Teoria Liczb Rzeczywistych

Podobne dokumenty
Analiza Matematyczna. Teoria Liczb Rzeczywistych

Dlaczego nie wystarczają liczby wymierne

020 Liczby rzeczywiste

Grupy, pierścienie i ciała

I. Podstawowe pojęcia i oznaczenia logiczne i mnogościowe. Elementy teorii liczb rzeczywistych.

Podstawy nauk przyrodniczych Matematyka Zbiory

Działania Definicja: Działaniem wewnętrznym w niepustym zbiorze G nazywamy funkcję działającą ze zbioru GxG w zbiór G.

RELACJE I ODWZOROWANIA

1 Działania na zbiorach

1. Wykład NWD, NWW i algorytm Euklidesa.

Pozostała algebra w pigułce

IMIĘ NAZWISKO... grupa C... sala Egzamin ELiTM I

1.1 Definicja. 1.2 Przykład. 1.3 Definicja. Niech G oznacza dowolny, niepusty zbiór.

Zadania z algebry liniowej - sem. I Struktury algebraiczne

Przestrzeń liniowa. Algebra. Aleksander Denisiuk

Analiza matematyczna 1 - test egzaminacyjny wersja do ćwiczeń

III. Funkcje rzeczywiste

Notatki z Analizy Matematycznej 1. Jacek M. Jędrzejewski

Skrypt 31. Powtórzenie do matury Liczby rzeczywiste

Ciała i wielomiany 1. przez 1, i nazywamy jedynką, zaś element odwrotny do a 0 względem działania oznaczamy przez a 1, i nazywamy odwrotnością a);

Konstrukcja liczb rzeczywistych przy pomocy ciągów Cauchy ego liczb wymiernych

Zbiory, funkcje i ich własności. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #1 1 / 16

Indukcja matematyczna, zasada minimum i maksimum. 17 lutego 2017

Łatwy dowód poniższej własności pozostawiamy czytelnikowi.

Funkcja kwadratowa. f(x) = ax 2 + bx + c = a

Podstawowe struktury algebraiczne

Równoliczność zbiorów

1 Określenie pierścienia

Podstawowe struktury algebraiczne

Uwaga 1. Zbiory skończone są równoliczne wtedy i tylko wtedy, gdy mają tyle samo elementów.

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2013/14. Czwartek 21 listopada zaczynamy od omówienia zadań z kolokwium nr 2.

Matematyka ZLic - 2. Granica ciągu, granica funkcji. Ciągłość funkcji, własności funkcji ciągłych.

Algebra abstrakcyjna

1 Zbiory i działania na zbiorach.

Liczby zespolone. x + 2 = 0.

WYKŁAD Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ I. dr. Elżbieta Kotlicka. Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki

Funkcje - monotoniczność, różnowartościowość, funkcje parzyste, nieparzyste, okresowe. Funkcja liniowa.

Tematyka do egzaminu ustnego z matematyki. 3 semestr LO dla dorosłych

Matematyka dyskretna. 1. Relacje

Zbiory wypukłe i stożki

Teoria miary. WPPT/Matematyka, rok II. Wykład 5

1. Liczby zespolone. Jacek Jędrzejewski 2011/2012

Jest to zasadniczo powtórka ze szkoły średniej, być może z niektórymi rzeczami nowymi.

Notatki z Analizy Matematycznej 2. Jacek M. Jędrzejewski

Algebra liniowa z geometrią. wykład I

Funkcje Elementarne. Matematyka. Aleksander Denisiuk. Elblaska Uczelnia Humanistyczno-Ekonomiczna ul. Lotnicza Elblag.

1. Określenie pierścienia

Funkcje ciagłe. Matematyka. Aleksander Denisiuk. Elblaska Uczelnia Humanistyczno-Ekonomiczna ul. Lotnicza Elblag.

Funkcja kwadratowa. f(x) = ax 2 + bx + c,

Algebra zbiorów. Materiały pomocnicze do wykładu. przedmiot: Matematyka Dyskretna 1 wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

Treści programowe. Matematyka. Efekty kształcenia. Literatura. Terminy wykładów i ćwiczeń. Warunki zaliczenia. tnij.org/ktrabka

Temperatura w atmosferze (czy innym ośrodku) jako funkcja dł. i szer. geogr. oraz wysokości.

