- •Числа и множества. Числа и цифры. Римская буквенная нумерация. Позиционная система счисления (двоичная, десятичная).
- •Натуральные, простые, отрицательные числа. Основные арифметические действия и законы. Законы ассоциативности (сочетательности), коммутативности и дистрибутивности (распределительности).
- •Наиболее употребительные числовые множества (отрезок, интервал, полуинтервал). Абсолютная величина числа.
- •Комплексные числа
- •Алгебраические свойства
- •Рациональные и иррациональные числа. Геометрическое представление одномерного пространства. Трансцендентные числа. Мнимая единица.
- •Факториал
- •Корни из мнимой единицы
- •Комплексные числа. Комплексно сопряженные числа. Геометрическая, тригонометрическая и показательная форма комплексных чисел.
- •Свойства
- •Свойства
- •Степени мнимой единицы
- •Представление комплексных чисел Алгебраическая форма
- •Тригонометрическая и показательная формы
- •Числовые множества n,z,q,r,c. Пустое множество. Понятие континуума (непрерывности)
- •Свойства пустого множества
- •Свойства
- •Примеры
- •Суть метода математической индукции. Понятие факториала.
- •Формулировка
- •Принцип полной математической индукции
- •Соединения и формула бинома Ньютона.
- •Прогрессии. Арифметическая и геометрическая прогрессии.
- •Примеры
- •Средние величины. Среднее арифметическое, квадратичное, геометрическое. Золотое сечение.
- •Примеры
- •Непрерывная случайная величина
- •Свойства
- •Свойства
- •Математические свойства
- •Понятие функции. Постоянная, возрастающая (убывающая). Четные и нечетные функции.
- •Возрастание и убывание
- •Чётность
- •Периодические функции. Определение периода функции.
- •Примеры
- •Простейшие элементарные функции и их графики (постоянная и степенная).
- •Показательная и логарифмическая функция.
- •Тригонометрические функции.
- •Обратные тригонометрические функции.
- •Функция arcsin
- •Свойства функции arcsin
- •Получение функции arcsin
- •Функция arccos
- •Свойства функции arccos
- •Получение функции arccos
- •Функция arctg
- •Свойства функции arctg
- •Получение функции arctg
- •Функция arcctg
- •Свойства функции arcctg
- •Получение функции arcctg
- •Функция arcsec
- •Функция arccosec
- •Методы построения графиков функций.
- •Аналитическая геометрия плоскости, как двухмерное алгебраическое пространство. Уравнение прямой и окружности.
- •Линии второго порядка (конические сечения).
- •Свойства
- •Группы преобразований
- •Трехмерное евклидово пространство. Поверхности второго порядка.
- •Цилиндрические поверхности
- •Конические поверхности
- •Поверхности вращения
- •Эллиптический параболоид
- •Гиперболический параболоид
- •Центральные поверхности
- •Наиболее употребляемые системы координат.
- •Прямоугольная система координат на плоскости
- •Прямоугольная система координат в пространстве
- •Прямоугольная система координат в многомерном пространстве
- •Прямоугольные координаты вектора
- •Элементы векторной алгебры. Векторы. Сложение векторов. Понятие главного вектора. Координаты вектора.
- •Понятие вектора в абстрактной алгебре
- •Понятие вектора в стандартном евклидовом n-мерном пространстве
- •Вектор в линейном пространстве
- •Сложение
- •Умножение (произведение) векторов. Скалярное, векторное, смешанное и двойное векторное произведение. Скалярное произведение
- •Векторное произведение
- •Смешанное произведение
- •Условие параллельности и перпендикулярности векторов.
- •Неевклидовы геометрии и физическое пространство.
- •Метрика для плоскости
- •Описание метода
- •Вычислительная сложность
- •Предел функции. Теоремы о пределах (предел суммы и разности, произведения частного функций). Приделы некоторых функций ( , , …). Первый и второй замечательные пределы.
- •Первый замечательный предел
- •Второй замечательный предел
- •Бесконечно малые величины. Связь предела функции с бесконечно малыми величинами. Непрерывность функции.
- •Теоремы Больцано и Вейерштрасса с непрерывных функциях на отрезке [a,b].
- •Первая формулировка
- •Расширенный вариант первой формулировки
- •Вторая формулировка
- •Скорость изменения функции
- •Правила дифференцирования общих функций
- •Исследование поведения функций. Возрастаний и убывание функций. Примеры.
