Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Σχετικά έγγραφα
Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Λογισμός 3. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Λογισμός ΙΙ. Χρήστος Θ. Αναστασίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Λογισμός 3. Ενότητα 10: Παραγώγιση Διανυσματικών Συναρτήσεων. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Λογισμός 3. Ενότητα 12:Οι κλασικοί μετασχηματισμοί και ο κανόνας της αλυσίδας. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Λογισμός 3 Ασκήσεις. Μιχάλης Μαριάς Τμήμα Α.Π.Θ.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 3: Το Θεώρημα του Lebesgue. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 5: Το Θεώρημα του Fubini. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Λογισμός 4. Ενότητα 9: Παραδείγματα από άλλες αλλαγές. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 6: Εφαρμογές του Fubini. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 2: Ορισμός του ολοκληρώματος. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Λογισμός 4 Ενότητα 12

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 2: Τριγωνομετρικές, Εκθετικές και Σύνθετες Συναρτήσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Λογισμός 4 Ενότητα 10

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 17: Αριθμητική Ολοκλήρωση, Υπολογισμός Μήκους Καμπύλης Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 3. Ενότητα 7: Κλίση και παράγωγος. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Λογισμός 4 Ενότητα 15

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανυσματικοί Χώροι (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Λογισμός 4 Ενότητα 13

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

Λογισμός 3. Ενότητα 17: Απόδειξη Θεωρήματος Αντιστροφής. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Λογισμός 3. Ενότητα 1: Τοπολογία των Ευκλείδειων χώρων. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Θεωρία μέτρου και ολοκλήρωσης

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Λογισμός 4. Ασκήσεις. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών Α.Π.Θ.

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Λογισμός 3. Ενότητα 5:Θεώρημα ακραίων τιμών και θεώρημα ενδιάμεσων τιμών- Ομοιόμορφη συνέχεια. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 3. Ενότητα 13: Τύπος του Taylor. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 16: Ολοκλήρωση Τριγωνομετρικών Συναρτήσεων, Γενικευμένα Ολοκληρώματα Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Λογισμός 3. Ενότητα 4:Συνέχεια διανυσματικών συναρτήσεων-ιδιότητες της συνέχειας. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Ανασκόπηση-Μάθημα 12 Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών-καμπύλες-πολικές συντεταγμένες

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Λογισμός 4 Ενότητα 18

f I X i I f i X, για κάθεi I.

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 19: Υπολογισμός Εμβαδού και Όγκου Από Περιστροφή (2 ο Μέρος) Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Λογισμός 4 Ενότητα 19

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Μαθηματικά. Ενότητα 7: Μη Πεπερασμένα Όρια. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 3. Ενότητα 9: Ιδιότητες της κλίσης. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 8: Αλλαγή μεταβλητών. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Εφαρμοσμένη Βελτιστοποίηση

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 13: Ακτίνα Σύγκλισης, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

6 Συνεκτικοί τοπολογικοί χώροι

Λογισμός 3. Ενότητα 8: Ιδιότητες της κλίσης, Κανόνας της αλυσίδας. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Μιγαδικός λογισμός και ολοκληρωτικοί Μετασχηματισμοί

Ενότητα: Ο Δακτύλιος Πολυωνύμων μιας Μεταβλητής. Διδάσκων: Καθηγητής Μαρμαρίδης Νικόλαος - Θεοδόσιος

Τίτλος Μαθήματος: Διαφορική Γεωμετρία

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 3. Ενότητα 11: Κανόνας της αλυσίδας. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Ανθή Μαρία Κουρνιάτη. Νίκος Κουρνιάτης

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Στατιστική. Ενότητα 3 η : Χαρακτηριστικά Τυχαίων Μεταβλητών Θεωρητικές Κατανομές Πιθανότητας για Διακριτή Τυχαία Μεταβλητή

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

Λογισμός 4. Ενότητα 4: Ιδιότητες του Ολοκληρώματος. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Κυρτή Ανάλυση. Ενότητα: Ακραία σηµεία - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 14: Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες, Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 7: Σειρές Taylor, Maclaurin. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

Αυτοματοποιημένη χαρτογραφία

Κυρτή Ανάλυση. Ενότητα: Συνδυαστικά ϑεωρήµατα για κυρτά σύνολα στον Ευκλείδειο χώρο - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος.

