4 x 3 — 3 x 2 на R, графики которых проходят через точки M(-1;2), N(1;4) и K(2;5) соответственно. Перечислите, в каком порядке (сверху вниз) графики этих функций пересекают ось ординат?

Тест по теме Первообразная.

Multiurok. ru

11.10.2019 17:34:08

2019-10-11 17:34:08

Источники:

Https://multiurok. ru/tests/test-po-teme-pervoobraznaia. html

Тест по теме » Первообразная и интеграл» | Тест по алгебре (11 класс) по теме: | Образовательная социальная сеть » /> » /> .keyword { color: red; }

Тест по теме первообразная

Тест можно использовать на уроке при проверке знаний и умений по теме. Тест состоит из двух вариантов и содержит критерии оценки.

Скачать:

ВложениеРазмер
test_integrirovanie_na_sayt. pdf199.51 КБ
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи. ру

За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.

Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Предварительный просмотр:

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Программа элективного курса по математике для 9 класса «Интеграл»

Основная задача обучения математике в школе – обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися системой математических знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельно.

Урок по теме «Вычисление площадей фигур с помощью определенного интеграла»

Урок изучения нового материала в 11 классе.

Интеграл

Вычисление интегралов по формуле прямоугольников.

Зачет по теме «Интеграл»

В старшей школе целесообразно проводить зачеты по основным темам курса математики. Предложенные мною билеты по теме «Интеграл» в 11 классах (профильном и общеобразовательном) – форма письм.

Научно практическая конференция «Интеграл и его применение»

Научно-практическая конференция «Интеграл и его применение» была разработана с акцентом на применение метода проектов. Во время подготовки.

Тест. Первообразная и интеграл (в 4-х вариантах).

Тест направлен на проверку знаний и умений учащихся по данной теме. Задачи теста позволяют эффективно подготовить учащихся к сдаче ЕГЭ по изученной теме. Задачи соответствуют программным требованиям. Д.

Тест можно использовать на уроке при проверке знаний и умений по теме. Тест состоит из двух вариантов и содержит критерии оценки.

ВложениеРазмер
test_integrirovanie_na_sayt. pdf199.51 КБ
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи. ру

За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.

Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Предварительный просмотр:

Предложенные мною билеты по теме Интеграл в 11 классах профильном и общеобразовательном форма письм.

Nsportal. ru

06.01.2020 8:11:13

2020-01-06 08:11:13

Источники:

Https://nsportal. ru/shkola/algebra/library/2013/02/17/test-po-teme-pervoobraznaya-i-integral

Неопределенный интеграл

Глава 5

Основной задачей дифференциального исчисления является отыскание производной заданной функции. Обратная задача — восстановление функции по известной производной, является основной задачей интегрального исчисления.

Всюду в этой главе функции рассматриваются на промежутках (конечных или бесконечных), расположенных в их области определения.

5.1 Первообразная функция и неопределенный интеграл

Определение 5.1.1. Пусть D — промежуток в R, конечный или бесконечный, f : D → R. Функция F : D → R называется первообразной функцией для функции f на D (или, проще и короче, первообразной функции f), если она дифференцируема на D и

F 0(x) = f(x), x D.

Очевидно, что если F — первообразная функции f на промежутке D, то F непрерывна на промежутке D, поскольку дифференцируема.

Например, функция F (x) = x является на R первообразная функции f(x) = 1, поскольку F (x) = x дифференцируема на R, и

F 0(x) = 1 = f(x), x R.

Аналогично, функция F (x)

= arcsin x — первообразная для функции

f(x) =

1

 

на интервале (−1, 1), так как

1 − x

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

(arcsin x)0

=

 

, x (−1, 1).

 

 

 

 

1 − x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В отличие от производной, первообразная функции не обладает свойством единственности. Например, для функции f(x) = −2 sin 2x, функции F (x) = cos 2x и Φ(x) = −2 sin2 x являются первообразными на R,

140

так как для всех x R

(cos 2x)0 = −2 sin 2x и (−2 sin2 x)0 = −4 sin x cos x = −2 sin 2x .

Естественно возникает вопрос об описании всех первообразных заданной функции.

Теорема 5.1. Пусть f : D → R. Если F(x) — первообразная на D для функции f(x), то множество всех ее первообразных на D совпадает с множеством {F (x) + C : C R}.

1). Обозначим через Jf множество всех первообразных функции f на D. Поскольку для любого числа C R функция F (x) + C дифференцируема на D и (F (x)+C)0 = f(x), x D, то функция F (x)+C, является первообразной функции f на D. Значит, {F (x) + C : C R} Jf .

2). Докажем обратное вложение, для чего рассмотрим функцию Φ(x) Jf . Введем функцию ϕ(x) = F (x) −Φ(x), x D. Тогда функция ϕ(x) дифференцируема на D и

ϕ0(x) = F 0(x) − Φ0(x) = f(x) − f(x) = 0, x D.

Откуда по критерию постоянства функции на промежутке (см. теорему 4.13) следует, что ϕ(x) ≡ C, x D, где C — некоторая постоянная. Таким оразом, F (x)−Φ(x) = C, x D, то есть Jf {F (x) + C : C R}.

Учитывая еще вложение, полученное в первой части доказательства, окончательно получаем, что Jf = {F (x) + C : C R} .

Определение 5.1.2. Пусть D — промежуток, функция f имеет на D первообразную. Совокупность всех первообразных функции f(x) на D называется неопределенным интегралом от функции f(x) на промежутке D и обозначается символом

Z

f(x) dx,

при этом x называется переменной интегрирования, f(x) — подынтегральной функцией, f(x) dx — подынтегральным выражением.

Таким образом, если F (x) — некоторая первообразная функции f(x)

на промежутке D, то

Z

 

 

f(x) dx = F (x) + C,

где C — произвольная постоянная. Последнее равенство следует понимать как равенство двух множеств, состоящих из функций, определенных на промежутке D, причем слева — совокупность, образующая неопределенный интеграл от f(x), а справа — совокупность функций, отличающихся на D от F (x) на некоторую постоянную C.

141

Операция поиска неопределенного интеграла от заданной функции f(x) на промежутке D называется интегрированием.

Пример 5.1.1. Найти неопределенный интеграл функции f(x) = e|x| на всей числовой прямой.

При x > 0 e|x| = ex и для этой функции на интервале (0, +∞) ex является одной из ее первообразных. При x < 0 e|x| = e−x, и для этой функции на (−∞, 0) первообразной будет функция −e−x + C при любой постоянной C. Так как первообразная функции f(x) по определению 5.1.1 должна быть дифференцируемой на R, а, следовательно, непрерывной на R, то должно выполняться условие

lim ex = lim (−e−x + C),

x→+0 x→−0

то есть 1 = −1 + C, откуда C = 2. Итак, функция

F (x) =

 

ex,

 

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−e−

x

+ 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если x > 0, если x = 0, если x < 0

является непрерывной на R.

Докажем, что эта функция является на R первообразной функции f(x) = e|x|. Очевидно, что f0(x) = ex = e|x| для x > 0 и F 0(x) = e−x = e|x|

для x < 0. Покажем, что F 0(0) = e0 = 1:

 

 

 

 

 

F 0(+0) =

 

lim

F (x) − F (0)

=

lim

ex − 1

= 1,

 

 

 

x→+0

x

 

 

 

 

x→+0

x

F 0(

0) = lim

F (x) − F (0)

= lim

−e−x + 2 − 1

= 1,

x

→−

0

 

x

 

 

x

0

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

→−

 

 

 

то есть F 0(+0) = F 0(−0) = F 0(0) = 1 = e|0|. Следовательно,

e|x| dx = F (x) + C =

 

x

 

 

 

 

если x ≥ 0,

 

ex

+ C,

Z

 

 

 

 

 

 

e−

+ 2 + C,

если x < 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2 Основные свойства неопределенного интеграла

Теорема 5.2. Пусть функция f : D → R имеет первообразную на промежутке D, тогда на D

Z 0 Z

f(x) dx = f(x), x D, и d f(x) dx = f(x) dx, x D.

Действительно, если F (x) — некоторая первообразная функции f(x)

на D, то

Z

 

f(x) dx = F (x) + C.

142

Тогда по определению 5.1.1 для всех x D

 

 

 

Z f(x) dx 0

= (F (x) + C)0 = F (x)0 = f(x),

d Z

f(x) dx = d(F (x) + C) = F 0(x)dx = Z

f(x) dx 0

dx = f(x) dx.

Теорема 5.3. Если функция f(x) дифференцируема на промежут-

ке D, то

Z

 

df(x) = f(x) + C.

Так как df(x) = f0(x)dx, то по определению 5. 1.2

ZZ

df(x) = f0(x) dx = f(x) + C.

