/ / Dirichletov princip. Vidljivost i jednostavnost u rješavanju problema različite složenosti

Dirichletov princip. Vidljivost i jednostavnost u rješavanju problema različite složenosti

Njemački matematičar Dirichlet Peter GustavLejeune (13.02.1805. - 05.05.1859.) Poznat je kao utemeljitelj principa nazvanog po njemu. No, uz teoriju koja se tradicionalno objašnjava primjerom "zečeva i stanica", strani dopisni član Sankt Peterburške akademije znanosti, član Kraljevskog društva u Londonu, Pariške akademije znanosti, Berlinske akademije iz Znanosti, profesor na Sveučilištu u Berlinu i Göttingenu ima puno radova o matematičkoj analizi i teoriji brojeva ...

On nije samo uveo u matematiku dobro poznatou principu, Dirichlet je također mogao dokazati teorem o beskonačno velikom broju prostih brojeva koji postoje u bilo kojoj aritmetičkoj progresiji cijelih brojeva s određenim uvjetom. A ovaj se uvjet sastoji u činjenici da su njegov prvi član i njegova razlika međusobno prosti brojevi.

Pažljivo je proučavao zakonraspodjela prostih brojeva, karakterističnih za aritmetičke progresije. Dirichlet je uveo funkcionalne serije koje imaju poseban oblik, prvi je put uspio u matematičkoj analizi precizno formulirati i istražiti pojam uvjetne konvergencije i uspostaviti kriterij za konvergenciju niza, dajući rigorozan dokaz mogućnosti mogućnosti širenje u Fourierovu nizu funkcije koja ima konačan broj maksimuma i minimuma ... U svojim radovima Dirichlet nije zanemario pitanja mehanike i matematičke fizike (Dirichletov princip za teoriju harmonijskih funkcija).

Jedinstvenost koju je razvio njemački znanstvenikmetoda leži u vizualnoj jednostavnosti, koja vam omogućuje proučavanje Dirichletovog principa u osnovnoj školi. Univerzalni alat za rješavanje širokog spektra problema, koji se koristi i za dokazivanje jednostavnih teorema u geometriji i za rješavanje složenih logičkih i matematičkih problema.

Dostupnost i jednostavnost metodeiskoristite razigran način da to objasnite. Složen i pomalo zbunjujući izraz koji formulira Dirichletov princip glasi: „Za skup od N elemenata, podijeljenih u određeni broj disjunktnih dijelova - n (nema zajedničkih elemenata), pod uvjetom da je N> n, barem jedan dio sadržavat će više od jednog elementa ". Odlučili su ga uspješno preformulirati, zato je za postizanje jasnoće bilo potrebno N zamijeniti sa "zečevima", a n sa "stanicama", a apsurzni izraz poprimio je oblik: "Pod uvjetom da postoji barem jedan više će zečeva nego stanica, uvijek će ih biti, iako bi postojala jedna stanica, u koju će pasti dvije ili više zečeva. "

Ova metoda logičkog zaključivanja još uvijek postojinaziv kontradikcijom, nadaleko je poznat kao Dirichletov princip. Zadaci koji se rješavaju njegovom uporabom vrlo su raznoliki. Ne ulazeći u detaljan opis rješenja, Dirichletov se princip primjenjuje s jednakim uspjehom i za dokazivanje jednostavnih geometrijskih i logičkih problema, te čini osnovu zaključaka pri razmatranju problema više matematike.

Pristalice korištenja ove metodetvrdi da je glavna poteškoća u korištenju metode utvrditi koji podaci potpadaju pod definiciju "kunići", a koji treba smatrati "stanicama".

U problemu crte i trokuta koji leže u istomravnine, ako je potrebno dokazati da ne može presijecati tri stranice odjednom, jedan uvjet se koristi kao ograničenje - ravna crta ne prolazi kroz bilo koju visinu trokuta. Kao "zečevi" smatramo visine trokuta, a "stanice" su dvije poluravnine koje leže s obje strane ravne crte. Očito će najmanje dvije visine biti u jednoj od poluravnina, odnosno odsječak koji ograničavaju ne prelazi prava linija, što je bilo potrebno za dokazivanje.

Princip se također koristi jednostavno i sažetoDirichlet u logičnom problemu veleposlanika i zastavica. Veleposlanici raznih država bili su smješteni za okruglim stolom, ali zastave njihovih država nalaze se duž oboda tako da je svaki veleposlanik uz simbol strane države. Potrebno je dokazati postojanje takve situacije kada će najmanje dvije zastave biti u blizini predstavnika odnosnih zemalja. Ako veleposlanike uzmemo za "zečeve", a "ćelije" označe preostale položaje kada se stol okreće (već će ih biti manje za jednog), tada problem sam dolazi do rješenja.

Ova su dva primjera prikazana kako se lako mogu riješiti zamršeni problemi metodom koju je razvio njemački matematičar.