Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 04. 03. 2012 18:04

brodzko
Příspěvky: 93
Reputace:   
Web
 

Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Ahoj, v poslednej dobe premýšľam (priznám sa že bez pátrania v externých zdrojoch) najmä nad dvoma vecami - prvá: Akým spôsobom bolo objavené Eulerovo číslo e? A druhá - ako Gauss matematicky prišiel s krivkou rozdelenia početnosti? Myslím tým - pri pokusoch napr. s hracími kockami takmer vždy dostanete krivku veľmi podobnú, bola teda teória jeho krivky len akýmsi "zhrnutím" po rôznych experimentoch?

Vďaka za odpovede :)


Nezabudnite navštíviť MatPhys - môj blog o teórii a myšlienkach z matematiky a fyziky.

Offline

 

#2 04. 03. 2012 18:10 — Editoval pietro (04. 03. 2012 18:24)

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ brodzko: Ahoj, jedno posielam druhé dohľadám ešte...


http://cnx.org/content/m11164/latest/

( to vnímam tak, že Moivreho otravovali gamlberi tak si vytvoril pomôcku)

Offline

 

#3 04. 03. 2012 18:19 — Editoval pietro (04. 03. 2012 18:20)

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ brodzko:
Prvé náznaky  použitia čísla (1/e) v prácach Johna Napiera

http://www.see.ed.ac.uk/~mlexa/supporti … evised.pdf

Offline

 

#4 04. 03. 2012 20:32

Stýv
Vrchní cenzor
Příspěvky: 5710
Reputace:   215 
Web
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Offline

 

#5 12. 03. 2012 23:15 — Editoval peter_4 (12. 03. 2012 23:45)

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Nevím jestli otom napsal něco prvně Napier(tím nemyslím na toto fórum samozřejmě :)) ), takže sem napíšu to co jsem se otom dočetl já.

Eulerovo číslo objevil Jacob Bernoulli při studiích složeného úroku (během spoření se na účet zapíše úrok a tím se zvýší částka na kontě a tato nová částka se dále úročí)

Což ho vedlo k určení $ \lim_{n\to \infty }(1+\frac{1}{n})^{n} $

Například účet, který začíná s 1korunou a za rok se přičte 100% úroku, končí na konci roku s (1+1)*koruna na účtu.
Pokud se však úrok bude přičítat složeně, například 2krát za rok po 50%tech, pak na konci roku zůstane na účtu $ (1+ \frac{1}{2})*(1+\frac{1}{2})*koruna $, čili $ (1+\frac{1}{2})^{2}*koruna $
Pokud se bude úrok přičítat 3krát ročně, potom to bude $ (1+\frac{1}{3})^{3} $

Bernoulli si všiml, že tato hodnota se blíží k jedné hodnotě, tedy že má limitu.

Při týdenním uročení 2.692597*koruna, při denním úročení 2.714567*koruna.

Pokud se počet zúročení bude blížit nekonečnu, pak hodnota násobku bude mít limitu a ta bude rovna Eulerovu číslu.

Tedy Eulerovo číslo lze spočítat řešením $ \lim_{n\to \infty }(1+\frac{1}{n})^{n} = e $
Lze taky dokázat, že $ \lim_{n\to \infty }(1+\frac{R\cdot 1}{n})^{n}= e^{R} $
Čili pokud celkový úrok bude 300% (1+3*1) pak pokud se tento úrok rozdělí do nekonečna složených úroků, pak bude celková částka na konci zúčtovacího období  $ e^{3} $ krát větší  než vklad.

(zdroj http://en.wikipedia.org/wiki/Jacob_Bernoulli)



Tuto limitu lze vyřešit pomocí binomické věty
$ (a+b)^{n} $, ve skutečnosti tuto mocninu složeného množství lze rozložit do nekonečné řady, (která pro n=celé číslo je konečná). A to definováním jednotlivých členů.
$ (a+b)^{n}= 1*a^{n} + a^{n-1}*b^{1} + a^{n-2}*b^{2} + a^{n-3}*b^{3} ... $

Ve skutečnosti jsem nenapsal před jednotlivé členy koeficienty, čili kolikrát jsou násobeny jednotlivé členy binomické věty. Koeficient jsem napsal pouze před první člen a to $ 1*a^{n} $, platí, že další koeficienty jde napsat pomocí násobku zlomků $ \frac{n}{1}, \frac{n-1}{2}, \frac{n-3}{3}, \frac{n-4}{4} $ a to následovně ...

$ (a+b)^{n}= 1*a^{n} + \frac{n}{1} *a^{n-1}*b^{1} + \frac{n}{1}*\frac{n-1}{2} *a^{n-2}*b^{2} + \frac{n}{1}*\frac{n-1}{2}*\frac{n-3}{3} *a^{n-3}*b^{3} ... $

(pokud "n" bude zlomek, pak vznikne nekonečná řada, pokud bude "n" celé číslo, pak řada bude obsahovat přesně "n+1" členů)

$ (1+\frac{1}{\infty })^{\infty} = 1*1^{\infty} + \frac{\infty }{1} *1^{\infty -1}*\frac{1}{\infty} +  \frac{\infty }{1}*\frac{\infty -1}{2} *1^{\infty -2}*(\frac{1}{\infty^{2}}) +  \frac{\infty }{1}*\frac{\infty -1}{2}*\frac{\infty -3}{3} *1^{\infty -3}*\frac{1}{\infty ^{3}} ... $

Eulerovo číslo lze tedy napsat pomocí nekonečného zlomku (nyní bez R)
$ 1+\frac{1}{1}+\frac{1}{1\cdot 2}+\frac{1}{1\cdot 2\cdot 3} ... $

Lze taky dokázat, že
$ (1+\frac{1}{\infty})^{R} = (1 + R\cdot \frac{1}{\infty }) $ pro R, které je konečné číslo, a že pro tento rozklad má smysl brát v potaz pouze první dva členy

Tedy že
$ (1 + R\cdot \frac{1}{\infty })^{n} = (1+\frac{1}{\infty})^{R\cdot n} =  [(1+\frac{1}{\infty})^{n}]^{R} = e^{R} $ (n=nekonečno)

Offline

 

#6 13. 03. 2012 01:10

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ peter_4:
To si kde nasiel toto odvazne pisanie:
$ (1+\frac{1}{\infty })^{\infty} = 1*1^{\infty} + \frac{\infty }{1} *1^{\infty -1}*\frac{1}{\infty} +  \frac{\infty }{1}*\frac{\infty -1}{2} *1^{\infty -2}*(\frac{1}{\infty^{2}}) +  \frac{\infty }{1}*\frac{\infty -1}{2}*\frac{\infty -3}{3} *1^{\infty -3}*\frac{1}{\infty ^{3}} ... $


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#7 13. 03. 2012 01:46

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Tak mohl jsem tam samo napsat místo nekonečna "n" a krátit to, ale to je přece jedno. Je to snad špatně?

Offline

 

#8 13. 03. 2012 09:34 — Editoval vanok (01. 04. 2012 14:08)

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ peter_4:,
Ano, to by bolo lepsie, ten tvoj navrh
napsat místo nekonečna "n" a krátit to...
je prijatelny
Zapametaj si:
Nepouzivaj $\infty$ ako realne cislo, lebo vypocty  s nim nie su formalne mozne.

Tvoj dokaz, v matematickov zmysle by bolo treba doplnit... ale idea je dobra.


V niecom mas pravdu, ze Euler pouzival niekedy zapisy, co su "nepresne" pre nas, ( co sa tyka divergentnych radov ... cela teoria, co bola vytvorena potom to je (aj )vdaka nemu)
ako napriklad
$1-1+1-1+1-1+...=1/2$
Ako by si analyzoval, co chcel (asi) Euler vyjadrit?


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#9 01. 04. 2012 12:25 — Editoval peter_4 (01. 04. 2012 14:03)

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

No právě Euler razil i teorii, že ti co se domnívají, že nekonečno není schopné se zvyšovat či snižovat se mílí, čili že existuje více nekonečen
1/nekonečno je číslo nekonečně malé, čili prakticky "0". tedy 1/nekonečno=0 a tedy 1=nekonečno*0(nula je 1/nekonečno) a odtud 1/0=nekonečno.

přičemž ale 5/0 je 5*1/0, čili 5*nekonečno, samozřejmě by se asi muselo specifikovat, zda ta nula je tvořena 1/nekonečno nebo 5/nekonečno, protože pak 5/0 by mohlo být 1*nekonečno.

Čili já jsem se řídil při tom dosazování právě tím, že pokud tam napíšu nekonečno a  znovu nekonečno, že jde o stejné nekonečno, čili dosazuji vždy stejné "n" a je už jedno jestli napíšu "n" nebo to stejné nekonečno a pokud mi tam vyjde jeho násobek, tak to samozřejmě příslušně krátím. Což je teda v dnešní době asi formálně nesprávně, ale ... nedá se u toho taky udělat chyba podle mě.

Jinak o té posloupnosti jsem si četl(víceméně náhodou). Tam je potřeba říct, že Euler tam sice tvrdí, že je 1/2 ale je to jakoby neukončená myšlenka, on tam sám zdůrazňuje, že je pořeba "nezapomenout" přičíst zbytek a pak naněj jakoby sám "zapomene".
Ta posloupnost vznikne dělením mnohočlenu 1/(1+1) = 1-1+1-1+1 (obecně 1/(1+a))
(kde nakonci je vždy zbytek buď +1/2 nebo -1/2, díky čemuž je to právě vždy +1/2).