Теорема 5.4. Если функции f(x) и g(x) имеют на промежутке D первообразные, то функция f(x) ± g(x) также имеет первообразную на D, причем

Z Z Z

(f(x) ± g(x)) dx = f(x) dx ± g(x) dx. (5.1)

Заметим, что равенство в формуле (5.1) следует понимать как совпадение двух множеcтв функций. Пусть F (x) и G(x) некоторые первообразные функций f(x) и g(x), соответственно, на промежутке D, то

есть Z Z

f(x) dx = F (x) + C1, g(x) dx = G(x) + C2.

Функция F (x) ± G(x) дифференцируема на D и

(F (x) ± G(x))0 = F 0(x) ± G0(x) = f(x) ± g(x), x D.

Последнее означает, что F (x) ± G(x) является первообразной функции f(x) ± g(x) на D, а поэтому

Z

(f(x) ± g(x)) dx = F (x) ± G(x) + C.

Левая часть формулы (5.1) — множество, состоящее из функций вида F (x) ±G(x) + C, а правая — из функций (F (x) + C1) ±(G(x) + C2). Ввиду произвольности постоянных C, C1, C2 эти множества совпадают, то есть справедливо равенство (5. 4).

Теорема 5.5. Если функция f(x) имеет на промежутке D первообразную и λ — число, то функция λf(x) также имеет первообразную на D, причем при λ 6= 0

Z

Z

(5.2)

λf(x) dx = λ

f(x) dx.

143

3

Подписаться І 3

Подробнее

Отчет

2 ответа от опытных наставников

Лучший Новейшие Самый старый

Автор: Лучшие новыеСамые старые

Тамара Дж. ответил 21.03.13

Репетитор

4.9(51)

Репетиторство по математике – алгебра и исчисление (все уровни)

См. таких репетиторов

Смотрите таких репетиторов

∫ COS 2 X · SIN 3 x DX = ∫ COS 2 X · SINX · SIN 2 X DX

Напомним: SIN 2 X + COS 2 X = 1 ==> sin 2 x = 1 — cos 2 x

   ∫ cos 2 x·sinx·(1 — cos 2 x)  dx  =  ∫ (cos 2 x · sinx- cos 4 x · sinx) dx

= ∫ cos 2 x · sinx dx- ∫ cos 4 x · sinx dx

Использование u-substitution, пусть: u = cosx, так ,   du = -sinx  dx

 ==>   ∫ cos 2 x·sinx  dx  =  ∫ -1·cos 2 x·(-1·sinx  dx)  =  ∫ -(u) 2 · 900 ) = ∫ -u 2 DU

=-(U) 3 /3 =-(COSX) 3 /3 = -cos 3 x /3

==> ∫ cos x /3

==> ∫ Cos 4 x · sinx dx = ∫ -1 · cos 4 x · (-1 · sinx dx) = ∫ -(u) 4 · (du) = ∫ -u 4 DU

= — (U) 5 /5 =-(COSX) 5 /5 = -cos 5 x /5

∫ COS 2 X · SINX DX-COS 4 X · SINX DX = ( -cos 3 x/3)-(-cos 5 x/5)

= -cos 3 x/3+ cos 5 x/5 = cos 5 х/5 — cos 3 х/3

Голосовать за 0 голос против

Подробнее

Отчет

Джон М. ответил 20.03.13

Репетитор

4.9 (551)

Аналитическая помощь – Письмо, Математика и др.

См. таких репетиторов 94 x][sin x], при этом вы можете использовать правило сумм, u-подстановку и правило степени для решения каждого члена, что довольно просто. Не стесняйтесь писать по электронной почте или задавать дополнительный вопрос, если это не имеет смысла. Джон

Голосовать за 0 голос против

Подробнее

Отчет

Все еще ищете помощи? Получите правильный ответ, быстро.

Задайте вопрос бесплатно

Получите бесплатный ответ на быстрый вопрос.
Ответы на большинство вопросов в течение 4 часов.

ИЛИ

Найдите онлайн-репетитора сейчас

Выберите эксперта и встретьтесь онлайн. Никаких пакетов или подписок, платите только за то время, которое вам нужно.

Как делать первообразные производные — синоним

МАРКИРОВКА САМУЭЛА
КЛАСС

… Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Исчисление — это раздел математики, изучающий изменение одной величины по отношению к другой. В исчислении есть два процесса — дифференцирование и интегрирование. Эти процессы противоположны друг другу, и поэтому результат интегрирования дает первообразную. Есть несколько способов интегрировать функцию для получения первообразной, и это зависит от конкретной функции.

Исследуйте эту статью

  • Антидовитивные простые функции
  • Антидовичение продуктов
  • Антидовая по замене
  • Антидервижение по тригонометрическим идентификациям

12012020202020202020202020202020202021

1.

Если рассматриваемая функция проста, ее следует найти в таблице первообразных. Чтобы найти первообразную определенной функции, найдите функцию в левой части таблицы и соответствующую первообразную в правой части таблицы. Например, если требуется первообразная cos(x), таблица показывает, что первообразная равна sin(x) + c.

2 Первообразная произведения

Иногда функция является произведением двух более простых функций. В этом случае таблица первообразных не даст результата. Вместо этого нужно будет выполнить некоторые простые математические действия. Метод нахождения первообразной произведения известен как интегрирование по частям. Чтобы выполнить интегрирование по частям, разделите исходное уравнение на два произведения. Например, если исходная функция y=x.cos(x), разбивается на u=x и dv/dx=cos(x). Следующим шагом будет использование таблицы первообразных для нахождения производной u и первообразной dv/dx:

u=x, поэтому производная du/dx=1

dv/dx=cos(x), следовательно, первообразная v=sin(x)

Следующее уравнение затем используется для вычисления первообразной:

Интеграл (u.

Квадратный корень посчитать онлайн: Калькулятор квадратных корней

Найти квадратный корень — формула и калькулятор квадратного корня с шагами

Предположим, вас попросили найти квадратный корень из числа. Но для этого нужно знать, что такое квадраты и квадратные корни. Значение числа, умножаемого само на себя, возвращает исходное заданное число, известное как его квадратный корень. Например, предположим, что у — квадратный корень из х, тогда у2 = х. Это уравнение также можно записать в виде y = √x. Квадратный корень числа представлен символом ‘√’ Всякий раз, когда мы умножаем число само на себя, мы получаем положительное значение, равное квадрату числа. Мы вернем исходное число, найдя квадратный корень из этого положительного значения.

Квадрат 4 равен 16 или 42 = 16 и √16 = 4. Легко найти квадратный корень из 16 или подобных чисел, потому что они являются полными квадратами. Но для таких чисел, как 10, 7, 20, 24 и многих других, это становится немного сложным и расчетливым. Не существует такой формулы для нахождения квадратного корня числа. Но есть различные методы и приемы, с помощью которых можно легко вычислить квадратный корень. В разных разделах мы узнаем о них.

Представление квадратных корней

Символ, используемый для представления квадратного корня, известен как радикальный символ. ‘√’ — это символ квадратного корня. Если x — это исходное число, то √x — это квадратный корень из числа. Здесь x также известен как подкоренное число. Радикал и квадратный корень представляют одно и то же. Формула квадратного корня может быть представлена ​​следующим образом:

X = √Y, где X — квадратный корень из Y. С другой стороны, X2 = Y. Следовательно, где Y — квадрат X. 

Свойства квадратов И Квадратные корни

В математике функция квадратного корня принимает положительное значение в качестве входных данных и возвращает квадратный корень входного значения в качестве выходных данных. Следовательно, говорят, что это функция один к одному. Например,

F(а) = √а.

Предположим, что если x = 25, то возвращаемое значение будет равно 5. Ниже приведены некоторые свойства квадратов и квадратных корней.

  • Число может иметь квадратный корень, если оно заканчивается четным числом нулей.

  • Число может быть полным квадратом. Тогда будет и идеальный квадратный корень.

  • Возможно умножение двух значений квадратного корня. Например, √2 × √3 = √6.

  • Если найти квадратный корень из отрицательного числа, в результате получится комплексное число. Совершенные квадраты никогда не бывают отрицательными.

  • Подкоренное число получается путем умножения двух одинаковых квадратных корней. Если вы умножите √7 × √7, вы получите 7, что является числом, не имеющим квадратного корня.

  • Числа, оканчивающиеся на 1, 4, 5 и 6, будут иметь квадратный корень.

  • Идеальный квадратный корень не существует для чисел, оканчивающихся на 2, 3, 7 и 8.

Простой способ найти квадратный корень из числа

Нам нужно найти квадратный корень из числа, будь то совершенный или несовершенный квадрат. Вы уже знаете, является ли это идеальным квадратом, тогда мы можем использовать метод простой факторизации, чтобы разложить на множители и легко найти квадратный корень. Для других чисел у нас есть метод деления.