1. ZBIORY PORÓWNYWANIE ZBIORÓW. WYKŁAD 1

Indukcja matematyczna. Zasada minimum. Zastosowania.

Rozdział 6. Ciągłość. 6.1 Granica funkcji

Przestrzenie liniowe

WSZYSTKO CO CHCECIE WIEDZIEĆ O MATEMATYCE ALE BOICIE SIĘ SPYTAĆ

II. FUNKCJE WIELU ZMIENNYCH

LXI Olimpiada Matematyczna

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, lato 2012/13. Czwartek 28 marca zaczynamy od omówienia zadań z kolokwium nr 1.

PODSTAWOWE W LASNOŚCI W ZBIORZE LICZB RZECZYWISTYCH

Wykład z Analizy Matematycznej 1 i 2

Ciagi liczbowe wykład 4

Powtórzenie podstawowych zagadnień. związanych ze sprawnością rachunkową *

Paweł Gładki. Algebra. pgladki/

Bukiety matematyczne dla gimnazjum

Logika binarna. Prawo łączności mówimy, że operator binarny * na zbiorze S jest łączny gdy (x * y) * z = x * (y * z) dla każdego x, y, z S.

Zadania egzaminacyjne

Pokazać, że wyżej zdefiniowana struktura algebraiczna jest przestrzenią wektorową nad ciałem

Zdzisªaw Dzedzej, Katedra Analizy Nieliniowej pok. 611 Kontakt:

5. Algebra działania, grupy, grupy permutacji, pierścienie, ciała, pierścień wielomianów.

1 Liczby rzeczywiste. 1.1 Dlaczego nie wystarczają liczby wymierne

Analiza matematyczna i algebra liniowa Wprowadzenie Ciągi liczbowe

Analiza funkcjonalna 1.

R n = {(x 1, x 2,..., x n ): x i R, i {1,2,...,n} },

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2012/13

Bukiety matematyczne dla gimnazjum

Wyk lad 9 Podpierścienie, elementy odwracalne, dzielniki zera

ANALIZA MATEMATYCZNA 2005/06, semestr 1. Tadeusz Rzeżuchowski

Przestrzenie liniowe

W. Guzicki Zadanie IV z Informatora Maturalnego poziom rozszerzony 1

Funkcje wymierne. Funkcja homograficzna. Równania i nierówności wymierne.

Rodzinę F złożoną z podzbiorów zbioru X będziemy nazywali ciałem zbiorów, gdy spełnione są dwa następujące warunki.

Zależności funkcyjne

Analiza matematyczna. 1. Ciągi

. : a 1,..., a n F. . a n Wówczas (F n, F, +, ) jest przestrzenią liniową, gdzie + oraz są działaniami zdefiniowanymi wzorami:

Matematyka II. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr letni 2018/2019 wykład 13 (27 maja)

RÓWNANIA KWADRATOWE ZBIGNIEW STEBEL. Podstawy matematyki szkolnej

Zagadnienia na egzamin poprawkowy z matematyki - klasa I 1. Liczby rzeczywiste

1 Wersja testu A 18 września 2014 r.

Arytmetyka. Działania na liczbach, potęga, pierwiastek, logarytm

Teoria. a, jeśli a < 0.

Definicja odwzorowania ciągłego i niektóre przykłady

FUNKCJE. (odwzorowania) Funkcje 1

Matematyka Dyskretna Zestaw 2

Teoria miary. Matematyka, rok II. Wykład 1

OLIMPIADA MATEMATYCZNA

Metalogika (1) Jerzy Pogonowski. Uniwersytet Opolski. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Algorytmy i struktury danych. Wykład 4

Ciągłość funkcji i podstawowe własności funkcji ciągłych.