$ \frac{1}{1+a} = 1-a+a^{2}-a^{3}+a^{4}... +a^{n} -\frac{a^{n+1}}{1+a} $ zbytek má vždy opačné znaménko než poslední člen
nebo taky takto pro a=1 (jde to taky odvodit obecně pro a/(b+c) )
$ \frac{1}{1+a} = 1+(-a)+(-a)^{2}+(-a)^{3}+(-a)^{4}... +(-a)^{n} +\frac{(-a)^{n+1}}{1+a} $

Podle mě ta jeho teorie proč tato posloupnost je rovna 1/2 plynula z toho, že z toho členu je jasně vidět, že ta řada musí být vždy 1/(1+1) tedy 1/2 a pokud se to dělení bude provádět do nekonečna, tak k tomu přičtení zbytku nikdy nedojde, čili lze říct, že pokud ta řada bude nekonečná, pak tam ten zbytek nakonci nebude a přesto to bude 1/2, alespoň tak jsem to pochopil já(a podle mě to tak myslel i Euler, on tam zdůrazňuje právě o kus víš, že ten zbytek se nesmí zapomenout přičíst v souvislosti stím, pokud se ta řada "zastaví" na jakémkoliv členu a pak u té posloupnosti píše, že se musí jít do nekonečna "bez zastavení").
Dokonce pak i zdůvodňoval, proč ta posloupnost je rovna 1/2, jelikož to číslo je chvíli 1 a chvíli 0, čili 1/2, načemž svým způsobem něco taky je, protože ten zbytek je vždy stejný a je jen buď + nebo - a čili pokud ta posloupnost má vést k jedné hodnotě a má se korigovat pouze jedním až na znaménko "stejným" zbytkem, pak je jasné, že hodnota té posloupnosti musí ležet mezi těmi dvěma čísli 1 a 0 mezi kterými skáče.

Ale přiznám se, že o matematice toho zase tak moc nevím, protože jsem ji nestudoval.

Offline

 

#10 01. 04. 2012 13:16 — Editoval peter_4 (01. 04. 2012 13:27)

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Btw jaká měla být ta správná odpověď, co tím chtěl Euler vyjádřit?:)

Offline

 

#11 01. 04. 2012 14:19

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Tvoj uvaha je ta ista co Euler-ova .
Tiez sa vie, ze pouzil aj
(1 - 1 + 1 - 1 + 1...) (1 - 1 + 1 - 1 + 1...) = 1/2 *1/2=1/4

z coho vyvodil
1 – 1 + 1 – 1 + 1 – 1 ...
   – 1 + 1 – 1 + 1 – 1 ...
        + 1 – 1 + 1 – 1 ...
              – 1 + 1 …….
................
cize 1 – 2 + 3 – 4 + 5 – …..
A preto 1 – 2 + 3 – 4 + 5 ... = 1/4

No v literature sa da najst aj vela  inych ( zaujima to niekoho?)... a taketo "chyby" posluzili ( vdaka genialnemu Eulerovy) na rozvoj teorie o radoch.


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#12 01. 04. 2012 18:43

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

My si vystačíme sami! :))

Offline

 

#13 01. 04. 2012 22:29

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ peter_4:,
No dobre, tak asi len pre malo zvedavych.
Nasiel som este toto

Z tejto relacie
1 – 2 + 3 – 4 + 5 – 6 ….. = 1/4
rozdelil parne a neparne casti
I = 1 + 3 + 5+ 7 + ...
a
P = 2 + 4 + 6 + 8 +...
Ale 2 + 4 + 6 + 8 + … = 2 (1 + 2 + 3 + 4 ...)= 2 (1 + 3 + 5 + ...) + (2 + 4 + 6 + 8 ...)
z toho: P = 2(I + P)
ale : I – P = 1/4
co da  I = 1/12 , P = – 1/6 a tak
1 + 2 + 3 + 4 + 5 + … = -1/12

Na pokracovanie...


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#14 02. 04. 2012 15:59

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Nj takto přetnuté v půlce se to zdá být dost absurdní, dokud se z toho nevyvodí něco zřejmýho. A co jde dokázat.

Offline

 

#15 04. 04. 2012 19:23

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Co z toho mělo nakonec vzejít za posloupnost?

