Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Σχετικά έγγραφα
Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 15. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Matematika vaja. Matematika FE, Ljubljana, Slovenija Fakulteta za Elektrotehniko 1000 Ljubljana, Tržaška 25, Slovenija

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 12. november Gregor Dolinar Matematika 1

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

Realne funkcije. Elementarne funkcije. Polinomi in racionalne funkcije. Eksponentna funkcija a x : R R + FKKT Matematika 1

Definicija. definiramo skalarni produkt. x i y i. in razdaljo. d(x, y) = x y = < x y, x y > = n (x i y i ) 2. i=1. i=1

Osnove matematične analize 2016/17

Matematika 1. Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Matematika 4 Pisni izpit 22. junij Navodila

Kotne in krožne funkcije

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

Univerza v Ljubljani Fakulteta za računalništvo in informatiko MATEMATIKA. Polona Oblak

II. LIMITA IN ZVEZNOST FUNKCIJ

Univerza v Mariboru. Fakulteta za logistiko MATEMATIKA. Univerzitetni učbenik

Matematika 1. Gregor Dolinar. 2. januar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. Gregor Dolinar Matematika 1

Funkcije več spremenljivk

Vaje iz MATEMATIKE 8. Odvod funkcije., pravimo, da je funkcija f odvedljiva v točki x 0 z odvodom. f (x f(x 0 + h) f(x 0 ) 0 ) := lim

Matematika I (VS) Univerza v Ljubljani, FE. Melita Hajdinjak 2013/14. Pregled elementarnih funkcij. Potenčna funkcija. Korenska funkcija.

VERIŽNI ULOMKI IN NESKONČNE VRSTE

Spoznajmo sedaj definicijo in nekaj osnovnih primerov zaporedij števil.

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

1 Fibonaccijeva stevila

ZBIRKA REŠENIH NALOG IZ MATEMATIKE I

Kotni funkciji sinus in kosinus

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

22. Kdaj sta dva vektorja vzporedna? FGG geodezija UNI Matematika I, 2005/ Kdaj so vektorji a 1, a 2,..., a n linearno neodvisni?

Tretja vaja iz matematike 1

Matematika 1. Jaka Cimprič

D f, Z f. Lastnosti. Linearna funkcija. Definicija Linearna funkcija f : je definirana s predpisom f(x) = kx+n; k,

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

Matematika 1. Gabrijel Tomšič Bojan Orel Neža Mramor Kosta

Matematika. BF Lesarstvo. Zapiski ob predavanjih v šolskem letu 2010/2011

Matematika. Funkcije in enačbe

Algebraične strukture

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Shefferjeva polinomska zaporedja

INŽENIRSKA MATEMATIKA I

Izpeljava Jensenove in Hölderjeve neenakosti ter neenakosti Minkowskega

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Iterativno reševanje sistemov linearnih enačb. Numerične metode, sistemi linearnih enačb. Numerične metode FE, 2. december 2013

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

Dragi polinom, kje so tvoje ničle?

Izpit sestavlja 4-5 vprašanj. Vsako ima več podvprašanj.

Funkcije dveh in več spremenljivk

8. Diskretni LTI sistemi

Domače naloge za 2. kolokvij iz ANALIZE 2b VEKTORSKA ANALIZA

Bernoullijevo zaporedje neodvisnih poskusov

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO MATEMATIKA III

vezani ekstremi funkcij

Funkcija je predpis, ki vsakemu elementu x iz definicijskega območja D R priredi neko število f (x) R.

V tem poglavju bomo vpeljali pojem determinante matrike, spoznali bomo njene lastnosti in nekaj metod za računanje determinant.

Enačba, v kateri poleg neznane funkcije neodvisnih spremenljivk ter konstant nastopajo tudi njeni odvodi, se imenuje diferencialna enačba.

Kvadratne forme. Poglavje XI. 1 Definicija in osnovne lastnosti

Uporabna matematika za naravoslovce

Podobnost matrik. Matematika II (FKKT Kemijsko inženirstvo) Diagonalizacija matrik

cot x ni def. 3 1 KOTNE FUNKCIJE POLJUBNO VELIKEGA KOTA (A) Merske enote stopinja [ ] radian [rad] 1. Izrazi kot v radianih.

