Het Dirichlet-principe. Zichtbaarheid en eenvoud bij het oplossen van problemen van verschillende complexiteit

Duitse wiskundige Dirichlet Peter GustavLejeune (1805/02/13 - 1859/05/05) staat bekend als de grondlegger van het principe, de titel van zijn naam. Maar naast de theorie, die traditioneel worden verklaard door het voorbeeld van "vogels en cellen", op grond van een buitenlandse corresponderend lid van de St. Petersburg Academie van Wetenschappen, lid van de Royal Society of London, de Parijse Academie van Wetenschappen, de Berlijnse Academie van Wetenschappen, Professor van Berlijn en de Universiteit van Göttingen zijn vele artikelen over wiskundige analyse en getaltheorie .

Hij introduceerde niet alleen alle bekende wiskundePrincipe, Dirichlet was ook in staat om een ​​stelling te bewijzen op een oneindig groot aantal priemgetallen die bestaan ​​in een rekenkundige progressie van gehele getallen met een bepaalde conditie. En de voorwaarde is dat de eerste term ervan en het verschil onderling eenvoudige cijfers zijn.

Hij bestudeerde de wet zorgvuldigverdeling van de nummers eenvoudig, die kenmerkend zijn voor progressies rekenkundige zijn. Dirichlet introduceerde een reeks van functies die een bepaalde visie te hebben, slaagde hij er in een deel van de wiskundige analyse voor het eerst nauwkeurig articuleren en verken het concept van voorwaardelijke convergentie en de convergentie van een aantal vast te stellen, geven een strenge bewijs van de mogelijkheid uitgebreid naar de Fourier-serie, die een eindig aantal heeft, zoals de hoogte- en dieptepunten . Ik ga niet weg zonder aandacht voor het werk van Dirichlet vragen van de mechanica en de mathematische fysica (de Dirichlet principe voor harmonische functies theorie).

Het unieke van de Duitse wetenschappermethode is de visuele eenvoud, waarmee je het Dirichlet-principe op de basisschool kunt bestuderen. Universele tool voor het oplossen van een breed scala aan problemen, die zowel wordt gebruikt om eenvoudige stellingen in de geometrie te bewijzen als om complexe logische en wiskundige problemen op te lossen.

De beschikbaarheid en eenvoud van de toegestane methodete gebruiken om uit te leggen duidelijk spelen van de weg. Complexe en enigszins ingewikkeld expressie formuleren Dirichlet principe de vorm: "Voor de verzameling van N elementen onderverdeeld in een aantal onderdelen disjuncte - n (gemeenschappelijke elementen ontbreken), mits N> n, ten minste één gedeelte meerdere bevatten element. " Het was goed besloten herformuleren voor dit om duidelijkheid te krijgen, moesten we de N vervangen "haas", en n in de "kooi", en diepzinnig uitdrukking aan de blik te krijgen: "Op voorwaarde dat de konijnen voor minstens één meer dan de cel, is er altijd bij tenminste één cel, die meer dan twee en een haas krijgt. "

Deze methode van logisch redeneren draagt ​​nog steedsde naam van het tegenovergestelde, hij was algemeen bekend als het Dirichlet-principe. De taken die worden opgelost bij het gebruik ervan zijn zeer divers. Zonder in te gaan op een gedetailleerde beschrijving van de oplossing, wordt het Dirichlet-principe met evenveel succes toegepast, zowel voor het aantonen van eenvoudige geometrische en logische problemen, en het is de basis van gevolgtrekking bij het beschouwen van problemen van hogere wiskunde.

Voorstanders van het gebruik van deze methodestelt dat de grootste moeilijkheid bij het gebruik van de methode is om te bepalen welke gegevens onder de definitie van "konijnen" vallen en die als "cellen" moeten worden beschouwd.

In het probleem van een rechte lijn en een driehoek die er in ligtvliegtuig, indien nodig bewijzen dat het niet ineens drie zijden kan overschrijden, omdat een beperking een voorwaarde wordt gebruikt - de rechte lijn loopt niet door een hoogte van de driehoek. Aangezien "konijnen" de hoogten van een driehoek beschouwen, en "cellen" twee halve vlakken zijn die aan beide zijden van een rechte lijn liggen. Het is duidelijk dat ten minste twee hoogten zich in een van de halve vlakken bevinden, respectievelijk het segment dat ze begrenzen, de rechte lijn niet wordt onderdrukt, wat moest worden bewezen.

Ook eenvoudig en bondig is het principeDirichlet in de logische taak van ambassadeurs en wimpels. Ambassadeurs van verschillende landen vestigden zich rond de ronde tafel, maar de vlaggen van hun landen bevinden zich langs de perimeter zodat elke ambassadeur naast het symbool van een vreemd land stond. Het is noodzakelijk om het bestaan ​​van een dergelijke situatie te bewijzen, wanneer ten minste twee vlaggen in de buurt van de vertegenwoordigers van de respectieve landen zullen worden gevestigd. Als we ambassadeurs voor "konijnen" accepteren en "cellen" de resterende posities aanduiden wanneer de tafel draait (er zullen er al minder dan één zijn), dan komt de taak vanzelf tot een beslissing.

Deze twee voorbeelden worden gegeven om te laten zien hoe gemakkelijk de ingewikkelde problemen worden opgelost met behulp van de methode die is ontwikkeld door de Duitse wiskundige.

leuk vond:
0
Het principe van de Geigerteller en
Training in vreemde talen: Major
Periodieke functie: algemene concepten
Problemen in dynamiek oplossen. Het principe van d'Alembert
Theorie van sets: de toepassingen
Wie zou Taakbeheer kunnen uitschakelen
Methode van Homori. Geheel getal problemen oplossen
Classificatie van computers
Wat is een harde schijf partitionering
Top berichten
omhoog