Метод простой факторизации

Это один из самых простых способов найти квадратный корень из числа. Например, возьмем число 256. Теперь разобьем 256 на простые множители. Следовательно, 256 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2. Теперь нам нужно спарить одинаковые числа попарно и рассмотреть их только один раз, (2 × 2) × (2 × 2) × (2 × 2) × (2 × 2). Следовательно, √256 = (2 × 2 × 2 × 2) = 16, 

Метод длинного деления

Это формула квадратного корня, используемая для неполных квадратов или больших чисел. Давайте рассмотрим число 3. Это не идеальное квадратное число. На этом примере мы проиллюстрировали метод длинного деления ниже.

Запись 3 с десятичной точкой и группами из двух нулей для десятичной точки. Помещаем все это под символ длинного квадратного корня (который выглядит как деление) и начинаем делить.

1√3.00 00 00 00 00

Подставить наибольшее число, квадрат которого меньше или равен 3 и больше 3. Возвести его в квадрат и вычесть из 3, что в данном случае равно 1. 

Сведение пары нулей и умножение полученного результата на два. Следующая цифра в ответе будет помещена в конце удвоенного ответа и умножена на новую цифру. Произведение вычитается, и прибавляются еще два нуля. Мы должны продолжить этот процесс для стольких цифр точности, сколько мы хотим.

Квадратный корень из 3 дает 1,732.

Теперь рассмотрим число 24.

Решенные примеры

  1. Приведите некоторые приложения формулы квадратного корня.

Ответ: Формула квадратного корня используется в геометрии, исчислении, алгебре, квадратных уравнениях, вычислениях и других математических приложениях.

  1. Найдите квадратные корни из 5, 7, 9 и 11.

Ответ: Квадратные корни из 5, 7, 9 и 11 равны 2,236, 2,646, 3,0 и 3,317 соответственно.

Как найти квадратный корень из числа

Последнее обновление:

Нередко учащиеся сталкиваются с задачами, требующими нахождения квадратного корня из числа. Хотя легко полагаться на научный калькулятор или смартфон, изучение того, как находить квадратный корень вручную, может помочь понять концепцию квадратных корней на более глубоком уровне.

Существует несколько различных способов нахождения квадратов вручную, и все они были изобретены до появления калькуляторов.

В этом посте мы обсудим три метода нахождения квадратных корней вручную.

Угадай и проверь, а также разложи на простые множители — это быстрые и простые методы нахождения квадратного корня любого числа. Метод длинного деления особенно полезен при нахождении квадратных корней иррациональных чисел.

Метод №1. Угадай и проверь 

Нахождение десятичной аппроксимации квадратного корня методом предположения и проверки включает:

  1. Первоначальное предположение о значении корня
  2. Возведение в квадрат угаданного значения корня
  3. Определение того, насколько близка догадка к числу
  4. Улучшение вашего предположения путем увеличения или уменьшения угаданного квадратного корня соответственно

Поскольку применение этого метода предполагает использование определения квадратного корня, это поможет вам понять концепцию на более глубоком уровне.

Допустим, вы хотите найти √20. Поскольку √16 = 4, а √25 = 5, √20 находится между 4 и 5. Применяя метод угадывания и проверки:

  1. Предположим, что √20 = 4,5.
  2. 4,52 = 20,25. Следовательно, √20 < 4,5.
  3. Предположим, что √20 = 4,4.
  4. 4,42 = 19,36. Следовательно, √20 > 4,4.
  5. Предположим, что √20 = 4,45.
  6. 4,452 = 19,8025. Следовательно, √20 > 4,45.
  7. Предположим, что √20 = 4,47.
  8. 4,472 = 19,9809. Следовательно, √20 > 4,47.
  9. Предположим, что √20 = 4,475.
  10. 4,4752 = 20,02. Следовательно, √20 < 4,475.

Продолжая этот процесс, мы обнаружим, что √20 = 4,472135955.

Метод № 2. Факторизация простых чисел

Метод факторизации простых чисел включает определение того, какие числа составляют другое число. Числа, которые умножаются друг на друга, чтобы получить другое число, называются его факторами.

Чтобы найти квадратный корень любого числа с помощью этого метода, вы должны найти простые множители числа, а затем посмотреть, есть ли у него совершенные квадраты чисел (16, 49, 121 и т. д.)

Предположим, вы хотите найти √400. Сначала вы должны найти простые делители числа 400. Это можно легко сделать, постоянно деля число на простые числа.

Мы проиллюстрировали процесс деревом множителей:

Изображение: Factor-Tree-of-400.png

Простые множители равны 2, 2, 2, 2, 5 и 5. Мы Теперь нужно определить, является ли число 400 кратным идеальным квадратам.

400 = 24 * 52 = 16 * 25

Следовательно,

√400 = √16*25 = √16 *√ 25 = 4 * 5 = 20

Хотя это выглядит просто, метод становится немного сложнее, когда вы находите квадратный корень из чисел, которые не округлены, например 400

Если вы попытаетесь найти квадратный корень из 147, простые множители будут:

Image: Factor-Tree-of-147. png

Простые множители 3, 7 и 7. Теперь мы должны определить, является ли число 400 кратным идеальным квадратам.

147 = 72 * 3 = 49 * 3

Следовательно,

√147 = √49*3 = √49 * √3 = 7*√3 = 7√3

Теперь вам потребуется дополнительное время, чтобы использовать метод догадок и проверок и найти значение √3. Мы знаем, что 12=1 и 22=4. Итак, √3 должно быть между 1 и 2.

  1. Предположим, что √3 = 1,5.
  2. 1,52 = 2,25. Следовательно, √3 > 1,5.
  3. Предположим, что √3 = 1,7.
  4. 1,72 = 2,89. Следовательно, √3 > 1,7.
  5. Предположим, что √3 = 1,73.
  6. 1,732 = 2,9929. Следовательно, √3 > 1,73.

Продолжая этот процесс, мы получаем √3=1,732.

7√3=7* √3 = 7*1,732 = 12,124

Следовательно,

√400 = 7√3 = 12,124

Вы также можете найти квадратные корни десятичных чисел, просто записав число в виде дроби. и нахождение простых множителей числителя и знаменателя.

Допустим, вы хотите найти √17,64. Вы должны сначала записать это как √1764/100, а затем найти простые делители 1764 и 100. Затем вы можете разделить числа и получить ответ: 4.2.

Метод №3: Деление в длинную сторону

Метод деления в длинную может показаться сложным, но он упрощает вычисление рациональных приближений иррациональных чисел.

Вот краткая иллюстрация использования деления в большую сторону для нахождения √3.

  1. Сначала найдите наибольшее число, квадрат которого меньше или равен 3. Затем используйте его как делитель и запишите остаток.
  2. Поместите точку после первой цифры в частном для обозначения десятичных дробей.
  3. Доведите до остатка два нуля.
  4. Теперь угадайте максимально возможную цифру, чтобы при умножении на нее нового делителя произведение было меньше или равно делимому.

Операционное исчисление для чайников: Лямбда-исчисление: описание теоремы, особенности, примеры

Лямбда-исчисление: описание теоремы, особенности, примеры

Лямбда-исчисление — это формальная система в математической логике для выражения подсчетов на основе абстракции и применения функций с использованием привязки и подстановки переменных. Это универсальная модель, которую можно применять для проектирования любой машины Тьюринга. Впервые введена лямбда-исчисления Черчем, известным математиком, в 1930-х годах.

Система состоит из построения лямбда-членов и выполнения над ними операций сокращения.

Пояснения и приложения

Греческая буква lambda (λ) используется в лямбда-выражениях и лямбда-терминах для обозначения связывания переменной в функции.

Лямбда-исчисление может быть нетипизировано или типизировано. В первом варианте функции могут быть применены только в том случае, если они способны принимать данные этого типа. Типизированные лямбда-исчисления слабее, могут выражать меньшее значение. Но, с другой стороны, они позволяют доказывать больше вещей.

Одной из причин того, что существует много разных типов — это желание ученых сделать больше, не отказываясь от возможности доказывать сильные теоремы лямбда-исчислений.

Система находит применение во многих различных областях математики, философии, лингвистики, и компьютерных наук. В первую очередь, лямбда-исчисления — это расчет, который сыграл важную роль в развитии теории языков программирования. Именно стили функционального создания реализуют системы. Они также являются актуальной темой исследований в теории этих категорий.

Для чайников

Лямбда-исчисление была введена математиком Алонзо Черчем в 1930-х годах в рамках исследования основ науки. Первоначальная система была показана как логически несовместимая в 1935 году, когда Стивен Клин и Дж. Б. Россер разработали парадокс Клини-Россера.

