حساب دیفرانسیل و انتگرال

[hoora]

قضیه اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال

قضیه اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال، همانطور که از نامش مشخص است، از مهم‌ترین قضایای حساب دیفرانسیل و انتگرال است که رابطه‌ای میان انتگرال معین و نامعین بوجود می‌آورد و همچنین روشی برای محاسبه دقیق انتگرال معین یک تابع ارائه می‌دهد.

این قضیه دارای دو بخش است. بخش اول را قضیه اساسی اول حساب دیفرانسیل و انتگرال می‌گویند که رابطه‌ای بین انتگرال معین و نامعین برقرار می‌کند و قضیه دوم را قضیه اساسی دوم حساب دیفرانسیل و انتگرال می‌نامند که روشی برای محاسبه انتگرال نامعین ارائه می‌دهد. البته در برخی منابع به قسمت اول قضیه اساسی حساب دیفرانسیل و انتگرال اطلاق می‌شود و قسمت دوم(قضیه اساسی دوم حساب دیفرانسیل و انتگرال) را به عنوان نتیجه‌ای از قضیه اول بیان می‌کنند. ما در اینجا از مورد اول پیروی می‌کنیم و هر یک را جداگانه بررسی می‌کنیم.

صورت ضعیف‌تری از قضیه و اثبات آن اولین بار توسط جیمز جرجی (۱۶۷۵-۱۶۳۸) منتشر شد. ایزاک نیوتن (۱۷۲۷-۱۶۴۳)و گوتفرید لایبنیتس (۱۷۱۶-۱۶۴۶) به طور مستقل قضیه را در شکل نهایی آن گسترش دادند.

http://4tmu.ir/forum/Themes/Outline/images/icons/assist.gifاین عکس تغییر اندازه داده شده است. برای دیدن آن در اندازه واقعی اینجا را کلیک کنید. اندازه واقعی آن 935 در 289 و 31KB بوده است.http://shup.com/Shup/202922/QAAHDVA1.PNG




http://4tmu.ir/forum/Themes/Outline/images/icons/assist.gifاین عکس تغییر اندازه داده شده است. برای دیدن آن در اندازه واقعی اینجا را کلیک کنید. اندازه واقعی آن 975 در 744 و 113KB بوده است.http://shup.com/Shup/202924/QAAHDVA2.PNG





http://4tmu.ir/forum/Themes/Outline/images/icons/assist.gifاین عکس تغییر اندازه داده شده است. برای دیدن آن در اندازه واقعی اینجا را کلیک کنید. اندازه واقعی آن 725 در 322 و 40KB بوده است.http://shup.com/Shup/202925/QAAHDVA3.PNG

http://shup.com/Shup/202934/QADHDVA1.PNG
http://4tmu.ir/forum/Themes/Outline/images/icons/assist.gifاین عکس تغییر اندازه داده شده است. برای دیدن آن در اندازه واقعی اینجا را کلیک کنید. اندازه واقعی آن 973 در 919 و 120KB بوده است.http://shup.com/Shup/202935/QADHDVA2.PNG


http://4tmu.ir/forum/Themes/Outline/images/icons/assist.gifاین عکس تغییر اندازه داده شده است. برای دیدن آن در اندازه واقعی اینجا را کلیک کنید. اندازه واقعی آن 919 در 142 و 24KB بوده است.http://shup.com/Shup/202936/QADHDVA3.PNG

[hoora]

حد
حد در ریاضیات مفهومی است برای بیان رفتار تابع در نزدیکی یک نقطه هنگامی که متغیر تابع به آن نقطه میل می‌کند.



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/fa/c/cc/Epsilondelta.jpg

تعریف
عبارت زیرین به اثبات اپسیلون و دلتا مشهور است که بار اول توسط ریاضیدان آلمانی کارل ویستراس عنوان شد:

http://upload.wikimedia.org/math/e/d/8/ed80e81395fb7b21643891fdd4190429.png

به این معنی است که، برای هر http://upload.wikimedia.org/math/f/1/1/f119194c238841fe163a4ea5f1b170bd.png یک http://upload.wikimedia.org/math/0/8/c/08cfff4627cc4924610f2e3b23fb1e22.png وجود دارد، که برای هر x با خاصیت http://upload.wikimedia.org/math/6/e/0/6e04e8244d84a359b4c0eef4aa88d9ff.png ، آنگاه داریم:

http://upload.wikimedia.org/math/2/c/4/2c412a6f49514db4dbd890537413bcc6.png .




http://shup.com/Shup/202938/Lim1.PNG

http://4tmu.ir/forum/Themes/Outline/images/icons/assist.gifاین عکس تغییر اندازه داده شده است. برای دیدن آن در اندازه واقعی اینجا را کلیک کنید. اندازه واقعی آن 973 در 899 و 97KB بوده است.http://shup.com/Shup/202941/Lim2.PNG

[hoora]

حساب یا حساب دیفرانسیل و انتگرال ریاضیات مربوط به حرکت و تغییر است.

