μαθηματικα
TRANSCRIPT
Σε κάθε φοιτητή του Πολυτεχνείου εξηγείται στην αρχή των σπουδών του, να μην απεικονίζει το
άθροισμα δύο μεγεθών, όπως π.χ. το
211 =+με τον παραπάνω τρόπο. Αυτός είναι παιδαριώδης και
προδίδει έλλειψη στυλ.
Πρώτο μάθημα στα εφηρμοσμέναμαθηματικά
Ήδη από το πρώτο εξάμηνο γνωρίζουμε ότι:
)ln(1 e=και επιπλέον
)(cos)(sin1 22 pp +=
Πέραν αυτού ο ανήσυχος φοιτητής γνωρίζει ότι
n
n∑∞
=
=
0 2
12
Συνεπώς το άθροισμα
211 =+μπορεί να γραφεί με την κατά πολύ
επιστημονικότερη μορφή
( )n
n
ppe ∑∞
=
=++
0
22
2
1)(cos)(sinln
Είναι δε προφανές ότι
)(tanh1*)cosh(1 2 qq −=
και
21
1lim
+=
∞→ ze
z
Συνεπώς το παρακάτώ άθροισμα
( )n
n
ppe ∑∞
=
=++
0
22
2
1)(cos)(sinln
απλοποιείται ως εξής
∑∞
=∞→
−=++
+
0
222
2
2
)(tanh1*)cosh()(cos)(sin
11limln
nnz
qqpp
z
Εάν λάβουμε υπόψιν μας ότι
1!0 =και θυμηθούμε, ότι η αναστροφή του μετατεθειμένου
πίνακα ισούται με την μετάθεση της αναστροφής, μπορούμε θεωρώντας μονοδιάστατο χώρο να
προχωρήσουμε σε περαιτέρω απλοποίηση εισάγοντας ένα διάνυσμα Χ, όπου προφανώς ισχύει:
( ) ( ) 011
=−−− TT
XX
Συνδυάζοντας
1!0 =με
( ) ( ) 011
=−−− TT
XX
προκύπτει
( ) ( ) 1!11
=
−
−− TTXX
Εισάγοντάς το στο άθροισμα
∑∞
=∞→
−=++
+
0
222
2
2
)(tanh1*)cosh()(cos)(sin
11limln
nnz
qqpp
zΠροκύπτει για το άθροισμα η ακόλουθη
απλοποιημένη μορφή:
( ) ( ) ∑∞
=
−−
∞→
−=++
+
−
0
222
211
2
)(tanh1*)cosh()(cos)(sin
1!limln
nn
TT
z
qqpp
zXX
Το αργότερο τώρα γίνεται αντιληπτό, ότι αυτή η εξίσωση είναι πολύ πιο απλή και κατανοητή από το
211 =+
Υπάρχει μία σειρά άλλων μεθόδων που οδηγούν στην απλοποίηση της εξισώσεως
211 =+Με αυτές όμως θα ασχοληθεί ο φοιτητής μετά την
κατανόηση των πρώτων απλών αρχών απλοποιήσεως εξισώσεων που παρουσιάστηκαν σήμερα.