Көпмүшілектер теориясының негіздері – автоматтық басқару жүйелерін синтездеу мен талдау есептерін қарастырады. Бұл математикалық аппаратпен, әр түрлі объектілерді сипаттап көрсетуге болады. Физикалық, химиялық т.б. да мағыналарына қарамай, объектілердегі өтіп жатқан процестерді математикалық көзқарасқа сүйеніп зерттейді. Көпмүшілектер теориясының ұғымдары арқылы, бейнелеу операцияларының функцияналды байланыстары жаңа деңгейде енгізіледі, әртүрлі қатынастар, сәйкестер жазылады.
Көпмүшілектер теориясы – жиындардың (көбінесе шексіз жиындардың) жалпы қасиеттері жөніндегі ілім. Шексіз жиындарды сандық түрде салыстыру мүмкіндігі туралы мәселе жиындардың шешілуге тиісті ең алғашқы мәселесі болды. Бұл мәселеге 19 ғ-дың 70-жылдары неміс математигі Г.Кантор (1845 — 1918) жауап берді. Жиындарды сандық түрде салыстыру мүмкіндігі екі жиынның арасындағы өзара бір мәнді сәйкестік ұғымына негізделген. Қандай да бір ереже не заң бойынша А жиынының әрбір элементіне В жиынының белгілі бір элементі сәйкес қойылсын. Бұл ретте, егер В жиынының әрбір элементі А жиынының тек бір ғана элементіне сәйкес қойылса, онда А және В жиындарының арасында өзара бір мәнді сәйкестік орнатылған делінеді. Бұл жағдайда саны бірдей элементтерден құралған екі шекті жиынның арасында бір мәнді сәйкес орнатуға болатыны өзінен-өзі түсінікті. Осы факті екі шексіз жиынның арасында өзара бір мәнді сәйкестік орнату мүмкіндігінің болатындығын көрсетеді. Өзара бір мәнді сәйкестік орнатылған екі шексіз жиын бір-біріне эквивалентті (сан жағынан) немесе олардың қуаттары бірдей делінеді. Әрбір шексіз жиынның оның өзімен қуаты бірдей дұрыс бөлігі болады және ол оңай дәлелденеді. Бұл шарт шекті жиын үшін орындалмайды. Сондықтан бүтін сандар жиынымен қуаты бірдей шексіз жиынның дұрыс бөлігін шексіз жиынның анықтамасы ретінде алуға болады.
А және В екі шексіз жиын үшін мынадай үш жағдай орындалуы мүмкін:
1) не А жиыны В жиынымен қуаты бірдей дұрыс бөлік, бірақ В жиынында А жиынымен қуаты бірдей дұрыс бөлік жоқ;
2) немесе, керісінше, В жиыны А жиынымен қуаты бірдей дұрыс бөлік, бірақ А жиынында В жиынымен қуаты бірдей дұрыс бөлік жоқ;
3) немесе, ақырында, А жиыны В жиынымен қуаты бірдей дұрыс бөлік және В жиыны А жиынымен қуаты бірдей дұрыс бөлік. Үшінші жағдайдағы А және В жиындарының тең қуатты екендігін дәлелдеуге болады. Бірінші жағдайда А жиынының қуаты В жиынының қуатынан үлкен, екінші жағдайда В жиынының қуаты А жиынынан үлкен делінеді.