Transkrypt:

Matematyka Teoria Liczb Rzeczywistych Aleksander Denisiuk denisjuk@euh-e.edu.pl Elblaska Uczelnia Humanistyczno-Ekonomiczna ul. Lotnicza 2 82-300 Elblag Matematyka p. 1

Teoria Liczb Rzeczywistych Najnowsza wersja tego dokumentu dostępna jest pod adresem http://denisjuk.euh-e.edu.pl/ Matematyka p. 2

Zbiory Liczbowe N = {1,2,...} zbiór liczb naturalnych, Z zbiór liczb całkowitych, Q zbiór liczb wymiernych, R zbiór liczb rzeczywistych. Matematyka p. 3

Liczby wymierne Q = { m n } m,n Z, n 0, m 1 n 1 m 2 n 2 m 1 n 2 = m 2 n 1, Q = Q /, Q jest ciałem ułamków ciała Z. Matematyka p. 4

Dodawanie liczb wymiernych Definicja 1. m 1 n 1 + m 2 n 2 = m 1n 2 +n 1 m 2 n 1 n 2 Własności dodawania x,y Q x+y = y +x (przemienność dodawania), x,y,z Q (x+y)+z = x+(y+z) (łaczność dodawania), Istnieje liczba 0 Q, taka że x Q x+0 = 0+x = x (liczba neutralna), x Q istnieje liczba przeciwna ( x) Q, taka że x+( x) = ( x)+x = 0. Matematyka p. 5

Mnożenie liczb wymiernych Definicja 2. m 1 n 1 m2 n 2 = m 1m 2 n 1 n 2 Własności mnożenia x,y Q xy = yx (przemienność mnożenia), x,y,z Q (xy)z = x(yz) (łaczność mnożenia), Istnieje liczba 1 Q, taka że x Q 1 x = x 1 = x. x,y,z Q x(y +z) = xy +xz oraz (x+y)z = xz +yz (rozdzielność mnożenia względem dodawania), x Q, x 0 x 1 Q (element odwrotny) taki że x x 1 = x 1 x = 1 Matematyka p. 6

Porównywanie liczb wymiernych Definicja 3. ( m1 n 2 < m 2 n 1 in 1 n 2 > 0 ) m 1 n 1 < m 2 n 2 albo ( m1 n 2 > m 2 n 1 in 1 n 2 < 0 ) Własności relacji uporzadkowania a > b a+c > b+c, a > b,c > 0 ac > bc. Matematyka p. 7

Aksjomat Archimedesa Twierdzenie 4. Dla dowolnej liczby a Q jedynkę(1) można powtórzyć tyle razy, że suma zostanie większa oda. Nieograniczoność zbioru liczb wymiernych. Dowolny odcinek jest krótszy od pewnej wielokrotności każdego innego odcinka. Matematyka p. 8

Podstawowe własnoći liczb wymiernych Dowolna własność liczb wymiernych jest wnioskiem 16 podstawowych. Przykład 5. Niecha > b orazc > d. Wtedya+c > b+d. Matematyka p. 9

Niezupełność zbioru liczb wymiernych Twierdzenie 6. 2 Q Dowód. Załóżmy, że 2 = m n (ułamek nieskracalny). (1) Wtedym 2 = 2n 2 czylimjest liczba parzysta,m = 2m 1. Podstawiajac do (1), otrzymamy po skróceniu czylinteż jest liczba parzysta. Sprzeczność. 2m 2 1 = n 2, Matematyka p. 10

Niezupełność zbioru liczb wymiernych A E D B C Matematyka p. 11

Niezupełność zbioru liczb wymiernych A E D B C Matematyka p. 12

Liczby rzeczywiste Zbiór R jest uzupełnieniem zbioru Q: jest polem względem dodawania i mnożenia, okreslona relacja mniejszoćsi, spełniony jest aksjomat Archimedesa, spełniony jest aksjomat ciagłości Aksjomat ciagłości Aksjomat 7. Niech zbiór R będzie podzielony na dwa niepuste podzbiory A ib:r = A B w ten sposób, że każda liczbaajest mniejsza od każdej liczbyb, to wówczas zachodzi jedna z dwóch możliwości: albo w zbiorzea istnieje największy element, albo w zbiorze B istnieje najmniejszy element. Matematyka p. 13

Liczby rzeczywiste. Sposób konstruktywny a = a 0,a 1 a 2 a 3..., a i {0,1,2,...,9} dla i > 0, a 0,a 1 a 2 a 3...a n 000... = a 0,a 1 a 2 a 3...(a n 1)999... 0,5000... = 0,4999... Matematyka p. 14