II. ŠTEVILSKE IN FUNKCIJSKE VRSTE

Na pregledni skici napišite/označite ustrezne točke in paraboli. A) 12 B) 8 C) 4 D) 4 E) 8 F) 12

REˇSITVE. Naloga a. b. c. d Skupaj. FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Oddelek za matematiko Verjetnost 2. kolokvij 23.

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

Univerza v Mariboru. Uporaba matematičnih metod v logistiki 1 Priročnik

Poliedri Ines Pogačar 27. oktober 2009

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

3.1 Reševanje nelinearnih sistemov

Reševanje sistema linearnih

Množico vseh funkcijskih vrednosti, ki jih pri tem dobimo, imenujemo zaloga vrednosti funkcije f. Oznaka: Z f

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Del 5. Vektorske funkcije in funkcije več spremenljivk

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Kateri logični shemi imajo matematični izreki? Matematični izreki imajo logično zgradbo implikacije(a=>b) ali zgradbo ekvivalence(a b)

Računalniško vodeni procesi I

Problem lastnih vrednosti 1 / 20

Dodatna poglavja iz linearne algebre za 1. letnik finančne matematike na FMF. Primož Moravec

18. listopada listopada / 13

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

DISKRETNA FOURIERJEVA TRANSFORMACIJA

Kontrolne karte uporabljamo za sprotno spremljanje kakovosti izdelka, ki ga izdelujemo v proizvodnem procesu.

IZVODI ZADACI (I deo)

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Splošno o interpolaciji

Računski del izpita pri predmetu MATEMATIKA I

( , 2. kolokvij)

1. Έντυπα αιτήσεων αποζημίωσης Αξίωση αποζημίωσης Έντυπο Πίνακας μεταφράσεων των όρων του εντύπου...

13. Jacobijeva metoda za računanje singularnega razcepa

8. Posplošeni problem lastnih vrednosti

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

Problem lastnih vrednosti

Verjetnost 2. Oktober Verjetnost 2 Šesto poglavje. Obratna pot do markovskih verig. Od diskretnega časa proti zveznemu. Stabilnost in eksplozije

Iteracije in fraktali. [s programom MATHEMATICA R ]

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Kombinatorika. rekurzivnih enačb in rodovne funkcije. FMF Matematika Finančna matematika. Vladimir Batagelj. Ljubljana, april

Transcript:

Matematika 2 Gregor Dolinar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani 2. april 2014

Funkcijske vrste Spomnimo se, kaj je to številska vrsta. Dano imamo neko zaporedje realnih števil a 1, a 2, a 3,... Kaj bi bila vsota neskončno členov tega zaporedja? Na primer, kaj je 1 + 1 3 + 1 9 + 1 27 +...

Definicija Naj bo {a n } zaporedje realnih števil. Izraz a 1 + a 2 + a 3 +... = imenujemo številska vrsta, ali na kratko vrsta, število a n pa imenujemo splošni člen vrste. a n

S pomočjo členov zaporedja {a n } definiramo novo zaporedje {s n } s členi ki jih imenujemo delne vsote. s 1 = a 1, s 2 = a 1 + a 2,... s n =... n a i, i=1

Vrsta je konvergentna, če konvergira zaporedje njenih delnih vsot {s n }. Limito zaporedja delnih vsot imenujemo vsota vrste. Če vrsta ni konvergentna, potem pravimo, da je divergentna. a n

Dano imamo zaporedje realnih funkcij f 1, f 2, f 3,... Kaj bi bila neskončna vsota teh funkcij? Na primer, kaj je sin(x) + sin(2x) + sin(3x) +... Definicija Naj bo {f 1, f 2,...} števna množica realnih funkcij. Potem izraz imenujemo funkcijska vrsta. f 1 (x) + f 2 (x) + f 3 (x) +... = f n (x)

Za vsak x 0 R, ki je v definicijskem območju vseh funkcij f n, n N, je potem f 1 (x 0 ) + f 2 (x 0 ) + f 3 (x 0 ) +... = f n (x 0 ) številska vrsta. Če za nek x 0 številska vrsta konvergira, potem pravimo, da je funkcijska vrsta konvergentna za ta x 0, oziroma, da je x 0 v definicijskem območju funkcijske vrste. Če za nek x 0 številska vrsta divergira, potem pravimo, da je za ta x 0 funkcijska vrsta divergentna, x 0 ni v definicijskem območju funkcijske vrste. Množica vseh vrednosti x, za katere je funkcijska vrsta konvergentna, sestavlja definicijsko območje funkcijske vrste.

