|
|
(Nie pokazano 22 wersji utworzonych przez 2 użytkowników) |
Linia 1: |
Linia 1: |
| ===Reprezentacja===
| | [[wykres funkcji]] |
|
| |
|
| {{przyklad|2 [Maszyna dodająca dwie liczby w systemie unarnym]||
| | [[porównania]] |
|
| |
|
| [[grafika:ZO-1.1.gif|thumb|right||Diagram maszyny dodającej dwie liczby]]<br>Możemy teraz przedstawić pierwszą maszynę Turinga. Będzie ona dodawać dwie liczby zapisane w systemie ''unarnym''. Liczba naturalna <math>n</math> jest reprezentowana w systemie unarnym przez <math>n+1</math> jedynek zapisanych na taśmie obok siebie. | | [[tescik]] |
| | [[tescik2]] |
|
| |
|
| <center>
| | ===Reprezentacja=== |
| <table>
| |
| <tr><td>
| |
| <flashthumb>file=ZO-1.2.swf|width=253|height=300|subtitle=Raz dwa śęł</flashthumb>
| |
| </td></tr>
| |
| </table>
| |
| </center>
| |
|
| |
|
| }}
| | {{twierdzenie|6.10|tw 6.10| |
| | Jeżeli <math>P</math> jest rozkładem prawdopodobieństwa, to funkcja <math>F</math> zdefiniowana wzorem: |
|
| |
|
|
| |
|
| ==Ciało liczb zespolonych== | | {{wzor|dystr|6.3| |
| | <math>F(x) = P(-\infty,x]=P((-\infty,x])</math>,}} |
|
| |
|
| Omówimy teraz inny przykład ciała, a mianowicie ciało liczb zespolonych.
| |
|
| |
|
| Niech <math>\mathbb C</math> będzie zbiorem <math>\mathbb R\times \mathbb R</math> wyposażonym w dwa
| | jest dystrybuantą. Mówimy wtedy, że rozkład <math>P</math> ma dystrybuantę <math>F</math>, co często zaznaczamy pisząc <math>F_P</math> zamiast <math>F</math>. |
| następujące działania:
| |
|
| |
|
| | }} |
|
| |
|
| <center><math>(a,b)+(c,d)=(a+c, b+d),</math></center> | | <div class="thumb tleft" id="Grafy planarne"><div style="width:250px;"> |
| | | <flashwrap>file=Grafy liczba stopniowa animacja.swf|size=small</flashwrap> |
| | | <div.thumbcaption>Graf nieplanarny (a) oraz graf planarny (b) wraz z jego prezentacją w postaci grafu płaskiego (c)</div></div> |
| <center><math>(a,b)\cdot (c,d)=(ac-bd, ad+bc).</math></center>
| | </div> |
| | |
| | |
| Sprawdzenie, że tak zdefiniowana struktura jest ciałem jest kwestią bezpośredniego rachunku. Elementem neutralnym ze względu na dodawanie (zerem w <math>\mathbb C</math>) jest element <math>(0,0) </math>, zaś elementem neutralnym ze względu na mnożenie jest element <math>(1,0) </math>. Elementem przeciwnym do elementu <math>(a,b) </math> jest element <math>(-a,-b) </math>. Elementem odwrotnym do niezerowego elementu <math>(a,b)</math> jest element
| |
| | |
| | |
| <center><math>\displaystyle (a,b)^{-1}=\left({a\over {a^2+b^2}} ,- {b\over{a^2+b^2}}\right).</math></center>
| |
| | |
| | |
| Ciało liczb zespolonych ma charakterystykę 0.
| |
| | |
| Element <math>(0,1)</math> oznaczamy przez <math>\mathbf i</math>. Liczbę rzeczywistą <math>a</math> utożsamiamy z liczbą zespoloną <math>(a,0)</math>. Dokładniej mówiąc, odwzorowanie
| |
| | |
| | |
| <center><math>\mathbb R \ni \longrightarrow (a, 0)\in \mathbb C</math></center>
| |
| | |
| | |
| jest injekcją, czyli zbiór liczb rzeczywistych można uważać za podzbiór
| |
| | |
| | |
| <center><math>\{(a,0)|\ a\in \mathbb R\}</math></center>
| |
| | |
| | |
| zbioru liczb zespolonych. Co więcej, według powyższych formuł definiujących dodawanie i mnożenie w ciele liczb zespolonych, zwykłe dodawanie i mnożenie liczb rzeczywistych jest zawężeniem dodawania i mnożenia (odpowiednio) z ciała liczb zespolonych. Mówimy, że ciało <math>\mathbb R</math> jest podciałem ciała <math>\mathbb C</math>.