В последствии, в 1936 году Черч выделил и опубликовал только ту часть, которая имеет отношение к расчетам, то, что сейчас называется нетипизированным лямбда-исчислением. В 1940 он также представил более слабую, но логически непротиворечивую теорию, известную как система простого типа. В свое работе он объясняет всю теорию простым языком, поэтому, можно сказать, что Черч опубликовал лямбду исчисления для чайников.

До 1960-х годов, когда выяснилось его отношение к языкам программирования, λ стала лишь формализмом. Благодаря применениям Ричарда Монтегю и других лингвистов в семантике естественного языка, исчисление стало занимать почетное место как в лингвистике, так и в информатике.

Происхождение символа

Лямбда не обозначает слово или аббревиатуру, она возникла, благодаря ссылки в «Принципиальной математике» Рассела, за которой следуют два типографских изменения. Пример обозначения: для функции f с f (y) = 2y + 1 равно 2ŷ + 1. И здесь используется символ каретки («шляпа») над y для пометки входной переменной.

Церковь изначально намеревалась использовать аналогичные символы, но наборщики не смогли разместить символ «шляпа» над буквами. Поэтому вместо этого они напечатали его изначально как «/\y.2y+1». В следующем эпизоде редактирования наборщики заменили «/ \» на визуально похожий символ.

Введение в лямбда исчисление

Система состоит из языка терминов, которые выбираются определенным формальным синтаксисом, и набора правил преобразования, которые позволяют манипулировать ими. Последний пункт можно рассматривать как эквациональную теорию или как операционное определение.

Все функции в лямбда-исчислении являются анонимными, то есть не имеющими имен. Они принимают только одну входную переменную, при этом каррирование используется для реализации графиков с несколькими непостоянными.

Лямбда-термины

Синтаксис исчисления определяет некоторые выражения как допустимые, а другие — как недействительные. Также, как различные строки символов являются допустимыми программами на Си, а какие-то — нет. Действительное выражение лямбда-исчисления называется «лямбда-термином».

Следующие три правила дают индуктивное определение, которое можно применять для построения всех синтаксически допустимых понятий:

Переменная x сама по себе является действительным лямбда-термином:

  • если T это ЛТ, и x непостоянная, то (lambda xt) называется абстракцией.
  • если T, а также s понятия, то (TS) называется приложением.

Ничто другое не является лямбда-термином. Таким образом, понятие действительно тогда и только тогда, когда оно может быть получено повторным применением этих трех правил. Тем не менее некоторые скобки могут быть опущены в соответствии с другими критериями.

Определение

Лямбда-выражения состоят из:

  • переменных v 1, v 2,…, v n,…
  • символов абстракции ‘λ’ и точки ‘.’
  • скобок ().

Множество Λ, может быть определено индуктивно:

  • Если x переменная, то x ∈ Λ;
  • x непостоянная и M ∈ Λ, то (λx.M) ∈ Λ;
  • M, N ∈ Λ, то (MN) ∈ Λ.

Обозначение

Чтобы сохранить нотацию лямбда-выражений в незагроможденном виде, обычно применяются следующие соглашения:

  • Внешние скобки опущены: MN вместо (MN).
  • Предполагается, что приложения остаются ассоциативными: взамен ((MN) P) можно написать MNP.
  • Тело абстракции простирается дальше вправо: λx. MN означает λx. (MN), а не (λx.M) N.
  • Сокращается последовательность абстракций: λx.λy.λz.N можно λxyz.N.

Свободные и связанные переменные

Оператор λ соединяет свою непостоянную, где бы он ни находился в теле абстракции. Переменные, попадающие в область, называются связанными. В выражении λ x. М, часть λ х часто называют связующим. Как бы намекая, что переменные становятся группой с добавлением Х х к М. Все остальные неустойчивые называются свободными.

Например, в выражении λ y. х х у, у — связанная непостоянная, а х — свободная. И также стоит обратить внимание, что переменная сгруппирована своей «ближайшей» абстракцией. В следующем примере решение лямбда-исчисления представлено единственным вхождением x, которое связано второй составляющей:

λ x. y (λ x. z x)

Множество свободных переменных M обозначается как FV (M) и определяется рекурсией по структуре терминов следующим образом:

  • FV (x) = {x}, где x — переменная.
  • FV (λx.M) = FV (M) \ {x}.
  • FV (MN) = FV (M) ∪ FV (N).

Формула, которая не содержит свободных переменных, называется закрытой. Замкнутые лямбда-выражения также известны как комбинаторы и эквивалентны терминам в комбинаторной логике.

Сокращение

Значение лямбда-выражений определяется тем, как они могут быть сокращены.

Существует три вида урезания:

  • α-преобразование: изменение связанных переменных (альфа).
  • β-редукция: применение функций к своим аргументам (бета).
  • η-преобразование: охватывает понятие экстенсиональности.

Здесь речь также идет о полученных эквивалентностях: два выражения являются β-эквивалентными, если они могут быть β-преобразованы в одно и то же составляющее, а α / η-эквивалентность определяется аналогично.

Термин redex, сокращение от приводимого оборота, относится к подтемам, которые могут быть сокращены одним из правил. Лямбда исчисление для чайников, примеры:

(λ x.M) N является бета-редексом в выражении замены N на x в M. Составляющее, к которому сводится редекс, называется его редуктом. Редукция (λ x.M) N есть M [x: = N].

Если x не является свободной в M, λ х. М х также ет-REDEX с регулятором М.

α-преобразование

Альфа-переименования позволяют изменять имена связанных переменных. Например, λ x. х может дать λ у. у. Термины, которые отличаются только альфа-преобразованием, называются α-эквивалентными. Часто при использовании лямбда-исчисления α-эквивалентные считаются взаимными.

Точные правила для альфа-преобразования не совсем тривиальны. Во-первых, при данной абстракции переименовываются только те переменные, которые связаны с одной и той же системой. Например, альфа-преобразование λ x.λ x. x может привести к λ y.λ x. х, но это может не ввергнуть к λy.λx.y Последний имеет иной смысл, чем оригинал. Это аналогично понятию программирования затенения переменных.

Во-вторых, альфа-преобразование невозможно, если оно приведет к захвату непостоянной другой абстракцией. Например, если заменить x на y в λ x. λ y. x, то можно получить λ y.λ y. у, что совсем не то же самое.

В языках программирования со статической областью видимости альфа-преобразование можно использовать для упрощения разрешения имен. При этом следя за тем, чтобы понятие переменной не маскировало обозначение в содержащей области.

В нотации индекса Де Брюйна любые два альфа-эквивалентных термина синтаксически идентичны.

Замена

Изменения, написанные Е [V: = R], представляют собой процесс замещения всех свободных вхождений переменной V в выражении Е с оборотом R. Подстановка в терминах λ определяется лямбдой исчисления рекурсии по структуре понятий следующим образом (примечание: x и y — только переменные, а M и N — любое λ-выражение).

x [x: = N] ≡ N

y [x: = N] ≡ y, если x ≠ y

(M 1 M 2) [x: = N] ≡ (M 1 [x: = N]) (M 2 [x: = N])

(λ x.M) [x: = N] ≡ λ x.M

(λ y.M) [x: = N] y λ y. (M [x: = N]), если x ≠ y, при условии, что y ∉ FV (N).

Для подстановки в лямбда-абстракцию иногда необходимо α-преобразовать выражение. Например, неверно, чтобы (λ x. Y) [y: = x] приводило к (λ x. X), потому что замещенный x должен был быть свободным, но в итоге был связанным. Правильная замена в этом случае (λ z. X) с точностью до α-эквивалентности. Стоит обратить внимание, что замещение определяется однозначно с верностью до лямбды.

β-редукция

Бета-редукция отражает идею применения функции. Бета-восстановительный определяется в терминах замещения: ((X V. E) Е ‘) является Е [V: = Е’].

Например, предполагая некоторое кодирование 2, 7, ×, имеется следующее β-уменьшение: ((λ n. N × 2) 7) → 7 × 2.

Бета-редукция может рассматриваться как то же самое, что и концепция локальной сводимости при естественной дедукции через изоморфизм Карри – Ховарда.

η-преобразование

Эта-конверсия выражает идею экстенсиональности, которая в этом контексте заключается в том, что две функции равны тогда, когда они дают одинаковый результат для всех аргументов. Эта конвертация обменивает между λ x. (F x) и f всякий раз, когда x не кажется свободным в f.

Данное действие может рассматриваться как то же самое, что и концепция локальной полноты в естественной дедукции через изоморфизм Карри – Ховарда.

Нормальные формы и слияние

Для нетипизированного лямбда-исчисления β-редукция как правило переписывания не является ни сильно нормализующей, ни слабо.

Тем не менее можно показать, что β-редукция сливается при работе до α-преобразования (т. е. можно считать две нормальные формы равными, если возможно α-преобразование одной в другую).