Kresy zbioru Niech A będzie podzbiorem zbioru liczb rzeczywistych, A R. Definicja 8. Zbiór A jest ograniczonycm z góry (z dołu), jeżeli istnieje liczba M R, taka że x A x M (względniex M ). Zbiór, ograniczony z dołu i z góry nazywa się ograniczonym. Definicja 9. Element M A nazywa się maksymalnym (minimalnym), jeżeli x A x M (x M ): M = maxa (mina). Definicja 10. Najmniejsza z liczbm R, takich że x A x M, jest górnym kresem zbiorua: M = supa. Definicja 11. Największa z liczbm R, takich że x A x M, jest dolnym kresem zbiorua: M = infa. Matematyka p. 15

Kresy zbioru. twierdzenie Twierdzenie 12. Niepusty zbiór ograniczony z góry (z dołu) ma górny (dolny) kres. Dowód. Rozważamy zbiór ograniczony z góry. Określimy dwa podzbioryr:a1 = {y R x A,x y} ia 2 = {z R x A,x > z}. A 1 jest dopełnieniem A 2. A 1 jest niepustym. A 2 jest niepustym. y A 1, z A 2 spełnia się nierównośćz < y, ponieważ x A, z < x ix y. Za moca aksjomatu ciagłości istnieje albo najmniejszy elementa1, albo verte największy elementa 2. Matematyka p. 16

Kresy zbioru, cd Dowód. cd. A 2 nie ma największego elementu. A więcmina1 = supa. Przykład 13. NiechA = {1/n n N} R. Wtedy: supa = 1, infa = 0, maxa = 1, mina nie istnieje. Matematyka p. 17

Wartość bezwzględna Definicja 14. x = { x, x 0 x, x < 0 Twierdzenie 15. 2. a+b a + b. 1. ab = a b, Dowód. a a a, b b b ( a + b ) a+b ( a + b ) Matematyka p. 18

Podzbiory R Definicja 16. Zbiór{x R a x b}, gdziea < b, nazywa się przedziałem domkniętym, oznacza się przez[a,b]. Punktyaib to sa kresy albo końce przedziału, a dowolna liczbax,a < x < b jest punktem wewnętrznym przedziału. Zbiór{x R a < x < b}, gdziea < b, nazywa się przedziałem otwartym, oznacza się przez(a, b). Zbiór{x R a x < b} ({x R a < x b}) nazywa się przedziałem półotwartym, oznacza się przez[a, b) (względnie(a, b]). ZbiórRoznaczamy przez(,+ ), nazywamy również prosta. Jeżelix < y, to mówimy, żexjest po lewej ody,y jest po prawej odx. Zbiór{x R a x} ({x R x b}) nazywa się półprosta, oznacza się przez[a, + ) (względnie(, b]). Zbiór{x R a < x} ({x R x < b}) nazywa się półprosta otwarta, oznacza się przez(a, + ) (względnie(, b)). Matematyka p. 19

Otoczenia punktu Definicja 17. punktu a. Przedział(a ε,a+ε) (gdzieε > 0) jestε-otoczeniem Dowolny przedział otwarty, zawierajacy punktajest otoczeniem punktu a. Przedział(a εa) (a,a+ε) (gdzieε > 0) jestε-sasiedztwem punktu a. Dowolny przedział otwarty, zawierajacy punktazwyłaczeniem jego samego jest sasiedztwem punktu a. Przedział(a ε,a) (gdzieε > 0) jest lewym otoczeniem punktua. Przedział(a,a+ε) (gdzieε > 0) jest prawym otoczeniem punktua. Matematyka p. 20

Otoczenie nieskończoności Definicja 18. Zbiór{x R A < x }, gdziea > 0, nazywa się otoczeniem nieskończoności ( ). Zbiór{x R A < x}, gdziea > 0, nazywa się otoczeniem plus nieskończoności (+ ). Zbiór{x R x < A}, gdziea > 0, nazywa się otoczeniem minus nieskończoności ( ). Uwaga 19. Przedział nazywa się również odcinkiem. Zamiast nawiasów kwadratowych[] używa się również nawiasów katowych:. Matematyka p. 21