تاریخچه

حساب دیفرانسیل و انتگرال در آغاز برای براورده کردن نیازهای دانشمندان قرن 17 ابداع شد.البته لازم به ذکر است ریشه های این علمرا میتوان تا هندسه کلاسیک یونانی میتوان ردیابی کرد .

حساب دیفرانسیل و انتگرال به دانشمندان امکان می داد شیب خمها را تعریف کنند، زاویه آتشباری توپ را برای حصول بیشترین برد بدست آورند،و زمانهایی که سیارات نزدیکترین و دورترین فاصله را از هم دارند،پیش بینی کنند.
پیش از پیشرفتهای ریاضی که به کشف بزرگ آیزاک نیوتن و لایب نیتس انجامید، یوهانس کپلر منجم با بیست سال تفکر،ثبت اطلاعات،و انجام محاسباث سه قانون حرکت سیارات را کشف کرد:



1. هر سیاره در مداری بیضی شکل حرکث میکندکه یک کانونش در خورشید است.


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/3/3c/ellipse.gif


2.خط واصل بین خورشید و ستاره در مدتهای مساوی مساحات مساوی را طی میکنند


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/7/72/ق2.gif


3.مربع گردش هر سیاره به دور خورشید،متناسب است با مکعب فاصله متوسط آن سیاره از خورشید

ولی استنتاج قوانین کپلر از قوانین حرکت نیوتن با استفاده از حساب دیفرانسیل و انتگرال کار ساده ای است.

قلمرو امروزی حساب دیفرانسیل و انتگرال

امروز حساب دیفرانسیل و انتگرال در آنالیز ریاضی قلمرو واقعا گسترده ای دارد و فیزیکدانان و ریاضیدانان که اول بار این موضوع را ابداع کردند مسلما شگفت زده و شادمان می شدند اگر می دیدند که این موضوع چه انبوهی از مسائل را حل میکند.
امروزه اقتصاددانان از حساب دیفرانسیل و انتگرال برای پیش بینی گرایشهای کلی اقتصادی استفاده می کنند. اقیانوس شناسان برای فرمول بندی نظریه هایی درباره جریانهای دریایی بهره میگیرند،و هواشناسان آن را برای توصیف جریان هوای جو به کار میگیرند،دانشمندان علوم فضایی آن را برای طراحی موشکها به کار میبرند. روانشناسان از آن برای درک توهمات بصری استفاده می کنندو...
به طور خلاصه حساب دیفرانسیل و انتگرال علمی است که درتمام علوم امروزی کاربرد بسزایی دارد.

بزرگان این علم

این علم عمدتا کار دانشمندان قرن هفدهم اسث. از میان این دانشمندان میتوان به رنه دکات ،کاوالیری،فرما و جیمز گرگوری اشاره کرد.

پیشرفت حساب دیفرانسیل و انتگرال در قرن 18 با سرعت زیادی ادامه یافت، در زمره مهمترین افرادی که در این زمینه سهم داشتند میتوان به برادران برنولی اشاره کرد.در واقع خانواده برنولی همان نقشی را در ریاضیات داشتند که خانواده باخ در موسیقی ایفا کردند.
تکمیل ساختار منطقی روشهای حساب دیفرانسیل و انتگرال را ریاضیدانان قرن 19 از جمله لوئی کوشی و کارل وایرشتراس بر عهده گرفتند.

مطلب را با سخنی از جان فون نویمان که از ریاضیدانان بزرگ قرن بیستم است به پایان میبریم « حساب دیفرانسیل و انتگرال نخستین دستاورد ریاضیات نوین است و درک اهمیت آن کار آسانی نیست. به عقیده من،این حساب روشنتر از هر مبحث دیگری مرحله آغازی ریاضیات نوین را توصیف می کند؛و نظام آنالیز ریاضی، که توسیع منطقی آن است،هنوز بزرگترین پیشرفت فنی در تفکر دقیق به شمار می آید.»