Поэтому и сильно нормализующие члены, и слабо налаживающие понятия имеют единственную нормальную форму. Для первых терминов любая стратегия сокращения гарантированно приведет к типичной конфигурации. Тогда как для слабо нормализующих условий некоторые стратегии сокращения могут не найти ее.

Дополнительные методы программирования

Существует большое количество идиом создания для лямбда-исчисления. Многие из них были первоначально разработаны в контексте использования систем в качестве основы для семантики языка программирования, эффективно применяя их в качестве создания низкого уровня. Поскольку некоторые стили включают лямбда-исчисление (или что-то очень похожее) в качестве фрагмента, эти методы также находят применение в практическом создании, но затем могут восприниматься как неясные или чужие.

Именованные константы

В лямбда-исчислении библиотека принимает форму набора ранее определенных функций, в которой термины являются просто конкретными константами. Чистое исчисление не имеет понятия именованных неизменных, поскольку все атомные лямбда-термины являются переменными. Но их также можно имитировать, выделив непостоянную в качестве имени константы, используя лямбда-абстракцию для связывания этой изменчивой в основной части, и применить эту абстракцию к намеченному определению. Таким образом, если использовать f для обозначения M в N, можно сказать,

(λ ф. Н) М.

Авторы часто вводят синтаксическое понятие, такое как let, чтобы разрешить писать все в более интуитивном порядке.

f = M в N

Объединяя в цепочку такие определения, можно написать «программу» лямбда-исчисления как ноль или более дефиниций функций, за которыми следует один лямбда-член, используя те определения, которые составляют основную часть программы.

Заметным ограничением этого let является то, что имя f не определено в M, поскольку M находится вне области привязки лямбда-абстракции f. Это означает, что атрибут рекурсивной функции не может использоваться как M с let. Более продвинутая синтаксическая конструкция letrec, которая позволяет писать рекурсивные определения функций в этом стиле, вместо этого дополнительно использует комбинаторы с фиксированной точкой.

Печатные аналоги

Данный тип является типизированным формализмом, который использует символ для обозначения анонимной функции абстракция. В этом контексте типы обычно являются объектами синтаксической природы, которые присваиваются лямбда-терминам. Точная натура зависит от рассматриваемого исчисления. С определенной точки зрения, типизированные ЛИ можно рассматривать как уточнения нетипизированного ЛИ. Но с другой стороны, их также можно считать более фундаментальной теорией, а нетипизированное лямбда-исчисление — особым случаем только с одним типом.

Типизированные ЛИ являются основополагающими языками программирования и основой функциональных, таких как ML и Haskell. И, более косвенно, императивных стилей создания. Типизированные лямбда-исчисления играют важную роль в разработке систем типов для языков программирования. Здесь типизируемость обычно захватывает желательные свойства программы, например, она не вызовет нарушения доступа к памяти.

Типизированные лямбда-исчисления тесно связаны с математической логикой и теорией доказательств через изоморфизм Карри – Говарда, и их можно рассматривать как внутренний язык классов категорий, например, который просто является стилем декартовых замкнутых.

Обыкновенные дифференциальные уравнения

Обыкновенные дифференциальные уравнения
  

Федорюк М. В. Обыкновенные дифференциальные уравнения:— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. — 448 с.

Книга содержит изложение основ теории обыкновенных дифференциальных уравнении, включая теорию устойчивости, и вариационное, исчисление. Значительное место уделено уравнениям с частными производными первого порядка, аналитической теории дифференциальных уравнений и асимптотике решений линейных уравнений второго порядка. В новом издании (первое издание выходило в 1980 г.) добавлены методы теории возмущений при исследовании нелинейных дифференциальных уравнений с малым параметром.

Для студентов втузов, а также для инженеров-исследователей.



Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ИНТЕГРИРОВАНИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
§ 2. Дифференциальные уравнения первого порядка
2. Уравнения с разделяющимися переменными.
3. Однородные уравнения.
4. Линейные уравнения.
5. Уравнения в полных дифференциалах.
6. Интегрирующий множитель.
7. Уравнение Бернулли.
8. Уравнение Риккати.
§ 3. Линейные дифференциальные уравнения. Принцип суперпозиции
2. Принцип суперпозиции.
§ 4. Линейное уравнепие первого порядка с постоянными коэффициентами
2. Комплексные функции вещественного аргумента. Комплексная экспонента.
§ 5. Линейные однородные дифференциалыше уравнения с постоянными коэффициентами
2. Случай простых корней.
3. Случай кратных корней.
4. Уравнение Эйлера.
5. Выделение вещественных решений.
§ 6. Линейные однородные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами
2. Ангармонические колебания.
§ 7. Линейные уравнения с правой частью — квазимногочленом
§ 8. Линейные системы с постоянными коэффициентами. Случай простых корней
§ 9. Фазовая плоскость линейной системы
2. Комплексные корни.
3. Уравнение второго порядка.
§ 10. Линейные системы с постоянными коэффициентами. Случай кратных корней
§ 11. Операционное исчисление
§ 12. Линейные разностные уравнения
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА РЕШЕНИЙ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
2. Доказательство основной теоремы при n = 1.
3. Теорема Коши.
§ 2. Линейные нормированные пространства
§ 3. Принцип сжатых отображений
§ 4. Лемма Адамара
§ 5. Доказательство основной теоремы. Теорема существования и единственности для уравнений n-го порядка
2. Дифференциальные уравнения n-го порядка.
3. Комментарии к основной теореме.
4. Продолжение решений.
§ 6. Гладкость решений
§ 7. Зависимость решений от параметров и начальных условий
§ 8. Обратные и неявные функции
2. Теорема о неявной функции.
3. Дифференцирование сложных функций.
§ 9. Зависимые и независимые функции. Криволинейные координаты
2. Кривые и поверхности.
3. Криволинейные координаты.
§ 10. Уравнения первого порядка, не разрешенные относительно производной
2. Особые решения. Огибающая.
3. Интегрирование уравнений вида (1).
ГЛАВА 3. ЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ И СИСТЕМЫ
2. Доказательство теоремы.
3. Линейное уравнение n-го порядка.
§ 2. Функции от матриц и однородные линейные системы с постоянными коэффициентами
2. Вычисление матричной экспоненты.
3. Функции от матриц.
4. Малые колебания механических систем.
§ 3. Линейная зависимость и независимость функций и вектор-функций. Определитель Вронского
2. Определитель Вронского.
§ 4. Формула Лиувилля
§ 5. Фундаментальные системы решений
§ 6. Неоднородные линейные системы с переменными коэффициентами
§ 7. Линейные дифференциальные уравнения n-го порядка
2. Уравнения второго порядка.
§ 8. Понижение порядка линейных и нелинейных дифференциальных уравнений
§ 9. Нули решений однородных линейных уравнений второго порядка
2. Теорема сравнения.
§ 10. Элементы аналитической теории дифференциальных уравнений. Уравнение Бесселя
2. Регулярные особые точки.
3. Уравнение Бесселя.
§ 11. Уравнения с периодическими коэффициентами
2. Зоны устойчивости и неустойчивости.
§ 12. Дельта-функция и ее применения
2. Толчки. Принцип Дюамеля.
3. Периодические толчки в системах с трением.
ГЛАВА 4. АВТОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕОРИЯ УСТОЙЧИВОСТИ
2. Векторные поля. Механическая интерпретация фазовых траекторий.
§ 2. Структура решений автономной системы в окрестности неособой точки
§ 3. Изменение фазового объема
2. Замечания о системах в трехмерном пространстве.
§ 4. Производная в силу системы. Первые интегралы
2. Первые интегралы.
§ 5. Одномерное движение частицы в потенциальном поле
2. Колебания маятника.
3. Эллиптические функции.
4. Движение частицы в поле с кубическим потенциалом.
§ 6. Устойчивость. Функция Ляпунова
§ 7. Устойчивость положения равновесия линейной системы
§ 8. Устойчивость по линейному приближению
2. Устойчивость по линейному приближению.
3. Неустойчивость по линейному приближению.
4. Устойчивость неавтономных систем.
5. Устойчивые многообразия решений (условная устойчивость).
§ 9. Двумерные автономные системы (элементы качественной теории)
2. Предельное поведение траекторий.
3. Функция последования. Автоколебания.
ГЛАВА 5. УРАВНЕНИЯ С ЧАСТНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА
2. Другие примеры.
3. Классификация уравнений с частными производными 1-го порядка.
§ 2. Интегрирование линейных и квазилинейных уравнений
2. Квазилинейные уравнения.
3. Характеристики и интегральные поверхности.
§ 3. Задача Коши для линейных и квазилинейных уравнений
2. Область зависимости от начальных данных.
3. Линейные уравнения со многими переменными.
4. Квазилинейные уравнения.
§ 4. Линейные и нелинейные волны
§ 5. Нелинейные уравнения
2. Задача Коши.
ГЛАВА 6. ЭЛЕМЕНТЫ ВАРИАЦИОННОГО ИСЧИСЛЕНИЯ
§ 2. Функционалы в линейных нормированных пространствах
2. Линейные функционалы.
3. Первая вариация.
4. Необходимое условие экстремума.
§ 3. Простейшие задачи вариационного исчисления
2. Задача с одним закрепленным и с одним подвижным концом.
3. Примеры.
§ 4. Функционалы, зависящие от высших производных
§ 5. Функционалы, зависящие от вектор-функций. Принцип наименьшего действия в механике
2. Принцип наименьшего действия.
§ 6. Условный экстремум
§ 7. Задача Лагранжа
§ 8. Функционалы от функций многих переменных
2. Уравнение колебаний мембраны.
§ 9. Достаточные условия слабого экстремума
2. Квадратичные функционалы.
3. Достаточные условия слабого экстремума.
§ 10. Дополнительные сведения из вариационного исчисления
2. Гамильтонова форма уравнений механики.
3. Задача с подвижными концами.
§ 11. Принцип максимума Понтрягина
2. Необходимые условия экстремума.
ГЛАВА 7. АСИМПТОТИКА РЕШЕНИЙ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
§ 2. Основные оценки
2. Оценка решений.
§ 3. Асимптотика решений при больших значениях аргумента
2. Неосциллирующие решения.
3. Уравнения с комплексными коэффициентами.
§ 4. Асимптотика решений при больших значениях параметра
2. Неосциллирующие решения.
3. Двойные асимптотики.
4. Асимптотические разложения решений.
§ 5. Элементы теории возмущений
2. Метод Линдштедта — Пуанкаре.
3. Метод Крылова — Боголюбова.
4. Метдд осреднения.
5. Пограничный слой и метод сращивания асимптотических разложений.
6. Метод ВКБ для нелинейных уравнений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Математика | Бесплатный полнотекстовый | Оперативное исчисление для общих дробных производных произвольного порядка