| |
| | |
| Liczba zespolona <math>\mathbf i =(0,1)</math> ma tę własność, że <math>\mathbf i ^2=-1</math>. W związku z tym, liczbę tę zapisywano jako <math>\sqrt {-1}</math>. Oznaczenie to używane było już w XVI wieku, jako formalny symbol, do
| |
| obliczania pierwiastków wielomianów. Współczesna teoria i symbolika liczb zespolonych pochodzi z XIX wieku.
| |
| | |
| Liczbę <math>\mathbf i</math> nazywamy jednostką urojoną i zgodnie z przyjętymi wyżej definicjami i ustaleniami, każdą liczbę zespoloną <math>(a,b)</math> możemy zapisać jako <math>a+b\mathbf i</math>. Liczbę rzeczywistą <math>a</math> nazywamy ''częścią rzeczywistą'' (z łac. ''realis'') liczby zespolonej <math>z=a+b\mathbf i</math> i oznaczamy ją <math>\Re\, z</math>, zaś liczbę rzeczywistą <math>b</math> nazywamy ''częścią urojoną'' ( z łac. ''imaginalis'') liczby zespolonej <math>z</math> i oznaczamy ją przez <math>\Im\, z</math>.
| |
| | |
| Liczby zespolone, jako elementy zbioru <math>\mathbb R ^2</math>, możemy identyfikować z punktami na płaszczyźnie wyposażonej w prostokątny układ współrzędnych. Dokładniej mówiąc, liczbę zespoloną <math>z=(a,b)</math> przedstawiamy na płaszczyźnie jako punkt o współrzędnych <math>(a,b)</math> lub jako wektor o początku w początku układu współrzędnych (w punkcie o współrzędnych <math>(0,0)</math>) i końcu w punkcie o współrzędnych <math>(a,b)</math>. Przyjmując tę geometryczną interpretację liczby zespolonej, zbiór wszystkich liczb zespolonych nazywamy płaszczyzną liczb zespolonych. Dodawaniu liczb zespolonych
| |
| odpowiada dodawanie wektorów zaczepionych w początku układu współrzędnych.
| |
| | |
| Dla liczby zespolonej wprowadzamy pojęcie modułu i argumentu. Modułem liczby zespolonej <math>z=a+b\mathbf i </math> nazywamy liczbę rzeczywistą <math>|z|</math> określoną wzorem
| |
| | |
| | |
| <center><math> |z| =\sqrt {a^2+b^2}.</math></center>
| |
| | |
| | |
| Biorąc pod uwagę geometryczną interpretację liczb zespolonych, widzimy, że moduł liczby <math>z= a+b\mathbf i </math> jest odległością punktu <math>(a,b)</math> od początku układu współrzędnych lub długością wektora reprezentującego tę liczbę zespoloną. Moduł liczby zespolonej jest równy zeru wtedy i tylko wtedy, gdy liczba ta jest równa zeru.
| |
| | |
| Argumentem różnej od zera liczby zespolonej <math>z=a+b\mathbf i </math> nazywamy
| |
| każdą liczbę rzeczywistą <math>\varphi </math> spełniającą układ równań
| |
| | |
|
| |
|
| <center><math>\begin{array} {l}
| |
| \cos \varphi ={x\over {|z|}},\\
| |
| \sin\varphi ={y\over {|z|}}.
| |
| \end{array}
| |
| </math></center>
| |
|
| |
|
| | [[Template:Slajdy]] |
|
| |
|
| Umawiamy się, że dla liczby zespolonej <math>z=0</math> argumentem jest każda liczba rzeczywista. Argumentem głównym liczby zespolonej <math>z\ne 0</math> nazywamy ten argument, który leży w przedziale <math>[0,2\pi)</math>. Argument główny liczby zespolonej (niezerowej) oznaczmy przez <math>\arg z</math>.
| | [[Template:Prezentacja o RMI]] - to tworzymy dla każdej swojej prezentacji, |
|
| |
|
| Argument główny jest kątem nachylenia wektora <math>z</math> do dodatniej
| | Tak wygląda lista wszystkich slajdów prezentacji: |
| półosi odciętych. Liczbę zespoloną <math>z=a+b\mathbf i </math> różną od <math>0</math> możemy teraz zapisać jako
| | {{Prezentacja_o_RMI}} |
| | |
| | |
| <center><math>z=|z|(\cos\arg z +\mathbf i \sin\arg z ).</math></center>
| |
| | |
| | |
| Każdą liczbę zespoloną możemy zapisać jako
| |
| | |
| | |
| <center><math>z=|z|(\cos\varphi +\mathbf i \sin\varphi ) </math></center>
| |
| | |
| | |
| dla pewnego argumentu <math>\varphi</math>. Zapis ten nazywamy trygonometryczną postacią liczby zespolonej.