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Transcript:

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ενότητα 2 η : Εισαγωγικές Ένvοιες Ι Λουκάς Βλάχος Καθηγητής Αστροφυσικής

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί ενότητας Στην ενότητα αυτή γίνεται μια προσπάθεια να ορίσουμε τη συνάρτηση πολλών μεταβλητών σε χώρους δυο ή περισσοτέρων διαστάσεων. Δίνουμε επίσης μερικά στοιχεία από τα σύνολα σημείων που είναι χρήσιμα για τα πεδία ορισμού των συναρτήσεων. 4

Περιεχόμενα ενότητας 1. Εισαγωγικές Έννοιες 2. Σημεία και σύνολα σημείων στο επίπεδο και τον χώρο 3. Παραδείγματα 5

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Εισαγωγικές Έννοιες

Εισαγωγικές Έννοιες Είναι δύσκολο να περιγράψουμε ένα φυσικό φαινόμενο χωρίς τη βοήθεια των συναρτήσεων περισσοτέρων της μιας μεταβλητών. Το δυναμικό της βαρύτητας γύρω από ένα υλικό σημείο U(x, y, z) Η πίεση P(x, y, z) και η θερμοκρασία T(x, y, z) στην ατμόσφαιρα της Γης Η πυκνότητα (x, y, z) του αερίου μέσα σε ένα δοχείο Τα παραπάνω είναι παραδείγματα φυσικών μεγεθών που περιγράφονται από πραγματικές συναρτήσεις πολλών πραγματικών μεταβλητών. 7

Ορισμός Ευκλείδειου Χώρου Είναι ένας διανυσματικός χώρος εφοδιασμένος με την επιπλέον συνθήκη της απόστασης δύο σημείων A (x 1, x 2, x 3 ) και B (y 1, y 2, y 3 ). ds 2 = (x 1 y 1 ) 2 + (x 2 y 2 ) 2 + (x 3 y 3 ) 2 R 1 ταυτίζεται με την ευθεία των πραγματικών αριθμών R 2 ταυτίζεται με το επίπεδο Oxy, δηλαδή στο επίπεδο στο οποίο έχουμε εκλέξει ένα ορθογώνιο σύστημα καρτεσιανών συντεταγμένων R 3 ταυτίζεται με το χώρο Oxyz, δηλαδή το χώρο στον οποίο έχουμε εκλέξει ένα τρισορθογώνιο και δεξιόστροφο σύστημα συντεταγμένων. R n (n > 3) δεν έχουμε γεωμετρική εποπτεία Ερώτηση: Ποιους άλλους χώρους συναντάμε στη φυσική και γιατί; 8

Βασικά μέρη της συνάρτησης πολλών μεταβλητών 1/3 Στο μάθημα αυτό θα ασχοληθούμε κυρίως με πραγματικές συναρτήσεις δύο μεταβλητών z = f(x, y) 9

Βασικά μέρη της συνάρτησης πολλών το πεδίο ορισμού αποτελεί μια συλλογή από σημεία M j (x, y) στο υποσύνολο D του R 2 μεταβλητών 2/3 τον κανόνα με τον οποίο καθένα από τα σημεία αυτά αντιστοιχεί σε έναν μοναδικό πραγματικό αριθμό 10

Βασικά μέρη της συνάρτησης πολλών μεταβλητών 3/3 Ετσι, για παράδειγμα, η συνάρτηση z = (1 x 2 y 2 ) 1/2 έχει πεδίο ορισμού, D, το εσωτερικό και την περιφέρεια του κύκλου x 2 + y 2 1. Είναι φανερό ότι, για κάθε τιμή των x, y στο εσωτερικό ή στην περιφέρεια του κύκλου η μεταβλητή z παίρνει μια και μοναδική πραγματική τιμή. Για το λόγο αυτό οι μεταβλητές x, y λέγονται ανεξάρτητες και η μεταβλητή z λέγεται εξαρτημένη. 11

Παράδειγμα 1 Να βρεθεί το πεδίο ορισμού της συνάρτησης F(x, y) = (x 2 + y 2 1) 1/2 + log(4 x 2 y 2 ). 12

Απάντηση Η συνάρτηση F(x, y) ορίζεται όταν x 2 + y 2 1 0 και 4 x 2 y 2 > 0. Το πεδίο ορισμού της είναι το σύνολο {(x, y) : x 2 + y 2 1, x 2 + y 2 < 4} δηλαδή το σύνολο των σημείων του επιπέδου μεταξύ των κύκλων x 2 + y 2 1 και x 2 + y 2 < 4. 13

Παράδειγμα 2 Να βρεθεί το πεδίο ορισμού της συνάρτησης G(x, y) = (x 2 y 2 ) 1/2 + (x 2 + y 2 1) 1/2. 14

Λύση Το πεδίο ορισμού της συνάρτησης G είναι το σύνολο {(x, y) : x 2 > y 2, και x 2 + y 2 1} 15