1. Введение

Начиная с ранних фаз развития исчисления было предпринято несколько попыток интерпретации производных и интегралов как неких чисто алгебраических символов. Лейбниц, Эйлер, Лагранж и другие основатели исчисления ввели и использовали алгебраические правила для работы с интегральными и дифференциальными операторами. В большинстве случаев эти правила приводили к правильным результатам. Однако это были всего лишь формальные алгоритмы без строгой математической основы. Наиболее ярким примером этой процедуры были работы Оливера Хевисайда, который систематически использовал алгебраический подход к исследованию ряда практических проблем, включая дифференциальные уравнения электромагнетизма и теорию осцилляторов. Из-за важности подхода Хевисайда для инженеров математики начали задумываться о его строгом математическом обосновании. В работах Бромвича, Карсона, Ван дер Поля, Дётча и других математиков методы Хевисайда обосновывались в терминах преобразования Лапласа и его модификаций. Однако требование существования преобразования Лапласа приводило к некоторым условиям на поведение функций в бесконечности, что ограничивало применимость операционного исчисления Хевисайда.

В 1950-х годах в работах Яна Микусинского и его соавторов (см. [1] и ссылки в ней) был предложен кардинальный возврат к первоначальным идеям операционного исчисления, где операционное исчисление для производной первого порядка были разработаны и применены для ряда математических и реальных задач. Основными компонентами этого подхода являются интерпретация свертки Лапласа как умножения в кольце функций, непрерывных на вещественной положительной полуоси, и расширение этого кольца на поле отношений свертки. В дальнейшем схема Микусинского использовалась рядом математиков для разработки операционного исчисления некоторых специальных дифференциальных операторов с переменными коэффициентами (см., например, [2,3,4]), которые оказались частными случаями гипер- Дифференциальный оператор Бесселя в виде

Операционное исчисление типа Микусинского для дифференциального оператора гипербесселя (1) было построено Димовским в [5].

Новый этап в дальнейшем развитии операционного исчисления типа Микусинского был начат в работах Лучко и его соавторов, где были построены операционные исчисления для различных дробных производных и применены для вывода формул решения дробного интеграла в замкнутой форме и дифференциальные уравнения. Первое операционное исчисление для дробной производной было предложено в [6,7], где было разработано операционное исчисление типа Микусинского для кратной дробной производной Эрдейи-Кобера. Двумя известными частными случаями этой дробной производной являются дифференциальный оператор гипер-Бесселя (1) и дробная производная Римана–Лиувилля. Расширенная версия операционного исчисления для дробной производной Римана–Лиувилля была предложена в [8,9].]. Операционное исчисление для другой основной дробной производной, производной Капуто, было разработано в [10]. Следует отметить, что в [10] это операционное исчисление было применено для вывода формул решений в замкнутой форме многочленных дробных дифференциальных уравнений, содержащих дробные производные Капуто соизмеримого и несоизмеримого порядков. В [11] разработано операционное исчисление типа Микусинского для дробной производной Гильфера. В [12] рассмотрен случай дробной производной Эрдейи-Кобера типа Капуто. В [13] было разработано операционное исчисление типа Микусинского для общей дробной производной (ОДП) «обобщенного порядка» из интервала (0,1) в смысле Капуто. Эта ОФД представляет собой композицию интеграла свертки Лапласа с ядром Сонина с интегрируемой особенностью типа степенной функции в нулевой точке и производной первого порядка. В [13] это исчисление применялось для вывода формул решения в замкнутой форме начальных задач для многочленных дифференциальных уравнений дробного порядка с последовательными дробными производными этого типа. Случай GFD произвольного порядка в смысле Римана–Лиувилля был рассмотрен в совсем недавней работе [14], где соответствующее операционное исчисление применялось для решения многочленных дифференциальных уравнений дробного порядка с этими производными и соответствующим образом сформулированными начальными условиями . В [15,16] представлен обзор операционного исчисления для нескольких различных дробных производных.

Остальная часть этой статьи организована следующим образом: В разделе 2 мы представляем обзор некоторых важных свойств общих дробных интегралов (GFI) и GFD произвольного порядка. Затем мы вводим последовательные GFD, доказываем 1-ю и 2-ю фундаментальные теоремы дробного исчисления (FC) для этих производных и выводим явный вид для их проекторных операторов. Раздел 3 посвящен построению операционного исчисления типа Микусинского для GFD произвольного порядка. В частности, последовательные ОФД произвольного порядка представляются в виде умножения на некоторые элементы построенного поля сверточных отношений. Разработанное операционное исчисление может быть применено для вывода формул решений в замкнутой форме для обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных дробях с последовательными ОФД произвольного порядка.

2. Общие дробные производные произвольного порядка

Первой публикацией, посвященной GFI и GFD, была статья [17] Сонина, опубликованная в 1884 г., даже если в ней не упоминались дробные интегралы и дробные производные. В [17] Сонин обобщил метод решения, использованный Абелем в [18,19] для интегро-дифференциального уравнения (в несколько иных обозначениях)

к случаю более общих интегральных уравнений. В своих выводах Абель существенно использовал соотношение

где hα обозначает степенную функцию

операция ∗ означает свертку Лапласа

а {1} — функция, тождественно равная 1 при t>0. Решение Абеля интегро-дифференциального уравнения (2) при условии g(0)=0 в настоящее время известно как дробный интеграл Римана–Лиувилля:

Блестящая идея Сонина заключалась в том, чтобы заменить степенные функции hα и h2− α в соотношении (3) с произвольными функциями κ,k, удовлетворяющими тому же соотношению:

В настоящее время такие функции называются ядрами Сонина, а условие (7) — условием Сонина.

Используя метод Абеля, Сонин решил интегральное уравнение типа свертки

в явном виде:

если ядра κ,k удовлетворяют условию Сонина (7).

Следует отметить, что выводы как Абеля, так и Сонина не были строгими с современной точки зрения, поскольку не вводили подходящих пространств функций и не давали условий для корректности их формальных операций с интегралами и производными. Лишь недавно операторы (8) и (9) стали предметом активных исследований в ФК и в настоящее время интенсивно строится их математическая теория, см. [13,20,21,22,23,24,25,26,27,28].

В этой статье мы имеем дело с GFI и GFD произвольного порядка, впервые введенными в [24]. Хорошо известно, что дробный интеграл Римана–Лиувилля

и дробные производные Римана – Лиувилля и Капуто

определены корректно для любого порядка α>0.

Однако соотношение (3) справедливо только при ограничении 0<α<1. Аналогично операторы Сонина, определяемые правыми частями формул (8) и (9) (GFI и GFD в современных обозначениях FC) имеют «обобщенный порядок» между нулем и единицей из-за условия Сонина (7). Для определения ОГФ и GFD произвольного положительного порядка в [24] условие Сонина (7) было расширено и уточнено для ядер из некоторых подходящих пространств функций:

Для подробного рассмотрения случая n=1, т.е. , за теорией ОГФ и GFD с ядрами из L1 мы отсылаем к [23]. В этой статье мы сосредоточимся на случае n>1, даже если случай n=1 также будет включен во все формулировки и выводы.