| |
| | |
| Można przeliczyć, stosując znane ze szkoły wzory trgonometryczne, że jeśli <math>z_1=|z_1|( \cos\varphi _1 +\mathbf i \sin\varphi _1)</math> i <math>z_2 = |z_2|(\cos\varphi _2 +\mathbf i \sin\varphi _2)</math>, to
| |
| | |
| | |
| <center><math>z_1z_2= |z_1||z_2|(\cos (\varphi _1 +\varphi _2) +\mathbf i\sin(\varphi _1 +\varphi_2)).</math></center>
| |
| | |
| | |
| Jeśli przyjmiemy, że <math>z^n = z\cdot ...\cdot z</math>, gdzie <math>z</math>
| |
| powtarza się <math>n</math> razy, to posługując się ostatnim wzorem na mnożenie liczb zespolonych w postaci trygonometrycznej, dostajemy natychmiast tzw. wzory de Moivre'a na <math>n</math>-tą potęgę liczby zespolonej
| |
| | |
| | |
| <center><math>[|z|(\cos\varphi +\mathbf i \sin\varphi )]^n=|z|^n(\cos n\varphi +\mathbf i \sin n\varphi).</math></center>
| |
| | |
| | |
| Dla liczby zespolonej <math>z=a+b\mathbf i </math> definiujemy tak zwaną ''liczbę sprzężoną <math>\overline z</math> do liczby <math>z</math>''. Mianowicie, definiujemy
| |
| | |
| | |
| <center><math>\overline z = a-b\mathbf i . </math></center>
| |
| | |
| | |
| Jeśli <math>z=|z|(\cos\varphi +\mathbf i \sin \varphi )</math>, to
| |
| | |
| | |
| <center><math>\overline z=|z|(\cos (- \varphi) +\mathbf i \sin (-\varphi)).</math></center>
| |
| | |
| | |
| Wobec tego liczba sprzężona <math>\overline z</math> jest obrazem przez odbicie symetryczne względem osi odciętych liczby <math>z</math>, gdzie <math>z</math>
| |
| traktujemy jako punkt płaszczyzny lub wektor.
| |
| | |
| Na koniec tego wykładu przytoczymy, bez dowodu, bardzo ważną cechę ciała liczb zespolonych, której to cechy nie ma ciało liczb rzeczywistych. Najpierw wprowadźmy następującą definicję
| |
| | |
| {{definicja|3.1 [Algebraicznej domkniętości]|def 3.1|
| |
| Mówimy, że ciało <math>\mathbb K</math> jest ''algebraicznie domknięte'', jeśli każdy wielomian jednej zmiennej o współczynnikach z ciała <math>\mathbb K</math> ma w ciele <math>\mathbb K</math> miejsce zerowe.
| |
| }}
| |
| | |
| Jak wiadomo, ciało liczb rzeczywistych nie ma takiej własności, bo np. wielomian <math>x^2 +1</math> nie ma miejsc zerowych w <math>\mathbb R</math>.
| |
| | |
| W przypadku liczb zespolonych zachodzi następujące twierdzenie, nazywane zasadniczym twierdzeniem algebry
| |
| | |
| {{twierdzenie|3.2|tw 3.2| | |
| Ciało liczb zespolonych jest algebraicznie domknięte.
| |
| }} | |
|
| |
|
| Z twierdzenia tego wynika, że każdy wielomian o współczynnikach z ciała <math>\mathbb C</math> jest rozkładalny na czynniki stopnia 1 o współczynnikach z ciała <math>\mathbb K</math>.
| | A tak dajemy link do pierwszego slajdu |
| | [[Prezentacja_o_RMI_-_Slajd1]] |
wykres funkcji
porównania
tescik
tescik2
Reprezentacja
Twierdzenie 6.10
Jeżeli jest rozkładem prawdopodobieństwa, to funkcja zdefiniowana wzorem:
, (6.3)
jest dystrybuantą. Mówimy wtedy, że rozkład ma dystrybuantę , co często zaznaczamy pisząc zamiast .
<flashwrap>file=Grafy liczba stopniowa animacja.swf|size=small</flashwrap>
<div.thumbcaption>Graf nieplanarny (a) oraz graf planarny (b) wraz z jego prezentacją w postaci grafu płaskiego (c)
Template:Slajdy
Template:Prezentacja o RMI - to tworzymy dla każdej swojej prezentacji,
Tak wygląda lista wszystkich slajdów prezentacji:
<slides>
name=Prezentacja o RMI
fontsize=120%
menuItemsNumber=4
showButtons=true
hideMenu=false
Slajd1
Slajd2
A tak dajemy link do pierwszego slajdu
Prezentacja_o_RMI_-_Slajd1