Ορισμός Συνάρτησης Πολλών Μεταβλητών ΟΡΙΣΜΟΣ : Αριθμητική συνάρτηση ή απλά συνάρτηση f : D E, πολλών μεταβλητών, είναι μια μονότιμη απεικόνιση f ενός υποσυνόλου D του R n σε ένα υποσύνολο E του R 1 και περιγράφεται συμβολικά από τη σχέση z = f(x 1, x 2, x 3,...x n ). Η n-άδα των πραγματικών αριθμών x 1,..., x n είναι οι ανεξάρτητες μεταβλητές και το z είναι η εξαρτημένη μεταβλητή. 16

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Σημεία και σύνολα σημείων στο επίπεδο και στο χώρο

Σημεία και σύνολα σημείων στο επίπεδο και στο χώρο Αναφέραμε ήδη ότι η απόσταση μεταξύ δύο σημείων P(x, y) και P (x, y ) στην Ευκλείδεια Γεωμετρία ορίζεται από τη σχέση, d(pp ) = x x 2 + y y 2. Με τη βοήθεια της έννοιας της απόστασης δύο σημείων, θα ορίσουμε στη συνέχεια τη γειτονιά ή περιοχή σημείου. 18

Κλειστά-Ανοικτά και συνοριακή περιοχή Θα χρειαστεί στη συνέχεια να ορίσουμε τα κλειστά, τα ανοικτά σύνολα και τη συνοριακή περιοχή. Ας αρχίσουμε με τον ορισμό της περιοχής σημείου (x 0, y 0 ). ΟΡΙΣΜΟΣ : Εστω M 0 (x 0, y 0 ) είναι ένα σημείο στον R 2 και ένας θετικός αριθμός, τότε ορίζουμε ως δ - κλειστή κυκλική περιοχή κλειστή κυκλική περιοχή του M 0 το σύνολο π(m 0,δ ) = {(x, y) : x x 2 o + y y 2 o δ}. Η περιοχή (M 0, ) είναι τα σημεία του κύκλου και ο κυκλικός δίσκος που έχει κέντρο το σημείο M 0 και ακτίνα δ. 19

Τετραγωνική Περιοχή Εκτός από την κυκλική περιοχή μπορούμε να δώσουμε και τον ορισμό της τετραγωνικής περιοχής x x 0 δ και y y 0 δ. 20

Πότε ένα σύνολο σημείων είναι ανοικτό; Ένα σύνολο σημείων D ονομάζεται ανοικτό όταν για κάθε σημείο του P υπάρχει μια κυκλική (ή τετραγωνική) ανοικτή περιοχή που ανήκει στο D. ΟΡΙΣΜΟΣ : Ενα σύνολο σημείων λέγεται κλειστό, όταν το συμπληρωματικό του C(D) = R 2 D είναι ανοικτό. 21

Συνοριακό σημείο Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο στον ορισμό των συνόλων είναι το συνοριακό σημείο. ΟΡΙΣΜΟΣ : Εάν D είναι ένα σύνολο σημείων, το σημείο P λέγεται συνοριακό, όταν σε κάθε περιοχή του P περιέχονται τουλάχιστον ένα σημείο του D και ένα σημείο του C(D). Όλα τα συνοριακά σημεία ενός συνόλου D αποτελούν το σύνορο του D, που συμβολίζεται με B(D) Ενα σημείο P του συνόλου σημείων D λέγεται εσωτερικό, εάν υπάρχει περιοχή του P που ανήκει εξ ολοκλήρου στο D. 22

Εσωτερικό ενός συνόλου Εσωτερικό ενός συνόλου είναι το σύνολο των εσωτερικών του σημείων, ενώ ένα σύνολο λέγεται συναφές ή συνεκτικό όταν δύο οποιαδήποτε σημεία του μπορούν να συνδεθούν με πολυγωνική γραμμή, όλα τα σημεία της οποίας ανήκουν στο σύνολο. Στην ειδική περίπτωση που το ευθύγραμμο τμήμα που συνδέει οποιαδήποτε σημεία του συνόλου ανήκει ολοκληρωτικά στο σύνολο λέγεται κυρτό. 23

Φραγμένο-Συμπαγές Σύνολο Ένα σύνολο λέγεται φραγμένο αν η απόσταση μεταξύ δύο οποιονδήποτε σημείων του είναι πεπερασμένος αριθμός και τέλος ένα υποσύνολο του R 2 λέγεται συμπαγές, αν είναι κλειστό και φραγμένο. 24

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Παραδείγματα

Παράδειγμα 3 Να βρεθεί το πεδίο ορισμού των συναρτήσεων: i) f 1 (x, y) = ln(1 x 2 y 2 ), ii) f 2 (x, y) = 1 1 x 2 y 2, iii) f 3 (x, y) = ln(y x). 26