- •Исследование поведения функций. Точки локального экстремума функции. Необходимое и достаточное условие локального экстремума.
- •Направление выпуклости и точки перегиба графика функции.
- •Определения и понятия.
- •Интегрирование. Первообразная и неопределенный интеграл.
- •Определение
- •Свойства
- •Определенный интеграл. Формула Ньютона – Лейбница.
Свойства
Всякое вещественное число может быть записано в виде бесконечной десятичной дроби, при этом иррациональные числа и только они записываются непериодическими бесконечными десятичными дробями.
Иррациональные числа определяют Дедекиндовы сечения в множестве рациональных чисел, у которых в нижнем классе нет наибольшего, а в верхнем нет наименьшего числа.
Каждое вещественное трансцендентное число является иррациональным.
Каждое иррациональное число является либо алгебраическим, либо трансцендентным.
Множество иррациональных чисел всюду плотно на числовой прямой: между любыми двумя числами имеется иррациональное число.
Порядок на множестве иррациональных чисел изоморфен порядку на множестве вещественных трансцендентных чисел.
Множество иррациональных чисел несчётно, является множеством второй категории.[1]
Трансцендентное число ) — это вещественное или комплексное число, не являющееся алгебраическим — иными словами, число, которое не может быть корнем многочлена с целыми коэффициентами.
Свойства
Множество трансцендентных чисел континуально.
Каждое трансцендентное вещественное число является иррациональным, но обратное неверно. Например, число — иррациональное, но не трансцендентное: оно является корнем многочлена
(и
потому является алгебраическим).Порядок на множестве вещественных трансцендентных чисел изоморфен порядку на множестве иррациональных чисел.
Мера иррациональности почти всякого трансцендентного числа равна 2.
Мнимая единица — обычно комплексное число, квадрат которого равен отрицательной единице.
Мнимая
единица — это число, квадрат которого
равен −1. Т.е.
—
это одно из решений уравнения
или
И
тогда его вторым решением уравнения
будет
,
что проверяется подстановкой.
Степени мнимой единицы
Степени i повторяются в цикле:
Что может быть записано для любой степени в виде:
где n — любое целое число.
Отсюда:
где mod
4 это остаток
от деления на
4.
Число
является вещественным :
Факториал
Факториал мнимой единицы i можно определить как значение гамма-функции от аргумента 1 + i:
Также,
Корни из мнимой единицы
В поле комплексных чисел корень n-ой степени имеет n решений. На комплексной плоскости эти корни находятся в вершинахправильного n-угольника, вписанного в окружность с единичным радиусом.
Это следует из формулы Муавра и того, что мнимая единица может быть представлена в тригонометрическом виде:
В
частности,
и
Также корни мнимой единицы могут быть представлены в показательном виде:
Комплексные числа. Комплексно сопряженные числа. Геометрическая, тригонометрическая и показательная форма комплексных чисел.
Комплексные числа —
расширение поля вещественных
чисел,
обычно обозначается
.
Любое комплексное число может быть
представлено как формальная сумма
,
где
и
—
вещественные числа,
— мнимая
единица.
Комплексные числа образуют алгебраически замкнутое поле — это означает, что многочлен степени с комплексными коэффициентами имеет ровно комплексных корней (основная теорема алгебры). Это одна из главных причин широкого применения комплексных чисел в математических исследованиях. Кроме того, применение комплексных чисел позволяет удобно и компактно сформулировать многие математические модели, применяемые в математической физике и в естественных науках — электротехнике, гидродинамике, картографии, квантовой механике, теории колебаний и многих других.
Если
комплексное число
,
то число
называется
сопряжённым (или
комплексно
сопряжённым)
к
(обозначается
также
).
На комплексной плоскости сопряжённые
числа получаются зеркальным отражением
друг друга относительно вещественной
оси. Модуль сопряжённого числа такой
же, как у исходного, а их аргументы
отличаются знаком.
Переход к сопряжённому числу можно рассматривать как одноместную операцию; перечислим её свойства.
(сопряжённое
к сопряжённому есть исходное).
Обобщение:
,
где
—
произвольный многочлен с вещественными
коэффициентами.
Значимость
сопряжения объясняется тем, что оно
является образующей группы
Галуа
.