Стоит отметить, что в определении 1 нельзя поменять местами ядра κ и k при n>1 из-за несимметричных включений κ∈C−1(0,+∞) и k∈C−1,0(0 ,+∞) (в случае n=1 определение 1 симметрично и ядра κ и k можно поменять местами). Однако ядро ​​κ(t)=hα(t),α>0 интеграла Римана–Лиувилля (10) и ядро ​​k(t)=hn−α(t) дробных производных Римана–Лиувилля и Капуто ( 11) и (12) порядка α,n−1<α1. Очевидно, ядра κ(t)=hα(t),α>0 и k(t)=hn−α(t),n−1<α

Другие примеры ядер из Ln,n>1 и процедуры их построения, исходя из известных ядер Сонина из множества L1, см. в [24,28].

Теперь определим GFI и GFD произвольного порядка, представим их известные свойства и выведем некоторые новые.

Как уже упоминалось, ядра дробного интеграла Римана–Лиувилля (10) и дробной производной Капуто (12) принадлежат множеству ядер Ln и, таким образом, эти операторы FC являются частными случаями ОГФ (16) и GFD ( 17) соответственно.

Другой интересный частный случай GFI (16) и GFD (17) представлен в [24]. Пусть выполнено условие n−2<ν

является частным случаем ОГФ (16) и соответствующая ОГФ произвольного порядка принимает следующий вид:

где

а функции Jν и Iν — соответственно функция Бесселя и модифицированная функция Бесселя.

В этой статье мы исследуем ОГФ и GFD произвольного порядка на пространстве C−1(0,+∞), определяемом формулой (14), и его подпространствах. В частности, подпространства

будет часто использоваться. Эти подпространства были введены и исследованы в [10] в связи с построением операционного исчисления типа Микусинского для дробной производной Капуто.

Как отмечено в [24], при выполнении включения k∈C−1n−1(0,+∞) GFD (17) можно представить следующим образом:

где D(k) определяется соотношением (18). Кроме того, при f∈C−1n(0,+∞) GFD (17) принимает вид

который часто используется в случае ядра степенной зависимости k(τ)=hn−α(τ),n−1<α

Основные свойства ОГФ (16) произвольного порядка на пространстве C−1(0,+∞) непосредственно следуют из известных свойств свертки Лапласа [23]:

Отметим также следующие важные теорема:

Кроме того, в [24] были доказаны две фундаментальные теоремы FC для GFI и GFD произвольного порядка. Формулировки этих теорем приведены ниже, доказательства см. в [24].

Стоит отметить, что результат теоремы 3 (2-я основная теорема ФК для GFD произвольного порядка) может быть переформулирован в терминах так называемого проекторного оператора P GFD (17):

Вид оператора проектора P определяет естественные начальные условия для начальных задач для уравнений дробного порядка с GFD (17). Согласно представлению (29), они представляются через целочисленные производные f(j)(0),j=0,1,…,n−1 неизвестной функции, как это имеет место для обыкновенного дифференциала уравнений и для дробных дифференциальных уравнений с производными Капуто.

В оставшейся части этого раздела мы определяем m-кратные последовательные ОГФ и GFD произвольного порядка с ядрами (κ,k)∈Ln,n∈N и исследуем их свойства. В случае n=1 m-кратные GFD и m-кратные последовательные GFD были введены и изучены в [25,29].]. В [14] рассмотрены m-кратные секвенциальные GFD по Риману–Лиувиллю с ядрами (κ,k)∈Ln на основе GFD произвольного порядка, определяемой в смысле Римана–Лиувилля формулой (18) . В данной работе мы рассматриваем случай GFD произвольного порядка в форме (17).

Сначала определим степени свертки f,m∈N0 функции f следующим образом:

По аналогии со случаем дробного интеграла Римана–Лиувилля и дробной производной Капуто операторы I(κ)< 0> и ∗D(k)<0> интерпретируются как тождественный оператор Id.

В силу теоремы 1 ядро ​​κ,m∈N из формулы (31) принадлежит пространству C−1(0,+∞) и, таким образом, m-кратное ОГФ может быть представлено как ОГФ с ядро κ:

m-кратная секвенциальная GFD (32) произвольного порядка является прямым обобщением секвенциальной дробной производной в смысле Капуто на случай интегро-дифференциальных операторов с ядрами из Ln.

Первая основная теорема ФК (теорема 2) для ОФП (16) и ОФД (17) произвольного порядка сразу приводит к следующему важному результату:

Чтобы обобщить теорему 3 на случай m-кратных секвенциальных ОФД, сначала введем подходящие пространства функций в виде

Для m=1 положим C−1,(k)n,1(0,+∞):=C−1n(0,+∞).

Стоит отметить, что для любой функции f∈C−1,(k)n,m(0,+∞) ее образ Pmf оператором проектора принадлежит ядру m-кратной последовательной GFD:

Отметим также включения

которые непосредственно следуют из определения m-кратной последовательной GFD.

3. Операционное исчисление для GFD произвольного порядка

Как уже упоминалось во введении, операционное исчисление типа Микусинского для GFD и GFD с ядрами (κ,k)∈L1 было построено в [13]. Этот случай соответствует GFI и GFD «обобщенного порядка» между нулем и единицей. В настоящей работе мы распространяем конструкции, представленные в [13], на случай ядер (κ,k)∈Ln,n∈N, т.е. для ОГФ и GFD произвольного порядка.

Первым важным компонентом любого операционного исчисления типа Микусинского является подходящее кольцо функций. Для операционного исчисления для ОГФ и GFD с ядрами (κ,k)∈Ln это кольцо описано в теореме 1, утверждающей, что тройка R−1=(C−1(0,+∞),+,∗ ) с обычным сложением + и умножением ∗ в виде свертки Лапласа является коммутативным кольцом без делителей нуля.

Кроме того, определение 1 гарантирует, что ядра κ и k из Ln являются элементами этого кольца:

В частности, это означает, что ОФП с ядром κ сводится к обычному умножению на кольце R−1:

Что касается GFD произвольного порядка, то его нельзя свести к алгебраическим операциям на кольце R−1. Причина в том, что GFD является левообратным оператором к GFI, а кольцо R−1 не имеет единичного элемента относительно умножения. Таким образом, в R−1 не существует элемента, обратного к κ∈R−1.

Для демонстрации последнего утверждения предположим, что ОФД (17) произвольного порядка можно представить в виде свертки с некоторым элементом κ−1∈R−1:

Согласно теореме 2 ОФД (17) произвольного порядка является левым обратным оператором к ОГФ (16). Комбинируя последнее уравнение с представлением (39), приходим к соотношению

это противоречит тому, что кольцо R−1 не содержит единицы относительно умножения.

Для решения упомянутой выше проблемы кольцо R−1 расширяется до поля сверточных отношений. Напомним, что R−1 не имеет делителей нуля (теорема 1), и поэтому это расширение следует стандартной процедуре, см., например, [10,13].

Во-первых, отношение эквивалентности на множестве

вводится:

Затем мы рассматриваем классы эквивалентностей C−12(0,+∞)/∼ и обозначаем их как частные:

На пространстве C−12(0,+∞)/∼ обычные операции сложения и введено умножение:

Эти операции определены корректно (не зависят от представителей классов эквивалентности). Теорема 1 и приведенные выше определения немедленно приводят к следующему важному результату:

Как обычно, кольцо R−1 можно вложить в поле F−1:

где κ — ядро ​​ОГФ (16).

Множество C−12(0,+∞)/∼ классов эквивалентности также является векторным пространством с упомянутой выше операцией сложения и умножения на скаляр λ∈R или λ∈C, определяемый следующим образом [10]:

С другой стороны, постоянная функция {λ} (функция, принимающая значение λ при любом t≥0) принадлежит пространству C−1(0,+∞) и, следовательно, является элементом кольца R− 1. Согласно нашим определениям, умножение на {λ} в поле F−1 задается следующим выражением:

Как видим, нужно различать умножение элемента из F−1 на скаляр λ и на постоянную функцию {λ}.

Даже если кольцо R−1 вложено в поле F−1, некоторые элементы поля сверточных частных не сводятся к обычным функциям из кольца. Одним из них является единичный элемент I=κκ поля F−1 относительно умножения (см. [13]). Такие элементы можно интерпретировать как своего рода обобщенные функции (гиперфункции в терминологии [30]). Обратный элемент к ядру κ ИГФ (16) — еще одна важная гиперфункция.

По определению отношение

верно, где I — единица поля F−1 относительно умножения.

Затем, следуя [13], введем важное понятие алгебраической GFD произвольного порядка.

