Matemaatilise analüüsi (I) I osaeksami teooriaküsimused (Tallinnas õppivatele kaugõppijatele) 1. Ratsionaalarvud, irratsionaalarvud, reaalarvud. Reaalarvu absoluutväärtus ehk moodul. Positiivseid ja negatiivseid täis- ning murdarve koos arvuga null nimetatakse ratsionaalarvudeks. Lõpmatute mitteperioodiliste kümnendmurdudena esitatavaid arve nimetatakse irratsionaalarvudeks. Kõik ratsionaal- ja irratsionaalarvud koos moodustavad reaalarvude hulga. x Reaalarvu absoluutväärtuseks ehk mooduliks x nimetatakse mittenegatiivset reaalarvu, mis rahuldab tingimusi x = x, kui x 0, x = -1, kui x < 0. x x. Kehtib seos 2. Muutuv suurus ehk muutuja, jääv suurus ehk konstant. Muutuva suuruse muutumispiirkond
(üks on isaliiniline, teine emaliiniline, tootem muutub/ei muutu uues elus jne). See, mis arandadel näib süsteemina, jaotub arabannadel ettekirjutuseks ja teooriaks. Pealegi on ühel mehaaniline, teisel statistiline totemism. Arandadel ja nende põhjanaabritel warramungadel (asuvad arabannadest kaugel põhjas) on tootemite funktsioonid vastupidised, aga viimastel on need analoogsed arabannadega, kuigi esinevad teatud erinevused. Seega tegib arandade ja warramugade vahel uuesti perioodiliste mitteperioodiliste struktuuride opositsioon nagu arandade ja arbannade puhul. Muidu (kui isa- või emaliinilisus välja jätta) on arabannad ja warramungad arandade täielikud vastandid. Osati esineb põhja- lõuna teljel üleminekuid ühest äärmusest teise (totemistlike süsteemide mõttes), aga ka samade vormide kordumist kahel poolusel. Tekib hüpotees, et kõik austraalia kultuurid on ühe algsüsteemi transformatsioonid.
N = {1, 2, 3,...} ja sümboliga Z kõigi täisarvude hulga, st Z = {...,3,2,1, 0, 1, 2, 3,...}. p Ratsionaalarvudeks nimetatakse arve kujul q , kus p ja q on täisarvud, q 0. Kõigi ratsionaalarvude hulga tähistame sümboliga Q. Ratsionaalarvudeks on parajasti need arvud, mis on esitatavad lõplike või lõpmatute perioodiliste kümnendmurdudena. Arve, mis on esitatavad lõpmatute mitteperioodiliste kümnendmurdudena, nimetatakse irratsionaalarvudeks. Kõik ratsionaalarvud ja irratsionaalarvud moodustavad reaalarvude hulga. Kõigi reaalarvude hulga tähistame sümboliga R. Iga lõplikku kümnendmurdu a= , 12 ...n saab esitada lõpmatu kümnendmurruna kahel viisil: a = , 12 ...n 00... või a = , 12 ...(n -1)99... . Edaspidi välistame kümnendmurru esitamise kujul, mis lõpeb numbriga 9 perioodis. See eeldus võimaldab hõlpsamini defineerida reaalarvude võrdlemise eeskirjad
(3; 4.5) . K¨ umnendmurrus kasutatakse eraldajana punkti. Kasutusel on j¨ argnevad arvuhulga t¨ahistused: N = {1; 2; 3; . . .} naturaalarvude hulk; k N = {n | n N m N n = k · m} = {k; 2k; 3k; . . .} naturaalarvuga k jaguvate naturaalarvude hulk; Z = {. . . ; -2; -1; 0; 1; 2; . . .} t¨ aisarvude hulk; Q = {x| x = m/n m Z n N } ratsionaalarvude hulk; I irratsionaalarvude hulk, s.o l~ opmatute mitteperioodiliste k¨umnendmurdude hulk; R = Q I reaalarvude hulk; R + positiivsete reaalarvude hulk; R- negatiivsete reaalarvude hulk; C = z | z = x + iy x R y R i2 = -1 kompleksarvude hulk; [a, b] = {x | a x b} l~ oik; (a, b) = {x | a < x < b} vahemik; (a, b] = {x | a < x b} pooll~ oik; [a, b) = {x | a x < b} pooll~ oik. 7 ¨ 1. Uhe muutuja funktsiooni diferentsiaalarvutus 1.1. Funktsioon
0.3 Reaalarvud Definitsioon 0.1 Tähistame sümboliga N kõigi naturaalarvude hulka, N = {1, 2, 3, . . . } ja sümboliga Z kõigi täisarvude hulka Z = {. . . , -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, . . . }. Definitsioon 0.2 Ratsionaalarvudeks nimetatakse arve kujul pq , kus p ja q on täisarvud ja q = 0. Kõigi ratsionaalarvude hulga tähistame sümboliga Q. Definitsioon 0.3 Arve, mis on esitatavad lõpmatute mitteperioodiliste kümnend- murdudena, nimetatakse irratsionaalarvudeks. Irratsionaalarvude hulga tähistame sümboliga I. Definitsioon 0.4 Kõik ratsionaal- ja irratsionaalarvud moodustavad reaalarvude hulga. Kõigi reaalarvude hulga tähistame sümboliga R. Reaalarvude hulga kirjapanekuks kasutatakse kirjutusviisi R = { x : - < x < } või R = (-, ). Iga lõplikku kümnendmurdu a = , 1 2 . . . n (näiteks 8.765210448)
Osakest on võimalik kirjeldada lainepaketina, mis on ruumis lokaliseeritud ja mida on võimalik esitada teatud lainepikkusega siinuseliste lainete superpositsioonina. Järgnevalt näeme seda, et mida suurem on superpositsiooni lainearvude vahemik, seda kitsam on lainepakett. See kehtib ka vastupidisel juhul. Lainearv ja impulss on omavahel seotud. Alustame Fourier´i integraalist. Fourier´i integraal on Fourier´i rea üldistuseks mitteperioodiliste funktsioonide juhule. Ühe muutuja funktsiooni f(x) Fourier´i integraal on g(k) funktsioon on f(x) funktsiooni Fourier´i pööre, mida on võimalik f(x) funktsiooni kaudu välja arvutada järgmiselt: Praeguses näites vaatame aga teatud kindlal ajahetkel olevat lainepaketti. Lainepaketi kuju on võimalik esitada Gaussi jaotusena: nimetatakse dispersiooniks, mis iseloomustab jaotuse laiust. Antud näites saab osakest kirjeldada lainepaketina
Osakest on võimalik kirjeldada lainepaketina, mis on ruumis lokaliseeritud ja mida on võimalik esitada teatud lainepikkusega siinuseliste lainete superpositsioonina. Järgnevalt näeme seda, et mida suurem on superpositsiooni lainearvude vahemik, seda kitsam on lainepakett. See kehtib ka vastupidisel juhul. Lainearv ja impulss on omavahel seotud. 98 Alustame Fourier´i integraalist. Fourier´i integraal on Fourier´i rea üldistuseks mitteperioodiliste funktsioonide juhule. Ühe muutuja funktsiooni f(x) Fourier´i integraal on ( = ( g(k) funktsioon on f(x) funktsiooni Fourier´i pööre, mida on võimalik f(x) funktsiooni kaudu välja arvutada järgmiselt: ( = ( Praeguses näites vaatame aga teatud kindlal ajahetkel olevat lainepaketti. Lainepaketi kuju on võimalik esitada Gaussi jaotusena: