Riemannova hypotéza Martin Havlík 2. A

Podobné dokumenty
Příklad. Řešte v : takže rovnice v zadání má v tomto případě jedno řešení. Pro má rovnice tvar

2. LIMITA A SPOJITOST FUNKCE

Aritmetické funkce. Pepa Svoboda

Diskrétní matematika 1. týden

Exponenciální funkce. a>1, pro a>0 a<1 existuje jiný graf, který bude uveden za chvíli. Z tohoto

Funkce komplexní proměnné a integrální transformace

7. Funkce jedné reálné proměnné, základní pojmy

Základy matematické analýzy

Jednou z nejdůležitějších funkcí, které se v matematice a jejích aplikacích používají je

Matematika NÁRODNÍ SROVNÁVACÍ ZKOUŠKY DUBNA 2017

Riemannova a Hurwitzova ζ-funkce

pro bakalářské studijní programy fyzika, informatika a matematika 2018, varianta A

Matematické algoritmy (11MAG) Jan Přikryl. verze: :29

6. Bez použití funkcí min a max zapište formulí predikátového počtu tvrzení, že každá množina

Kód trezoru 1 je liché číslo.

Kapitola 2: Spojitost a limita funkce 1/20

2. přednáška 8. října 2007

Goniometrické a hyperbolické funkce

Pomocný text. Polynomy

Abundantní čísla. J. Nečas

PŘEDNÁŠKA 2 POSLOUPNOSTI

Nejčastějšími funkcemi, s kterými se setkáváme v matematice i v jejích aplikacích, jsou

i=1 Přímka a úsečka. Body, které leží na přímce procházející body a a b můžeme zapsat pomocí parametrické rovnice

Matematické algoritmy (11MAG) Jan Přikryl

Dvě strany jedné mince

Komisionální přezkoušení 1T (druhé pololetí) 2 x. 1) Z dané rovnice vypočtěte neznámou x:. 2) Určete, pro která x R není daný výraz definován:

Věta o dělení polynomů se zbytkem

Prvočísla, dělitelnost

Úlohy klauzurní části školního kola kategorie A

Základy elementární teorie čísel

Přednáška 6, 7. listopadu 2014

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Matematika 1. 1 Derivace. 2 Vlastnosti a použití. 3. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 16

Vektorové podprostory, lineární nezávislost, báze, dimenze a souřadnice

Svobodná chebská škola, základní škola a gymnázium s.r.o. Dušan Astaloš. samostatná práce, případně skupinová práce. pochopení znaků vztahů mezi čísly

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

INTERNETOVÉ ZKOUŠKY NANEČISTO - VŠE: UKÁZKOVÁ PRÁCE

Pavlína Matysová. 5. listopadu 2018

Limita funkce. FIT ČVUT v Praze. (FIT) Limita funkce 3.týden 1 / 39

KVADRATICKÁ FUNKCE URČENÍ KVADRATICKÉ FUNKCE Z PŘEDPISU FUNKCE

Zavedení a vlastnosti reálných čísel

Základy elementární teorie čísel

x + 6 2x 8 0. (6 x 0) & (2x 8 > 0) nebo (6 x 0) & (2x 8 < 0).

Konvexnost, konkávnost

Paradoxy nekonečna. Co analyzuje Matematická analýza? Nekonečné procesy. n(n + 1) + = n 2 + = π2 6

Nepřímá úměrnost I

9. Je-li cos 2x = 0,5, x 0, π, pak tgx = a) 3. b) 1. c) neexistuje d) a) x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R d) x < 4. e) 3 3 b

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Diferenciální počet VY_32_INOVACE_M0216.

Největší společný dělitel

Digitální učební materiál

REÁLNÁ FUNKCE JEDNÉ PROMĚNNÉ

Přednáška 3: Limita a spojitost

Svobodná chebská škola, základní škola a gymnázium s.r.o. Dělitelnost Rozklad na součin prvočísel. Dušan Astaloš

4.3.3 Základní goniometrické vzorce I

INTEGRÁLY S PARAMETREM

4.3.4 Základní goniometrické vzorce I

Monotonie a lokální extrémy. Konvexnost, konkávnost a inflexní body. 266 I. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

y +q 1 (t)y = 0 (1) z +q 2 (t)z = 0 (2)

Číselné množiny Vypracovala: Mgr. Iva Hálková

Seznámíte se s pojmem primitivní funkce a neurčitý integrál funkce jedné proměnné.

Úlohy krajského kola kategorie B

Nalezněte obecné řešení diferenciální rovnice (pomocí separace proměnných) a řešení Cauchyho úlohy: =, 0 = 1 = 1. ln = +,

. Určete hodnotu neznámé x tak, aby

pro každé i. Proto je takových čísel m právě N ai 1 +. k k p

Literatura: O. Zindulka: Matematika 3 (kapitola 4, kapitola 5)

Matematika III. Miroslava Dubcová, Daniel Turzík, Drahoslava Janovská. Ústav matematiky

Internetová matematická olympiáda listopadu 2008

3.2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE ROVINY

Fibonacciho čísla na střední škole

Kód uchazeče ID:... Varianta: 13

Relativní Eulerova funkce

z nich byla poprvé dokázána v 19. století velikány analytické teorie čísel (Pafnutij Lvovič Čebyšev, Charles-Jean de la Vallée Poussin a další).

NMAF 051, ZS Zkoušková písemná práce 16. ledna 2009

Limita a spojitost funkce. 3.1 Úvod. Definice: [MA1-18:P3.1]

Lineární funkce, rovnice a nerovnice

Historie matematiky a informatiky Cvičení 1

Kód uchazeče ID:... Varianta: 12

Výroková logika II. Negace. Již víme, že negace je změna pravdivostní hodnoty výroku (0 1; 1 0).

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

0.1 Úvod do matematické analýzy

Funkce, elementární funkce.

Matematika NÁRODNÍ SROVNÁVACÍ ZKOUŠKY DUBNA 2017

Základy teorie množin

CVIČNÝ TEST 9 OBSAH. Mgr. Václav Zemek. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 5 III. Klíč 17 IV. Záznamový list 19

Vícerozměrná rozdělení

Přijímací zkouška z matematiky 2017

Matematická analýza I

2 Důkazové techniky, Indukce

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od podzimu 2016

Státní závěrečná zkouška z oboru Matematika a její použití v přírodních vědách

Mgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika Obor reálných čísel

Kapitola 1: Reálné funkce 1/20

Matematika NÁRODNÍ SROVNÁVACÍ ZKOUŠKY ZADÁNÍ NEOTVÍREJTE, POČKEJTE NA POKYN!

Organizace. Zápočet: test týden semestru (pátek) bodů souhrnný test (1 pokus) Zkouška: písemná část ( 50 bodů), ústní část

Příklad 1 ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1B ČÁST 2. Určete a načrtněte definiční obory funkcí více proměnných: a) (, ) = b) (, ) = 3. c) (, ) = d) (, ) =

. je zlomkem. Ten je smysluplný pro jakýkoli jmenovatel různý od nuly. Musí tedy platit = 0

Vektorový prostor. d) Ke každému prvku u V n existuje tzv. opačný prvek u, pro který platí, že u + u = o (vektor u nazýváme opačný vektor k vektoru u)

Bakalářská matematika I

Transkript:

Riemannova hypotéza Martin Havlík 2. A Motivace: Motivace mého projektu je jednoduchá, pochopit matematiky označovaný nejtěžší a nejdůležitější problém současné matematiky. Cíle: Dokázání téhle hypotézy má zásadní vliv na rozložení prvočísel, dešifrovací algoritmy atd. Metoda: Prvočíselná věta Nejdřív, co to je prvočíslo? Prvočíslo je číslo, které je dělitelné samo sebou a jedničkou. Prvočísla postupně řídnou, pokud si zvolíme určitý seznam čísel např. 0 00, tak zjistíme, že prvočísel je 25 a od 30 400 už jen 6. Vymizí někdy prvočísla? Tuhle otázku si už položil Euklides a vymyslel, jednoduchý důkaz předpokládejme, že N je prvočíslo utvoříme ( 2 3 4 N) + takové číslo nelze dělit beze zbytku od do N vždy dostaneme, zbytek z toho plyne, buď je samo prvočíslem větší než N nebo jeho nejmenší vlastní dělitel je větší než N. Pro nejmenšího vlastního dělitele čísla platí, že je prvočíslo: např. N = 4, pak N = ( 2 3 4) + = 25 a tedy nejmenší vlastní dělitel čísla 25 je 5. Když bylo dokázáno, že je prvočísel nekonečně mnoho, tak se začalo uvažovat o tom, jak určit kolik existuje prvočísel menších než zadané číslo. Tabulka počtu prvočísel menších než zadaná hodnota: N Počet prvočísel menších než N? 000 68 000 000 78 498 000 000 000 50 847 534 000 000 000 000 37 607 92 08 000 000 000 000 000 29 844 570 422 669 000 000 000 000 000 000 24 739 954 287 740 860 Z tabulky lze vyčíst postupné řídnutí prvočísel, protože kdyby první řádek držel krok s posledním, tak by měl mít 68 000 000 000 000 000 prvočísel.