Көпмүшілектерқуаты ұғымының маңызы қуаты тең емес шексіз жиындардың болуымен анықталады. Мысалы, берілген М жиынындағы барлық ішкі Көпмүшілектер жиынының қуаты М жиынының қуатынан үлкен болады. Барлық натурал сандар жиынына тең қуатты жиын саналымды жиын деп аталады. Саналымды жиынның қуаты — шексіз жиын қуатының ең кішісі. Кез келген шексіз жиынның саналымды дұрыс бөлігі болады. Кантор барлық рационал сандар мен алгебралық сандар жиындарының саналымды жиын, ал барлық нақты сандар жиынының саналымсыз жиын екендігін дәлелдейді. Барлық нақты сандар жиынының қуаты континуум қуаты деп аталады. Саналымды жиындардың барлық ішкі жиындарының жиыны, барлық комплекс сандар жиыны, т.б. барлық нақты сандар жиынымен тең қуатты. Кантор нақты сандардан құралған кез келген жиын: не шекті жиын, не саналымды жиын не барлық нақты сандар жиынына тең қуатты жиын болады деп жорамалдады (континуум-жорамал). Көпмүшілектертеориясында функцияның аналитикалық түсінігі, фигураны түрлендірудің геометрикалық түсінігі, т.б. белгілі бір жиынды басқа бір жиынға бейнелеу сияқты жалпы ұғымға біріктіріледі. Жиындармен қарапайым амалдар (қосынды не біріктіру, қиылысу, толықтауыш, айырма) жүргізуге, сондай-ақ, олардың реттілігін анықтауға болады. Көпмүшілектертеориясы қазіргі математиканың дамуына зор ықпал етті. Көпмүшілектертеориясы нақты айнымалы функциялар теориясының, жалпы топологияның, жалпы алгебраның, функционалдық анализдің іргетасы болып есептеледі. Көпмүшілектертеориясының негізін чех математигі Б.Больцано (1781 — 1848), неміс математиктері Кантор мен Р.Дедекинд (1831 — 1916) салды.
Терминология – терминдер саналы икемдеуге және реттеуге оңай көнімді лексиканың ерекше секторын құрайтын, өңдірістің, қызметтің, білімнің сапасындағы терминдердің жиынтығы.
Термин (лат. terminus - шек, шеті, шекарасы деген мағынада) -ғылыми ұғымға айқын анықтама беретін, оның мағыналық шегін дәл көрсететін сөздер
Бір айнымалылы көпмүшелік, полином деп математикада келесі функцияны айтады
мұндағы тұрақты коэффициенттер, ал — айнымалы. Көпмүшеліктер элементар функциялардың маңызды табы болып табылады.
«Классикалық алгебраның» негізгі мақсаты осындай көпмүшеліктерді және олардың теңдеулерін шешу болып табылған. Осыған байланысты математикадағы негізіг өзгерістер пайда болған: нөлді енгізу, теріс сан, ал сосын комплекс санның пайда болуы, т.б..
n айнымалылы көпмүшелік (немесе полином) деп келесі түрдегі шекті қосындыны айтады
,
мұндағы теріс емес бүтін сандар жиыны (мультииндекс деп аталатын), — тек мультииндекс I-ға тәуелді («көпмүшелік коэффициенті деп аталатын») сан.
Жекеше түрі, бір айнымалылы көпмүшелік келесі шекті қосынды болып табылады
Көпмүшелік коэффициенттері әдетте белгілі бір коммутативті сақинасынан (көбінесе өрістен, мысалы, нақты сандар немесе комплекс сандар өрісінен) алынады. Бұл жағдайда қосу мен көбейту операцияларына қатысты көпмүшеліктер
деп белгіленетін сақина (оның үстіне сақинасында нөл бөлгіштерінсіз ассоциативті-коммутативті сақинадағы алгебраны) құрайды.
Егер үлкен коэффициенті бірге тең болса көпмүшелік унитарлы немесе келтірілген деп аталады.
түріндегі көпмүшеліктерді бірмүшелік немесе моном деп атайды
мультииндексіне сәйкес келетін бірмүшелікті бос мүше деп атайды.
Көпмүшелік екі нөл емес мүшесі болса оны екімүшелік немесе бином дейді,
Көпмүшелік үш нөл емес мүшесі болса оны үшмүшелік деп атайды.
(нөл емес) бірмүшеліктің толық дәрежесі деп мына бүтін санды айтады .
Көпмүшелік дәрежесі деп оның бірмүшеліктерінің ең максималды дәрежесін айтады, нөлдің дәрежесі болмайды
Коэффициенттері нөл болмайтындай мультииндекстер жиынын көпмүшелік игерушісі, ал оның дөңес қабығын - Ньютон көпжағы дейді.
