Analisi matematica

L'analisi matematica è una parte della matematica. È spesso abbreviata in analisi. Si occupa di funzioni, sequenze e serie. Queste hanno proprietà e caratteristiche utili che possono essere usate in ingegneria. L'analisi matematica riguarda le funzioni continue, il calcolo differenziale e l'integrazione.

GottfriedWilhelm Leibniz e Isaac Newton svilupparono la maggior parte delle basi dell'analisi matematica.

Parti di analisi matematica

Limiti

Un esempio per l'analisi matematica sono i limiti. I limiti sono usati per vedere cosa succede quando le cose sono molto vicine. I limiti possono anche essere usati per vedere cosa succede quando le cose diventano molto grandi. Per esempio, 1 n {displaystyle {frac {1}{n}} {\displaystyle {\frac {1}{n}}}non è mai zero, ma man mano che n diventa più grande 1 n {displaystyle {frac {1}{n}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} si avvicina a zero. Il limite di 1 n {displaystyle {\frac {1}{n}}} {\displaystyle {\frac {1}{n}}}quando n diventa più grande è zero. Di solito si dice: "Il limite di 1 n {displaystyle {\frac {1}{n}}}{\displaystyle {\frac {1}{n}}} quando n va all'infinito è zero". Si scrive come lim n → ∞ 1 n = 0 { {displaystyle \lim _{n\ a \infty }{frac {1}{n}}=0}{\displaystyle \lim _{n\to \infty }{\frac {1}{n}}=0} .

La controparte sarebbe 2 × n {2} per 2 volte {n}. {\displaystyle {2}\times {n}}. Quando n {displaystyle {n}}{\displaystyle {n}} diventa più grande, il limite va all'infinito. Si scrive come lim n → ∞ 2 × n = ∞ {displaystyle \lim _{n a \infty }{2}times {n}=\infty }. {\displaystyle \lim _{n\to \infty }{2}\times {n}=\infty }.

Il teorema fondamentale dell'algebra può essere dimostrato a partire da alcuni risultati di base dell'analisicomplessa. Dice che ogni polinomio f ( x ) {displaystyle f(x)} f(x)con coefficienti reali o complessi ha una radice complessa. Una radice è un numero x che dà una soluzione f ( x ) = 0 {displaystyle f(x)=0}{\displaystyle f(x)=0} . Alcune di queste radici possono essere uguali.

Calcolo differenziale

La funzione f ( x ) = m x + c {displaystyle f(x)={m}{x}+{c}}{\displaystyle f(x)={m}{x}+{c}} è una retta. La m {displaystyle {m}{\displaystyle {m}} mostra la pendenza della funzione e la c {displaystyle {c}{\displaystyle {c}} mostra la posizione della funzione sull'ordinata. Con due punti sulla retta, è possibile calcolare la pendenza m {displaystyle {m}} {\displaystyle {m}}con:

m = y 1 - y 0 x 1 - x 0 {displaystyle m={frac {y_{1}-y_{0}}{x_{1}-x_{0}}}} {\displaystyle m={\frac {y_{1}-y_{0}}{x_{1}-x_{0}}}}.

Una funzione della forma f ( x ) = x 2 {\displaystyle f(x)=x^{2}} {\displaystyle f(x)=x^{2}}che non è lineare, non può essere calcolata come sopra. È possibile calcolare la pendenza solo utilizzando le tangenti e le secanti. La secante passa per due punti e quando i due punti si avvicinano, si trasforma in una tangente.

La nuova formula è m = f ( x 1 ) - f ( x 0 ) x 1 - x 0 {displaystyle m={frac {f(x_{1})-f(x_{0})}{x_{1}-x_{0}}}} {\displaystyle m={\frac {f(x_{1})-f(x_{0})}{x_{1}-x_{0}}}}.

Questo è chiamato quoziente di differenza. La x 1 {displaystyle x_{1}}{\displaystyle x_{1}} si avvicina ora alla x 0 {displaystyle x_{0}} {\displaystyle x_{0}}. Questo può essere espresso con la seguente formula:

f ′ ( x ) = lim x → x 0 f ( x ) - f ( x 0 ) x - x 0 {\displaystyle f'(x)=\lim _{x\rightarrow x_{0}}{frac {f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}}} {\displaystyle f'(x)=\lim _{x\rightarrow x_{0}}{\frac {f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}}}.

Il risultato si chiama derivata o pendenza di f nel punto x {displaystyle {x}} {\displaystyle {x}}.

Integrazione

L'integrazione riguarda il calcolo delle aree.

Il simbolo ∫ a b f ( x ) d x {displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,\mathrm {d} x} {\displaystyle \int _{a}^{b}f(x)\,\mathrm {d} x}

si legge come "l'integrale di f, da a a b" e si riferisce all'area tra l'asse x, il grafico della funzione f, e le linee x=a e x=b. L'a {displaystyle a}a è il punto in cui l'area dovrebbe iniziare e il b {displaystyle b}{\displaystyle b} dove l'area finisce.

Pagine correlate

Alcuni argomenti in analisi sono:

  • Calcolo
  • Analisi complessa
  • Analisi funzionale
  • Analisi numerica

Alcune idee utili nell'analisi sono:

Domande e risposte

D: Che cos'è l'analisi matematica?


R: L'analisi matematica è una parte della matematica che si occupa di funzioni, sequenze e serie. Fornisce una base logica rigorosa al calcolo, che studia le funzioni continue, la differenziazione e l'integrazione.

D: Quali sono alcuni sottocampi chiave dell'analisi matematica?


R: Alcuni sottocampi chiave dell'analisi matematica includono l'analisi reale, l'analisi complessa, l'equazione differenziale e l'analisi funzionale.

D: Come può essere utilizzata l'analisi matematica in ingegneria?


R: L'analisi matematica può essere utilizzata in ingegneria esaminando le proprietà e le caratteristiche utili di funzioni, sequenze e serie.

D: Chi ha sviluppato la maggior parte delle basi dell'analisi matematica?


R: Gottfried Wilhelm Leibniz e Isaac Newton hanno sviluppato la maggior parte delle basi dell'analisi matematica.

D: Qual era il vecchio nome dell'analisi matematica?


R: Il vecchio nome dell'analisi matematica era "infinitesimale" o "calcolo".

D: Qual è il rapporto tra il calcolo e l'analisi matematica?


R: Il calcolo studia le funzioni continue, la differenziazione e l'integrazione, che sono tutte collegate al campo della matematica noto come Analisi Matematica.

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