Offline

 

#16 05. 04. 2012 11:53

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Ahoj, ↑ peter_4:
Neodpoviem na posledny "cudny " vypocet, ale tam odpoved na predposledny...o ktorom som pisal tu:
↑ vanok:
kde islo o
$ 1 – 2 + 3 – 4 + 5 ... = 1/4$

Euler, to aj inac zvovodnil, ako tym vypoctom

$1 – 2x + 3x^2 – 4x^3 + 5x^4 – ….$
je deriavacia tohto vyrazu
$x – x^2 + x^3 – x^4 + x^5 – …$

a uvazoval (pozorovanim), ze je to seria co ma sucet $1-\frac1{1+x}$
Ale tato posledna ma derivaciu
$\frac 1 {(1+x)^2}$ ktora pre $x=1$ da znovu vysledok ( toto je ten "slaby bod)
$ 1 – 2 + 3 – 4 + 5 ... = 1/4$


A aj posledny vyraz sa tiez da podobne odvodit ( ako  to robil Euler), no necham ti tu radost.

POZOR: tieto vysledky, co sa tyka konvegencie nie su spravne... skor na to pozeraj ako na formalne vypocty, co daju cudne ale v niecom zaujimave vysledky. A su aj teorie co tomu daju zmysel... ale to tu tiez nebudem rozoberat...


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#17 06. 04. 2012 12:54 — Editoval peter_4 (07. 04. 2012 08:38)

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Nevím přesně, který poslední výraz jsi myslel, ale napadlo mě něco jinýho :), původně jsem totiž myslel, že myslíš toto:

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + … = -1/12

$ \frac{1}{1-a} = 1+a+a^{2}+a^{3}+a^{4}... +a^{n} +\frac{a^{n+1}}{1-a} $

Každé kladné číslo je ve skutečnosti vytvořeno tak, že se k 0le neustále přičítala jednotka 0+1=1; 1+1=2; 2+1=3; 4; 5; 6.
Nekonečno je číslo, které vzniká neustálým přičítáním jednotky k nule bez zastavení.

Pokud se do té posloupnosti výš dosadí a=1, pak se dostane.
$ \frac{1}{0}=1+1+1+1+1+1..... $

Což sám Euler uvedl jako potvrzení toho, že 1/0 je nekonečno.

Já teď odečtu od obou stran 1čku

$ \frac{1}{1-a} -1 = a+a^{2}+a^{3}+a^{4}... +a^{n} +\frac{a^{n+1}}{1-a} $

derivace tohohle výrazu by byla


$+ \frac{1}{(1-a)^2} = 1 + 2a + 3a^2 + 4a^3 + 5a^4... $

Pro a= 1 by to sice vyvracelo že 1+2+3+4... = -1/12, ale ...

$+ \frac{1}{(0)^2} = 1+2+3+4+5...$

když dosadím za 0lu 1/nekonečno, tak dostanu že
$ \infty ^{2} = 1+2+3+4+5... $

Což můžu rozložit jako
1+1+1+1+1+1
  +1+1+1+1+1
      +1+1+1+1
          +1+1+1

Čímž je vidět že v posloupnosti 1+2+3+4... je nekonečněkrát posloupnost 1+1+1+1..., která je rovna nekonečnu, tedy nekonečno krát nekonečno = nekonečno^2 :)

Offline

 

#18 06. 04. 2012 13:53 — Editoval vanok (06. 04. 2012 13:53)

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ peter_4:,
Tvoje posledne uvahy nie su v duchu, ako by to pisal Euler.

Ale ak chces skutocne nieco viac o tom vediet, pozri si na
http://www.google.com/search?tbm=bks&am … &btnG=
kde uvidis, ze Euler-ove  prace aj na tuto temu su zauimave...

Mozes napisat, co ta k tomu vedie, ze sa zaujimas o Euler-ove prace?


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#19 06. 04. 2012 14:18

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Chtěl jsem se něco nového dozvědět, zase tak moc jsem si toho o něm nepřečetl :). Neumím bohužel latinsky. Ikdyby tak bych to nejspíš i tak nepochopil.

Offline

 

#20 06. 04. 2012 14:31

vanok
Příspěvky: 14611
Reputace:   742 
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

↑ peter_4:
Tak skus citat nejake knihy, ci prace o nom. V poslednom prispevku som ti dal hladanie z google, tam uz najdes vela veci.
Citat niektore knihy, vyzaduje dobre vedomosti z matematiky.


Ty studujes matematiku?  Alebo, si skor samouk?


Srdecne Vanok
The respect, the politeness are essential qualities...and also the willingness.
Do not judge the other one.
Ak odpovedam na nejaku otazku. MOJ PRINCIP NIE JE DAT ODPOVED ALE UKAZAT AKO SA K ODPOVEDI DOSTAT

Offline

 

#21 07. 04. 2012 11:29

peter_4
Místo: Brno
Příspěvky: 60
Reputace:   
 

Re: Eulerovo číslo a Gaussova krivka

Studoval jsem životní prostředí. A na samouka jsem moc línej, to je trochu silný slovo, přečtl jsem si jen část z Elements of algebra od Eulera, kde jsou tyto věci napsané a navíc to je psané pro úplné začátečníky a to dost jednoduše, dalo by se říct geniálně jednoduše...

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson