U3V Matematika Semestr 1

Podobné dokumenty
1 Kardinální čísla. množin. Tvrzení: Necht X Cn. Pak: 1. X Cn a je to nejmenší prvek třídy X v uspořádání (Cn, ),

U3V Matematika Semestr 1

Kongruence na množině celých čísel

Odpřednesenou látku naleznete v kapitolách skript Abstraktní a konkrétní lineární algebra.

1 Lineární prostory a podprostory

Lineární algebra : Lineární prostor

Matematika (CŽV Kadaň) aneb Úvod do lineární algebry Matice a soustavy rovnic

Úlohy krajského kola kategorie A

8 Podobná (ekviformní) zobrazení v rovině

Matematika I 12a Euklidovská geometrie

Úvod do matematiky. Mgr. Radek Horenský, Ph.D. Důkazy

Matematická analýza pro informatiky I. Limita posloupnosti (I)

0.1 Úvod do lineární algebry

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ. u. v = u v + u v. Umět ho aplikovat při

Těleso racionálních funkcí

3.1.2 Polorovina, úhel

Základy teorie množin

1 Soustavy lineárních rovnic

Teorie množin. pro fajnšmekry - TeMno. Lenka Macálková BR Solutions Orličky. Lenka (Brkos 2010) TeMno

Teoretická informatika Tomáš Foltýnek Teorie čísel Nekonečno

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

4. Kombinatorika a matice

V předchozí kapitole jsme podstatným způsobem rozšířili naši představu o tom, co je to číslo. Nadále jsou pro nás důležité především vlastnosti

Konkretizovaný výstup Konkretizované učivo Očekávané výstupy RVP. Zápis čísla v desítkové soustavě - porovnávání čísel - čtení a psaní čísel

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ

ŠVP Školní očekávané výstupy. - vytváří konkrétní soubory (peníze, milimetrový papír, apod.) s daným počtem prvků do 100

Matematické důkazy Struktura matematiky a typy důkazů

Hisab al-džebr val-muqabala ( Věda o redukci a vzájemném rušení ) Muhammada ibn Músá al-chvárizmího (790? - 850?, Chiva, Bagdád),

PŘEDNÁŠKA 2 POSLOUPNOSTI

Posloupnosti a jejich limity

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

2 Vektorové normy. Základy numerické matematiky - NMNM201. Definice 1 (Norma). Norma je funkcionál splňující pro libovolné vektory x a y a pro

MATURITNÍ TÉMATA Z MATEMATIKY

Nechť je číselná posloupnost. Pro všechna položme. Posloupnost nazýváme posloupnost částečných součtů řady.

Systematizace a prohloubení učiva matematiky. Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor. Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

(Cramerovo pravidlo, determinanty, inverzní matice)

Matematika B101MA1, B101MA2

Zimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ

Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64, 37021

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze

Lineární algebra : Metrická geometrie

1 Řešení soustav lineárních rovnic

Očekávané výstupy z RVP Učivo Přesahy a vazby

VEKTOR. Vymyslete alespoň tři příklady vektorových a skalárních fyzikálních veličin. vektorové: 1. skalární

KoMáR - Řešení 5. série školní rok 2015/2016. Řešení Páté Série

Základy matematiky pro FEK

Úvod do lineární algebry

Slovo ALGEBRA pochází z arabského al-jabr, což znamená nahrazení. Toto slovo se objevilo v názvu knihy

V: Pro nulový prvek o lineárního prostoru L platí vlastnosti:

0.1 Úvod do lineární algebry

Nejprve si připomeňme z geometrie pojem orientovaného úhlu a jeho velikosti.

South Bohemia Mathematical Letters Volume 23, (2015), No. 1, DĚLENÍ KRUHU NA OBLASTI ÚVOD

Aritmetika s didaktikou I.

Základy matematické analýzy

3.2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE ROVINY

Vektorový prostor. Př.1. R 2 ; R 3 ; R n Dvě operace v R n : u + v = (u 1 + v 1,...u n + v n ), V (E 3 )...množina vektorů v E 3,

V tomto článku popíšeme zajímavou úlohu (inspirovanou reálnou situací),

Poznámka. V některých literaturách se pro označení vektoru také používá symbolu u.

Číselné posloupnosti

Maturitní témata z matematiky

Každé formuli výrokového počtu přiřadíme hodnotu 0, půjde-li o formuli nepravdivou, a hodnotu 1, půjde-li. α neplatí. β je nutná podmínka pro α

1.1 Základní pojmy prostorové geometrie. Předmětem studia prostorové geometrie je prostor, jehož prvky jsou body. Další

Matematika - 4. ročník Vzdělávací obsah

6. Vektorový počet Studijní text. 6. Vektorový počet

Matematika B101MA1, B101MA2

Předpokládané znalosti žáka 1. stupeň:

Základy matematiky pro FEK

Matematický ústav Slezské univerzity v Opavě Učební texty k přednášce ALGEBRA I, zimní semestr 2000/2001 Michal Marvan. 2.

Pavel Horák, Josef Janyška LINEÁRNÍ ALGEBRA UČEBNÍ TEXT

ROČNÍK 1. ročník Vzdělávací oblast Matematika a její aplikace Vzdělávací obor Matematika a její aplikace Název předmětu Matematika Očekávané výstupy

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

Základy aritmetiky a algebry II

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz

Lineární algebra : Lineární (ne)závislost

Matematická analýza pro informatiky I.

ZÁKLADNÍ PLANIMETRICKÉ POJMY

Přednáška 6, 7. listopadu 2014

Matice. Předpokládejme, že A = (a ij ) je matice typu m n: diagonálou jsou rovny nule.

INTERNETOVÉ ZKOUŠKY NANEČISTO - VŠE: UKÁZKOVÁ PRÁCE

Lineární algebra : Polynomy

Riemannův určitý integrál

M - 2. stupeň. Matematika a její aplikace Školní výstupy Žák by měl

Matematika. 8. ročník. Číslo a proměnná druhá mocnina a odmocnina (využití LEGO EV3) mocniny s přirozeným mocnitelem. výrazy s proměnnou

Úlohy klauzurní části školního kola kategorie A

(4x) 5 + 7y = 14, (2y) 5 (3x) 7 = 74,

MATEMATIKA ročník

Vlastní čísla a vlastní vektory

Požadavky k opravným zkouškám z matematiky školní rok

0. ÚVOD - matematické symboly, značení,

Matematika III. 27. září Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Matematika III

Texty k přednáškám z MMAN3: 4. Funkce a zobrazení v euklidovských prostorech

ALGEBRA. Téma 5: Vektorové prostory

5. Náhodná veličina. 2. Házíme hrací kostkou dokud nepadne šestka. Náhodná veličina nabývá hodnot z posloupnosti {1, 2, 3,...}.

Polynomy nad Z p Konstrukce faktorových okruhů modulo polynom. Alena Gollová, TIK Počítání modulo polynom 1/30

Matematika I. Přednášky: Mgr. Radek Výrut, Zkouška:

2. LMP SP 3. LMP SP + 2. LMP NSP. operace. Závislosti, vztahy a práce s daty. Závislosti, vztahy a práce s daty. v prostoru

MATEMATIKA 5. TŘÍDA. C) Tabulky, grafy, diagramy 1 - Tabulky, doplnění řady čísel podle závislosti 2 - Grafy, jízní řády 3 - Magické čtverce

Operace s maticemi. 19. února 2018

Texty k přednáškám z MMAN3: 3. Metrické prostory

Transkript:

U3V Matematika Semestr Přednáška 04 Trápení s nekonečnem Vyjdeme od starých Řeků, ale půjdeme až do dvacátého století!

Jakými problémy se dnes budeme zabývat? Motto: Pojem nekonečno je jedním z nejtajemnějších pojmů matematiky a je velkým dobrodružstvím sledovat, jak byl v průběhu lidského poznání zdoláván. Achilles a želva a číselnéřady Je celek (podle Eukleida) vždy větší než jeho část? Kolik je vůbec nekonečen a lze s nimi počítat? Množinové strašidlo. Atd.

Achilles a želva Zajímavosti o číselných řadách

Dohoní Achilles želvu? Představme si, že Achilles (startující z bodu 0) závodí s želvou (startující z bodu ), a přitom předpokládejme, že želva běží poloviční rychlostí, než bájný hrdina. Je nesporné, že: Než Achilles doběhne do bodu, želva získá náskok a bude 3 v bodě =. = 4 Než Achilles doběhne do bodu 3/, želva získá náskok a bude v bodě. 7 4 ½ ¼ 0

Zdá se tedy, že ať dělá Achilles co dělá, nikdy želvu nedohoní. Je tomu tak doopravdy? Potřebujeme zřejmě sečíst nekonečně mnoho čísel: L = s 4 8 6 3 To půjde snadno: násobením získáme L = 4 8 6 3 64 a odečtením obou vztahů pak Tedy: = L = 4 8 6 3 s s

Jak sčítat nekonečnou geometrickou řadu? Čísla geometrické posloupnosti vznikají takto: Sečtením členů geometrické posloupnosti vznikne tzv. geometrickářada: 3 4 a a q a q a q a q K = Snadno odvodíme, že platí: s = a pro q q s ( ;)

Jaká je hodnota čísla 0,9999999? Uvažujme o tomto čísle: Může být větší nežčíslo? Může být menší nežčíslo? Co z toho vyplývá? Potvrdí to výpočet: 9 9 9 9 9 0,9 = L = 0 = 0 00 000 0000 0

Jaký je součet harmonickéřady? Uvažujme o tomto nekonečném součtu: L = 6 5 4 3 s 6 8 6 5 4 3 0 9 = > 8 4 8 7 6 5 = > 4 4 3 = > Co z toho vyplývá? = =

Kolik je ℵ α nekonečen? Kardinálníčísla

Úloha pro děti Mohou malé děti, které ještě neumějí počítat, zjistit, zda je na obrázku více motýlků nebo více květinek nebo je jich stejně? A jak?

Úloha pro tanečního mistra Taneční mistr pravděpodobně umí počítat, ale vzhledem k počtu mladých slečen a pánů v sále mu to je málo platné. Může přesto snadno zjistit, zda je v sále více slečen nebo více pánů nebo je jich stejně? A jak?

Jak poznat čeho je více a čeho méně Množina A je ekvivalentní s množinou B, A B když platí, že jejich prvky jde spárovat. Takovéto množiny mají stejné kardinálníčíslo.

Příklady ekvivalentních množin ) Ekvivalence množin N 0 a S: 0 3 4 5 6 0 4 6 8 0 ) Ekvivalence množin (0, ; 0,) a ( ; ) : Párování provedeme takto: x 0.x Znáte pohádku o nekonečném hotelu?

Příklady ekvivalentních množin Následující geometrické útvary jsou ekvivalentní množiny bodů: libovolné dvě úsečky (obecně nestejně dlouhé), libovolné dvě polopřímky, libovolné dvě přímky, libovolné dvě kružnice, libovolná úsečka a libovolná přímka, atd. Ekvivalence.fig

Představa kardinálních čísel Třídy tohoto rozkladu budeme nazývat kardinálními čísly. ℵ ℵ 0 3 0 U (univerzum, tj. třída všech množin) Atd. R {; ; 3; 4; 5; 6; }, S, L,. Atd. {a; b; c}, {0; ; #},.. {a; b}, {3; 7}, { #;},.. {a}, {0}, {#}, {},

Symbolické zápisy Kardinálníčíslo množiny A budeme označovat symbolem card A. Například: card {0; ; #} = card {0; ; } = 3 card {a} = card {0} = card { # } = card { } = 0 card N = ℵ 0

U nekonečných množin může být část ekvivalentní celku!!! Snadno dokážeme, že platí: card card card {,,3,4,5, K } = ℵ0 { 3,4,5, K } = ℵ0 {, 4, 6,8,0, K } = ℵ0 Podobně v geometrii: úsečka je ekvivalentní s přímkou, atd.

ℵ0 00 =??? ℵ ℵ3 =??? 5 ℵ =??? ℵ ℵ??? 0 = Můžeme s nekonečny počítat jako s normálními čísly?

Jak učíme děti sčítat? Představa sčítáníčísel se u dětí vytváří tak, že se nějaké věci dávají dohromady. Například: Petr má dvě jablka a Pavel tři jablka. Kolik jablek mají oba dohromady? 3 5

Definice sčítání kardinálních čísel Definice sčítání kardinálních čísel vychází z této představy: card A A B A B card B card (A B) card A card B = D card (A B) Množiny A, B musí být disjunktní!!! Proč?

Jak učíme děti násobit? Představa násobeníčísel se u dětí vytváří tak, že se nějaké věci navzájem kombinují. Například: Petr má dvě trička a troje trenýrky. Kolik různých dresů si může obléci? 3 6

Definice násobení kardinálních čísel Definice násobení kardinálních čísel vychází z této představy: B card B A A B card A card (A B) card A. card B = D card (A B)

Jednoduché vzorce Nechť ℵ α = card A, ℵ β = card B. Nechť n = card C, kde C je konečná množina, tedy n je přirozenéčíslo. Pak platí: ℵ α n = ℵ α ℵ α. 0 = 0 n > 0 ℵ α. n = ℵ α ℵ α ℵ β = = ℵ α. ℵ β = = ℵ max (α, β)

Kolik je kardinálních čísel? Označme množinu všech přirozených čísel symbolem N. Označme množinu všech reálných čísel symbolem R. Lze dokázat, že platí: card card N = ℵ 0 Pot ( N) = card R = ℵ Platí toto tvrzení (zobecněná hypotéza kontinua): card A = ℵα card Pot ( A) = ℵα Alefů je tedy nekonečně mnoho: 0,,, 3, 4, K, ℵ0, ℵ, ℵ, ℵ3, K

Množinové strašidlo Cantorovo diskontinuum

Zápisy čísel ve dvojkové soustavě 3 0 ( 0,307) 0 = 0 00 7 000 0 ( 0,0) = 4 8 6 0 0,00... 0,0... 0,0... 0,... 0,0... 0,...

Zápisy čísel ve trojkové soustavě 0 7 8 0 ( 0,0) 3 = = = 3 9 7 8 8 47 8 0 ( 0,0...)... 7 3 = = = 3 9 7 8 8 3 3 7 9 0 /3 /3

Vznik diskontinua.krok 0 /3 /3.krok 0 /3 /3 3.krok 0 /3 /3 Atd.

Proč je to strašidelná množina? Vypočítejme, jak dlouhé úsečky jsme vyřadili: 3 9 4 7 8 8... = 3 3 = A co v Cantorově diskontinuu zůstalo? Stačí si uvědomit toto párování: (0,0000.) 3 (0,0000.)

Děkuji vám za pozornost