Имеет ли смысл выражение х/х, при х=0

Автор темы darker 
ОбъявленияПоследний пост
ОбъявлениеПравила и принципы форума «Высшая математика»28.10.2009 15:17
ОбъявлениеЗапущен новый раздел «Задачки и головоломки»29.08.2019 00:42
ОбъявлениеКниги по математике и экономике в добрые руки!10.08.2023 09:45
20.07.2004 14:27
darker
Ноль - целое?!
Цитата

lighter писал(а) :
Разность двух целых чисел 1 и 1 - это не целое число, а "особый объект".

Ну, не знаю.
Просветите плз.

Цитата

lighter писал(а) :
Расскажите, что Вы ещё знаете о нуле, хоть настроение людям поднимете. :)

Лежачего не бьют.
20.07.2004 14:48
Конь в пальто
Не-а
Что такое 0^0 тоже науке не известно.
А вообще, по-моему, вопрос из серии "Угадай, что у меня в бумажке написано". А возможно, препод просто хотел услышать Ваши размышленгия по этому поводу.
20.07.2004 15:32
darker
Да-а
Цитата

Конь в пальто писал(а) :
Что такое 0^0 тоже науке не известно.

Здесь уже рассматривалось 0^0,
см. "Дополнительный вопрос на вступительном по математике."
20.07.2004 15:39
Ага!
Цитата

darker писал(а) :
Лежачего не бьют.

А мы тут садисты :) Ноль - это именно целое число. Вот насчёт того, считать ли его натуральным - действительно имеются разногласия.

С уважением,
Гастрит

20.07.2004 15:45
И всё же не-а
Цитата

darker писал(а) :
у(х)=х/х (если такая функция вообще имеет место быть).
х/х=х^(1)*x^(-1)=x^(1-1)=x^0=1 для всех х.

А передо мной на стенке сейчас висит красивенькое доказательство равенства $i=\infty$. :) Ваше рассуждение - аналогичный софизм, ибо x/x=1 не для всех x, а только для тех, деление на которые допустимо. Деление на 0 к допустимым действиям не относится. Доопределить, конечно, можно. Но это будет уже другая задача ;)

С уважением,
Гастрит

20.07.2004 15:52
darker
Сдаюсь!
О, как!

Меня учили другому. Давно это было. Благодарю за науку.
20.07.2004 15:57
darker
Жаль...
А счастье было так возможно!
22.07.2004 02:05
аналогичный случай был в горах
Похоже, упорное желание раз и навсегда придать значения спорным выражениям (неопределённостям) бывает свойственно не только darker'у, но и некоторым математикам постарше.
Только что вспомнил одну историю. Если не подводит память, было это на защите работ по методике преподавания математики в школе.

Очень энергичная и сравнительно молодая доцент предлагала раз и навсегда определить операции с бесконечностью: взять да и положить на все случаи жизни
1/0=\infty, \infty/a=\infty (a - конечное число), \infty+a=\infty
и ещё что-то в подобном роде.
Рекомендовалось учить этому школьников.
Где-то за рубежом она уже успешно так преподавала.

Прошу обратить внимание на то, что введённые ей правила отлично работают на дробно-линейных (комплексных) функциях и ещё во многих ситуациях.

Помню, у меня тогда появилось 3 или 4 довода против этих определений. Парочку возражений я тогда нагло высказал (хотя можно было и промолчать, но такие вещи понимаешь позже), да и матёрые профессора не смогли удержаться; в общем, было довольно жарко. В общем, толпа не заценила гениальную идею.

Интересно, какие аргументы против (или за) выдвинут участники этого форума.

22.07.2004 10:20
darker
Эта тема закрыта.
Если хочется высказаться по поводу лженаучных проявлений, то это можно сделать на отдельном топике.

Что касается моей темы, то, как я понимаю, изначальная посылка была неверна, ну и недостаточное знание предмета сказалось. Можно было бы обратить всё в шутку и посчитать вопрос провокационным.
Благодарю за отклики, терпение, разъяснения.
22.07.2004 19:53
мёртвые редко ошибаются, но мы ещё живы
Цитата

darker:
Если хочется высказаться по поводу лженаучных проявлений, то это можно сделать на отдельном топике.

Что касается моей темы, то, как я понимаю, изначальная посылка была неверна, ну и недостаточное знание предмета сказалось. Можно было бы обратить всё в шутку и посчитать вопрос провокационным.
Благодарю за отклики, терпение, разъяснения.

Если чем-то обидел, прошу прощения. Лично я так часто молол чушь на этом форуме, что даже подумать не мог о том, чтобы издеваться над чьей-либо терминологической неточностью. История, которую я попытался вспомнить, свидетельствует лишь о том, что не только у Вас возникало желание разобраться с неопределённостями. Разумеется, это вовсе не лженаука, а просто мирная беседа об удобстве тех или иных соглашений.

Кстати, обсуждаемую в соседнем топике дельта-функцию Дирака можно также отнести к теме определения "абсурдных" выражений. Простой, короткий и содержательный рассказ о свойствах дельта-последовательностей есть в книге
С. Ленг "Математические беседы для студентов"
(нужный отрывок есть в сети: http://ega-math.narod.ru/).
23.07.2004 10:14
darker
не, я без претензий
лишь бы без отклонений от основной темы.
23.07.2004 15:07
тогда подведём итог
Конечно, тема простая до неприличия, но только что я придумал такую формулировку ответа, которую хочется рассказать. "Ключевую идею" уже отметил max.

Пусть f и g - числовые функции с одинаковой областью определения X.
Фраза "разделить функцию f на функцию g" означает найти такую функцию h с той же областью определения X, что
f(x)=g(x)h(x) для всех x из X.