Көбейткіштерге жіктеу– көпмүшеліктерді бірнеше көбейткіштердің көбейтіндісіне теңбе-тең етіп түрлендіру. Көбейткіштерге жіктеу өрнекті жинақы түрге келтіреді. Көбейткіштерге жіктеудің негізгі тәсілдері:
ортақ көбейткіштерді жақшаның сыртына шығару, мысалы, 2a3b–3ab2 ==ab(2a2–3b),
Қысқаша көбейту және бөлу формулаларын қолдану, мысалы, 4x2–4xy+y2==(2x–y)2, 8a3–b3==(2a–b)(4a2+2ab+b2);
қосылғыштарды топтастыру, мысалы, 2ac–4ad+3bc–6bd==2a(c–2d)+3b(c–2d)==(2a+3b)(c–2d).
Қосылғыштарды бөлшектеу, мысалы, a2+3a+2=a2+2a+a+2= =a(a+2)+(a+2)=(a+1)(a+2).
Бір айнымалы шамаға тәуелді нақты немесе комплекс коэффициенттері бар кез келген көпмүшелік бірінші дәрежелі көбейткіштерге (комплексті коэффициенттері де болуы мүмкін) жіктеледі. Көпмүшеліктің жіктелуі былай өрнектеледі: a0xn+a1xn–1+...+an=a0(x–a1)(x–a2)...(x–an), мұндағы a1, a2, ..., an – көпмүшеліктің түбірлері.
3 Жиындар және оларға жүргізілетін операциялар
Негізгі теориялық көпше заңдарды баяндаған кезде бір-бірімен тығыз байланысты үш бастапқы түсінікті қолданамыз: жиындар, пікірлер және предикаттар.
Егер а жиыны А жиынының элементі болса, онда бұл фактты келесі түрде жазады: (сәйкесінше кері тұжырым үшін). Атап айтқанда, элементтердің жиынтығы жиынның барлығын анықтайды, сондықтан да оларды белгілеген кезде жиындар мен оның элементтерін әртүрлі бейнелейді, мысалы, жиындарды – бас әріппен, ал элементтерді – кіші әріптермен, немесе жиындарды үстіне жұлдыз қойып белгілейміз. Мәнмәтіннен әрқашанда қай белгілеу тәсілі қолданғаны анық болады.
Барлық жиындар алдын-ала берілген Е жиынтығының элементтерінен тұрады деп санайық, бұл жиынтық өз кезегінде ауқымды жиын деп аталады. Әр нақты жағдайда ауқымды жиындар әртүрлі болуы мүмкін, мысалы, жазықтық нүктелерінің, бүтын сандардың, нақты немесе комплексті функциялардың жиыны және т.с.с.
Кей нәрселер жөнінде баяндалатын және олар жөнінде ақиқат немесе жалған деп айтуға болатын хабарлы сөйлемдерді пікір деп айтамыз. Е ауқымды жиынының кейбір элементіне қатысты сөйлем жиынның қай элементі қарастырылып жатқанына байланысты ақиқат немесе жалған болуы мүмкін. Айнымалы ретінде кейбір жиындардың элементтерінен тұратын мұндай сөйлемдерді предикат деп атайды.
Аксиома 1 (бөлінулер): әртүрлі Е ауқымды жиыны және Е-нің барлық элементтері үшін мағынасы бар әр Р (х) предикаты үшін жалғыз жиыны бар болады, ол Е-нің Р (х) ақиқат болатын элементтерінен тұрады.
Егер Х - Р (х) предикат ақиқатының жиыны болса, онда оны келесі тірде жазылады: . Әр Р (х) предикаты үшін кем дегенде бір элементіне ақиқат екенін білу қажетті. Бұл факт түрінде жазылады. символы тіршіліктің кванторы деп аталады, ал келтірілген жазу былай оқылады: «E ауқымды жиын элементтерінің арасында кем дегенде Р (х) ақиқат болатындай бір элемент бар болады». Біз ары қарай еркін қолданамыз, мысалы, келсі түрде . Мұнда x элементінің тек қана E–де емес, сонымен қатар X жиынында бар екені тұжырымдалады. Мәнмәтіннен әрқашанда кванторы бар қай белгілеу тәсілі қолданғаны анық болады.
Тіршіліктің кванторымен қатар тұтастық кванторы кеңінен қолданылады. жазуы Р (х) пікірі Е ауқымды жиынының барлық элементтері үшін ақиқат болып келеді.
Достарыңызбен бөлісу: |