Primer Dane so funkcije f n (x) = (sin x) n. Zanima nas konvergenca funkcijske vrste f n (x) = (sin x) n = sin x + (sin x) 2 + (sin x) 3 +... Če vpeljemo novo spremenljivko y = sin x, potem vidimo, da za vsako vrednost spremenljivke x dobimo geometrijsko vrsto y n = y + y 2 + y 3 +..., ki konvergira, če je y < 1.

Torej mora biti sin x < 1, oziroma x π 2 + kπ, k Z. Funkcijska vrsta (sin x) n = sin x + (sin x) 2 + (sin x) 3 +... konvergira za vsak x R, razen za x = π 2 + kπ, k Z.

Oglejmo si, kaj je z integriranjem in odvajanjem funkcijskih vrst. V ta namen najprej definirajmo pojem enakomerne konvergence funkcijske vrste. Definicija Funkcijska vrsta f (x) = f n (x) je na intervalu [a, b] enakomerno konvergentna, če za vsak ε > 0 obstaja tak n 0 N, da je za vsak n > n 0 in vsak x [a, b]. f n (x) + f n+1 (x) +... < ε

Opomba Če je f (x) = f n(x) enakomerno konvergentna vrsta na [a, b], potem za vsak t [a, b] številska vrsta f n(t) enako hitro konvergira. Ostanek vrste je majhen od istega n 0 dalje za vse t [a, b].

Primer Raziščimo, kaj je z enakomerno konvergenco funkcijskih vrst: n=0 x 2 (1 + x 2 ) n Funkcijska vrsta konvergira za vsak x R. Ni zvezna v točki x = 0, saj je njena vrednost v 0 enaka 0, za vse ostale vrednosti x pa 1 + x 2. Funkcija na intervalu [ 1, 1] ni enakomerno konvergentna.

(x n+1 x n ) n=0 Funkcijska vrsta konvergira na ( 1, 1], a na tem intervalu ni EK. Za vsak 1 > ε > 0 in za vsak m N lahko najdemo tak x 0 dovolj blizu 1, da ostanek vrste ne bo manjši od ε za vse x z intervala ( 1, 1] Ni zvezna v točki x = 1.

Izrek Naj bo f (x) = f n(x) funkcijska vrsta. Velja: Če so vse funkcije f n zvezne in je funkcijska vrsta enakomerno konvergentna, potem je f zvezna funkcija. Če je funkcijska vrsta enakomerno konvergentna, potem jo lahko členoma integriramo, torej je b a f (x)dx = b a f n (x)dx. Če so funkcije f n odvedljive in je vrsta enakomerno konvergentna, potem je f n(x) f (x) = f n(x).

Potenčna vrsta Definicija Potenčna vrsta je funkcijska vrsta oblike F (x) = a 0 +a 1 (x x 0 )+a 2 (x x 0 ) 2 +a 3 (x x 0 ) 3 +... = pri čemer je x 0 R. a n (x x 0 ) n, n=0

Kaj je s konvergenco potenčne vrste? S pomočjo kvocientnega kriterija lahko določimo konvergenčno območje potenčnih vrst. Definicija Če za potenčno vrsto n=0 a n(x x 0 ) n a obstaja lim n, n a n+1 potem število R = lim a n n a n+1 imenujemo konvergenčni polmer potenčne vrste.

Izrek Naj bo a n (x x 0 ) n n=0 potenčna vrsta in R njen konvergenčni polmer. Potem potenčna vrsta za vsak x (x 0 R, x 0 + R) konvergira, za vsak x R \ [x 0 R, x 0 + R] divergira, za x = x 0 R in x = x 0 + R pa, odvisno od potenčne vrste, lahko konvergira ali divergira.