Конкретно в Вашей задачке x/x:
Решением является любая функция h, которая при x\neq 0 принимает значение 1. Значение в точке 0 можно взять любым.
Среди всех этих функций h самой лучшей (во многих смыслах) является та функция h, которая принимает значение 1 всюду, т. е. h(0)=1.

Этот подход (доопределение предельным значением) является особенно естественным и всегда работает в теории аналитических функций, которую Вы будете изучать в комплексном анализе.
Там этот подход настолько полезен, что применяется без оговорок. Например, функция h(x)=\sin(x)/x в точке x=0 имеет предельное значение 0. Полагая h(0)=0, получаем функцию не просто непрерывную, но и аналитическую (то есть h(x) разлагается в ряд по степеням x). Leonhard Euler (Эйлер) догадался разложить эту функцию ещё и в бесконечное произведение:
h(x)=\prod_{k=1,2,3,...} (1-(x^2)/(kп)^2).
С помощью этого разложения он вычислил сумму ряда
1+(1/4)+(1/9)+(1/16)+...
История этого открытия Эйлера увлекательно рассказана
в книге Д. Пойа (Polya) "Математика и правдоподобные рассуждения".
28.07.2004 23:19
неопределённости в тригонометрии
Извините, что поднимаю старую тему, но вот в книге
Н. М. Бескин "Задачник-практикум по тригонометрии"
(см. www.mccme.ru, раздел Интернет-библиотека)
наткнулся на интересное высказывание о неопределённостях в тригонометрии.

В примере 1, после доказательства формулы
$$(1+\sin2\alpha+\cos2\alpha)/
(1+\sin 2\alpha-\cos2\alpha)
=\ctg\alpha,$$

Цитата

Н. М. Бескин пишет:
В этом рассуждении мы сократили дробь на $\cos\alpha+\sin\alpha$,
что является незаконным в случае $\cos\alpha+\sin\alpha=0$,
т. е. когда $\alpha=-\pi/4+k\pi$.
В этом особом случае левая часть данного тождества
принимает неопределенный вид $0/0$, а правая часть равна $-1$.
Возможны две точки зрения на этот случай.

1) Если при некотором значении $\alpha$
хотя бы одна из двух частей равенства теряет смысл,
то равенство признается несправедливым при этом значении $\alpha$.
Таким образом, данное тождество справедливо для всех значений $\alpha$,
кроме значений вида $\alpha=-\pi/4+k\pi$.

2) Если при некотором значении $\alpha=\alpha_0$
в равенстве $f(\alpha)=\phi(\alpha)$
хотя бы одна из частей (например, левая) теряет смысл,
то мы приписываем ей значение, равное $\lim_{\alpha\to\alpha_0},
/* предел $f(\alpha)$, когда $\alpha$ стремится к $\alpha_0$ */
т. е. считаем равенство справедливым, если
$\lim_{\alpha\to\alpha_0}f(\alpha)=\phi(\alpha_0)$.
При решении уравнений приходится исследовать, так ли это.
При доказательстве же тождеств такое исследование не требуется:
если тождество $f(\alpha)=\phi(\alpha)$
справедливо для всех значений $\alpha$
в некоторой двусторонней окрестности $\alpha_0$
и если функция $\phi(\alpha)$ непрерывна при $\alpha=\alpha_0$
(каковые условия в данной задаче соблюдаются),
то тождество $f(\alpha)=\phi(\alpha)$ при $\alpha=\alpha_0$
обязательно верно (в указанном выше смысле).

В этой книге принята вторая точка зрения.

Не знаю, можно ли рассуждать подобным образом на вступительном экзамене.
Строгой теории пределов (и строгого построения действительных чисел)
в обычной школьной программе нет, но производные и интегралы есть даже в ЕГЭ.
Так что реакция экзаменатора будет зависеть от его вкусов.
Лично мне подход Н. М. Бескина нравится, хотя я и не считаю,
что все школьники обязаны рассуждать таким образом.
01.09.2004 12:24
Дон
Не погнимаю...
Не понимаю, почему неопределенность 0/0 многие пытаются привести к пределу отношения x/x при x, стремящемся к 0. А почему не отношение x^2/x или x/sin(2x)
01.09.2004 14:15
Неужели всё началось по второму кругу?!!
Видимо уместно поздравить с первым сентября. Повторение - мать учения и всё такое...

01.09.2004 15:36
читайте самый первый вопрос darker'а
Цитата

darker писал(а):
"Имеет ли смысл выражение x/x, при x=0"
01.09.2004 16:41
Бойко
Ещё вопрос на засыпку
Можно ли придать значение выражению 0^0. Утверждаю, что можно.
01.09.2004 16:56
Бойко
Пардон
Этот вопрос уже поднимался, так что приношу извинения.
01.09.2004 21:36
раз захотелось продолженья...
Читаем самый первый вопрос darker'а:
Имеет ли смысл выражение х/х, при х=0 и, если да, чему оно равно?Доказать.


Можно по определению считать, что это выражение при х=0 не имеет смысла, как это делается в школе.

Можно доопределять эту функцию в точке х=0 разными способами, как это делается в матанализе.

Можно считать, что это формальная дробь, в числителе и знаменателе которой стоят формальные многочлены, как это делается в алгебре. Тогда она равна формальному многочлену 1 (один).


Ответ зависит от того, для чего задается вопрос.
12.09.2004 21:42
observer
x/x
В рамках мат анализа смысла ето выражение не имеет, т.к. на 0 делить нельзя. Зато сусчествует предел.
Извините, только зарегистрированные пользователи могут публиковать сообщения в этом форуме.

Кликните здесь, чтобы войти