Λύσεις (i) Χρησιμοποιώντας πολικές συντεταγμένες, x = r cosφ, y = r sinφ, η συνάρτηση f 1 (x, y, z) παίρνει τη μορφή f 1 (r) = ln(1 r 2 ) και ορίζεται για 0 r < 1. Επομένως το πεδίο ορισμού της αποτελείται από όλα τα σημεία που βρίσκονται στο εσωτερικό του κυκλικού δίσκου ακτίνας r = 1. (ii) Με τον ίδιο τρόπο βρίσκουμε ότι και η συνάρτηση f 2 έχει πεδίο ορισμού ολόκληρο το επίπεδο (xy) εκτός της περιφέρειας του κύκλου r = 1. (iii) Για να ορίζεται η συνάρτηση f 3 θα πρέπει να ισχύει y x > 0 δηλαδή y > x. Επομένως το πεδίο ορισμού της συνάρτησης f 3 το αποτελούν όλα τα σημεία του ημιεπιπέδου πάνω από την ευθεία y = x. 27

Παράδειγμα 4 Να βρεθεί το πεδίο ορισμού της συνάρτησης: f(x, y) = 1 + 1 + 2. x y x+y 28

Απάντηση Για να είναι η συνάρτηση f(x, y) πραγματική θα πρέπει το x y > 0 και x + y > 0, ή x > y και x > y. Το σύστημα των ανισώσεων μπορεί να παρασταθεί στο επίπεδο από τη γραμμοσκιασμένη περιοχή (χωρίς τα σημεία των ευθειών x = y και x = y). 29

Παράδειγμα 5 Να βρεθεί το πεδίο ορισμού της συνάρτησης: f(x, y, z) = 1 z 2 3 4 x 2 y 2. Λύση: Θα πρέπει να ισχύουν συγχρόνως 1 z 2 0 και 4 x 2 y 2 0. Χρησιμοποιώντας κυλινδρικές συντεταγμένες, οι παραπάνω σχέσεις παίρνουν τη μορφή z 2 1 ή 1 z 1 και r 2 4. Επομένως, το πεδίο ορισμού είναι το εσωτερικό και η επιφάνεια του κυλίνδρου με βάση τον κύκλο x 2 + y 2 = 4 και ύψος 2. 30

Παράδειγμα 6 Να βρεθεί το πεδίο ορισμού της συνάρτησης: f(x, y, z)= arcsin x + arcsin y + arcsin z Λύση: Πρέπει να ισχύουν ταυτόχρονα οι σχέσεις 1 x 1, 1 y 1 και 1 z 1. Έτσι τα σημεία (x, y, z) που ορίζεται η f είναι τα σημεία της επιφάνειας και του εσωτερικού ενός κύβου που ορίζεται από τα επίπεδα x = ±1, y = ±1, z = ±1. 31

Παράδειγμα 7 Δίνεται η συνάρτηση z = cos(x 2 + y 2 ), να μελετηθεί και να σχεδιασθεί το πεδίο ορισμού της. Λύση: Το πεδίο ορισμού της συνάρτησης αυτής αποτελείται από σημεία για τα οποία είναι cos(x 2 + y 2 ) 0, και 2kπ π/2 x 2 + y 2 2kπ +π/2, k = 1, 2,... Συνεπώς το πεδίο ορισμού της z αποτελείται από τον κύκλο κέντρου Ο και ακτίνας π/2 και τους δακτυλίους με εσωτερική ακτίνα [π(4k 1)/2] 1/2 και εξωτερική [π(4k + 1)/2] 1/2, για k = 0, 1, 2,... 32

Τί σπουδάιο είπαμε σήμερα! Ορίσαμε την πραγματική συνάρτηση πολλών μεταβλητών Μελετήσαμε το πεδίο ορισμού συναρτήσεων πολλών μεταβλητών Ορίσαμε την περιοχή σημείου Παρουσιάσαμε μερικούς ορισμούς από τη θεωρία συνόλων (ανοικτό/κλειστό σύνολο, συνοριακό σημείο, συμπληρωματικό σύνολο, συναφές/ κυρτό σύνολο, πεπερασμένο σύνολο, συμπαγές σύνολο) 33

Βιβλιογραφία 1. Βλάχος Λ., Διαφορικός Λογισμός Πολλών Μεταβλητών με σύντομη εισαγωγή στο Mathematica, Εκδ. Τζίολα, 2008. Κεφ. 1 2. Finney R. L., Giordano F. R., Weir M. D., Απειροστικός Λογισμός (Ενιαίος τόμος), Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2012. Κεφ. 9,10 34

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος Ενότητας Επεξεργασία: Φίλιογλου Μαρία Θεσσαλονίκη, 2014