Důležitý pojem prvočíselné věty je také tzv. prvočíselná funkce Je funkce udávající počet prvočísel menších než zadané číslo n. Značení: π(n) Nyní z první tabulkou provedu trik, tak že vydělím první sloupec druhým a přidám logaritmus. N ln N N/ π(n) 000 6,9077 5,9524 000 000 3,855 2,7592 000 000 000 20,7232 9,6665 000 000 000 000 27,630 26,590 000 000 000 000 000 34,5378 33,6247 000 000 000 000 000 000 4,4465 40,4204 Z tabulky vyplívá, že hodnota N/ π(n) se přibližuje hodnotě ln N, tudíž platí čím větší je N, tím je mu v poměru blíž. Lze to napsat také N/ π(n) ~ ln N po upravení téhle formule dostanu tzv. prvočíselnou větu π(n)~ N ln N. Důsledky prvočíselné věty. Pravděpodobnost, že N je prvočíslo je přibližně rovna 2. N té prvočíslo je přibližně rovno N ln N. ln N.

Riemannova hypotéza Jeden z nejslavnějších problému současné matematiky pro svoji obtížnost byla zařazena mezi 7 nejdůležitějších nevyřešených úloh 3. Tisíciletí. Byla publikována německým matematikem Bernhardem Riemannem v článku s názvem ( O počtu prvočísel menších než daná hodnota )v roce 859. Je definována jako součet řady: ζ(s) = Kde s R a s > Hodnota funkce pro s > n s ζ(2) = n 2 = π2 6 Tohle je tzv. Basilejský problém který vyřešil až Leonard Euler (lze tady pozorovat zárodek zeta funkce) jde o řadu, která je konvergentní (což znamená, že má konečný součet pro všechna reálná s > ) Hodnota funkce pro s = Pro tuhle hodnotu dostáváme ζ() = n Dostaneme tzv. Harmonickou řadu, jejíž součet je roven Hodnota funkce s = o ζ(0) = n s = Riemann publikoval svoji tzv. Funkcionální rovnici Funkce má vlastnost, že hodnoty zeta funkce od bodu (kritický bod) odkazuje na hodnoty vpravo na zápornou reálnou část grafu. ζ(s) = 2 s π s sin πs 2 Γ( s)ζ( s) Γ- gama funkce

V oboru přirozených čísel platí: Γ (n) = (n )! Určení zeta funkce v bodě: s = ζ( ) = 2 π 2 sin π 2 Γ(2)ζ(2) ζ( ) = 2 určení zeta v bodě s = 2 ζ( 2) = 2 2 π 2 sin( π) Γ(3)ζ(3) ζ( 2) = 0 Graf zeta funkce: komplexní rovina Kritický bod () lze ho rozšířit na zápornou část reálné osy Hodnot na jednotlivém intervalu využiju na celém grafu

Kořeny zeta funkce: V záporných sudých číslech má zeta funkce kořen ζ( 2n) = 0 - tzv. triviální kořeny Riemann si položil otázku, jestli má i jiné kořeny odpověď je ano. V komplexním pásu mezi 0 existuje nekonečně mnoho kořenů, a jelikož není lehké spočítat, kde leží. Riemann vyslovil hypotézu: Všechny netriviální kořeny zeta funkce mají reálnou část rovnou ½. Výsledky: Když v roce 859 Bernhard Riemann publikoval článek s názvem o počtu prvočísel menších, než zadaná hodnota představil tam poprvé tak zvanou zeta funkci definovanou jako součet nekonečné řády s R a s > Definovanou pro ζ(s) = n s Největší význam Riemannova článku je jeho geniální odvození, tak zvané funkcionální rovnice ζ(s) = 2 s π s sin πs 2 Γ( s)ζ( s) Tahle rovnice je výjimečná, jelikož díky jí lze obejít kritický bod a rozšířit definiční obor funkce na záporná celá čísla s pro s < 0

Závěr: Studiem Riemannovy hypotézy jsem se snažil pochopit její tvrzení, které zní: Všechny netriviální nulové body zeta funkce mají reálnou část rovnou 2. Jejím studiem jsem zjistil, že existuje hodně složitá matematika, kterou je popsaná. Podle názoru mnoho matematiku není v současné matematice dostatečný prostředek pro podání důkazu téhle hypotézy. Prý podání tohoto důkazu je tak složité, že by se měl vymyslet nový matematický aparát. Zdroje: https://www.youtube.com/watch?v=9ia5b2bwytc kniha: Posedlost prvočísly od Johna Derbshire https://cs.wikipedia.org/wiki/riemannova_funkce_zeta Bakalářská práce: http://theses.cz/id/2vytq5/bc.pdf