Как видим, алгебраическая GFD произвольного порядка определена для любой функции f∈Cn−1[0,+∞). Однако GFD произвольного порядка, задаваемая формулой (17), очевидно, не всегда существует на пространстве Cn−1[0,+∞). Таким образом, алгебраическую GFD (43) можно интерпретировать как своего рода обобщенную производную, сопоставляющую любой функции f∈Cn−1[0,+∞) некоторый элемент поля F−1. Однако алгебраическое GFD (43) совпадает с GFD (17) на пространстве C−1n(0,+∞) (выполняется включение C−1n(0,+∞)⊂Cn−1[0,+∞) справедливо, см. [10]).

Приведенные выше конструкции могут быть распространены на случай m-кратной последовательной GFD (32) произвольного порядка.

Согласно формуле (37) корректно определена m-кратная секвенциальная алгебраическая GFD произвольного порядка для любой функции f, удовлетворяющей условиям ∗D(k)f∈Cn−1[0,+∞) , i=0,…,m−1. Эти условия, очевидно, не обеспечивают существование m-кратной секвенциальной GFD (32) произвольного порядка. Следовательно, m-кратную секвенциальную алгебраическую GFD произвольного порядка можно интерпретировать как своего рода обобщенную производную. Тем не менее, для функций из пространства C−1,(k)n,m(0,+∞), заданных формулой (35), теорема 5 и те же рассуждения, которые использовались в случае m=1 (теорема 7 и его доказательство) приводят к следующему важному результату:

Согласно представлениям (44) и (47) (или (48)), ОФД (17) произвольного порядка и m-кратное последовательное ОФД (32) произвольного порядка могут быть представлены как алгебраические операции (умножения) на поле F−1 факторов свертки. Эти представления могут быть использованы для сведения начальных задач для дифференциальных уравнений дробного порядка с GFD произвольного порядка и m-кратных последовательных GFD произвольного порядка к некоторым алгебраическим уравнениям на поле F−1 факторов свертки. Решениями этих уравнений являются некоторые элементы F−1, которые в общем случае являются обобщенными функциями или гиперфункциями. Однако обычно решения ищут в виде обычных функций, скажем, из пространства C−1(0,+∞). Вот почему так называемые операционные отношения (представления некоторых элементов поля F−1 в виде обычных функций из кольца R−1) являются еще одним важным компонентом любого операционного исчисления типа Микусинского. В оставшейся части этого раздела мы приводим операторные соотношения для элементов поля F−1 в виде рациональных функций R(Sκ)=Q(Sκ)/P(Sκ) с deg(Q)

Стоит отметить, что ряд сверток (51) является далеко идущим обобщением степенного ряда (50), который также является рядом сверток, порожденным ядром κ={1} (операционное исчисление Микусинского для производной первого порядка) .

В качестве примера рассмотрим геометрический ряд

Его радиус сходимости равен r=1/|λ|>0. Теорема 9 гарантирует, что ряд сверток

есть функция, принадлежащая пространству C−1(0,+∞).

В рамках операционного исчисления Микусинского для производной первого порядка использовалась функция ядра κ={1}. Легко проверить, что для этого ядра справедливо соотношение κ(t)={1}(t)=hj(t). Таким образом, ряд сверток (54) является экспоненциальной функцией:

Другим важным примером является операционное исчисление типа Микусинского для дробной производной Капуто ([10]). В этом случае ядро ​​κ является степенной функцией hα и справедлива формула κ(t)=hα(t)=hjα(t). Таким образом, ряд сверток (54) принимает вид

где двухпараметрическая функция Миттаг–Леффлера Eα,β определяется следующим абсолютно сходящимся рядом:

Некоторые другие частные случаи ряда свертки (54) представлены в [13].

Очень важное операциональное соотношение в терминах ряда свертки lκ,λ представлено в следующей теореме.

В случае ядер (κ,k)∈L1 теорема (10) сформулирована и доказана в [13].

В качестве примера рассмотрим ядро ​​κ={1} (операционное исчисление Микусинского для производной первого порядка). Согласно формуле (55) операционное соотношение (58) можно представить в известном виде:

В случае ядра κ(t)=hα(t),t>0 (операционное исчисление для Дробная производная Капуто [10]), формула (56) приводит к следующему рабочему соотношению:

где двухпараметрическая функция Миттаг–Леффлера Eα,β определяется соотношением (57). Это операциональное соотношение было выведено в [6] впервые.

Другие частные случаи оперативного соотношения (58) представлены в [13].

Как уже упоминалось, операционное соотношение (58) можно использовать для вывода других полезных операционных соотношений. Вложение кольца R−1 в поле F−1 означает, в частности, что свертка любых элементов кольца выполняется с умножением соответствующих элементов поля отношений свертки. Таким образом, получаем следующее операциональное соотношение:

Представление степеней свертки lκ,λ в виде ряда свертки см. в [13].

В качестве примера рассмотрим ядро ​​κ={1} (операционное исчисление Микусинского для производной первого порядка). Операционное соотношение (61) принимает известный вид [1]:

В случае ядра κ(t)=hα(t),t>0 (операционное исчисление для дробной производной Капуто) получаем следующее рабочее соотношение [6,10]:

где функция типа Миттаг–Леффлера Eα,βm определяется с помощью следующего сходящегося ряда:

Комбинируя операторные соотношения (58) и (61), мы получаем еще одно важное операторное соотношение.

Пусть R(Sκ)=Q(Sκ)/P(Sκ), где Q и P — многочлены и deg(Q) В этом случае рациональная функция R(Sκ) может быть представлена ​​в виде суммы частных дробей:

Тогда операциональное соотношение

справедливо, где константы λj и mj, j=1,…,J однозначно определяются представлением рациональной функции R(Sκ) в виде суммы частных дробей в виде (64).

Рабочее соотношение (65) является прямым следствием формулы (64) и рабочего соотношения (61).

4. Обсуждение

В этой статье мы впервые обсудили некоторые важные свойства общих интегралов дробного порядка (ОДД) и ООД произвольного порядка, введенные недавно в работах третьего названного соавтора. Новыми объектами, впервые определенными в этой статье, являются m-кратные GFD и последовательные GFD произвольного порядка. Для m-кратных ОГФ и секвенциальных ОГФ произвольного порядка доказаны 1-я и 2-я фундаментальные теоремы ФК и получен явный вид их оператора-проектора. Основным вкладом этой статьи является операционное исчисление типа Микусинского для GFD произвольного порядка. В поле коэффициентов свертки GFD произвольного порядка и последовательные GFD произвольного порядка представляются как умножение на некоторые элементы поля. Мы также получили несколько важных операционных соотношений, которые обеспечивают полезное представление некоторых элементов поля в виде обычных функций, выраженных в терминах так называемого ряда свертки.

В заключение отметим, что построенное нами операционное исчисление для ОФД произвольного порядка может быть применено для вывода формул в замкнутой форме для решений обыкновенных уравнений и уравнений в частных дробях, содержащих m-кратные последовательные БГД. Эти вопросы будут обсуждаться в другом месте.

Введение в операционное исчисление — Публичная библиотека Гамильтона

Введение в операционное исчисление — Публичная библиотека Гамильтона — OverDrive

Ошибка загрузки страницы.
Попробуйте обновить страницу. Если это не сработает, возможно, возникла проблема с сетью, и вы можете использовать нашу страницу самопроверки, чтобы узнать, что мешает загрузке страницы.
Узнайте больше о возможных проблемах с сетью или обратитесь в службу поддержки за дополнительной помощью.


Поиск Расширенный «Введение в операционное исчисление» — это перевод книги «Einfuhrung in die Operatorenrechnung, второе издание».
Эта книга посвящена интерпретации Хевисайда, интегралу Лапласа и фундаментальному труду Яна Микусинки «Операционное исчисление». На протяжении всей книги основные алгебраические понятия появляются как вспомогательные средства для понимания некоторых важных моментов предмета. Важным направлением исследований в области анализа являются асимптотические свойства. В этом тексте также обсуждаются примеры, демонстрирующие возможности применения операционного исчисления, выходящие за рамки обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. При использовании операционного исчисления для решения более сложных задач, чем задачи обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, в области операторов значительную роль играет понятие сходимости. Эта книга также расширяет преобразование Лапласа и применяет его к нетрансформируемым функциям. В этом тексте также представлены три метода, с помощью которых операционное исчисление можно модифицировать и использовать при решении определенных задач. Эти методы относятся к конечному преобразованию Лапласа, уравнениям в частных производных, интегральным уравнениям Вольтерра и обыкновенным дифференциальным уравнениям с переменными коэффициентами.
Эта книга может оказаться полезной для математиков, студентов и преподавателей исчисления и высшей математики.
Математика Инжиниринг Документальная литература
  • Детали