Çok de i³kenli rasyonel fonksiyonlarn süreklili i

Benzer belgeler
MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

A = i I{B i : B i S} A = x A{B x A : B x S}

f( F) f(f) K = K F f 1 f( F) f 1 (K) = F F f 1 (S ) = [f 1 (S)] f(x) S V

BÖLÜM 1. stanbul Kültür Üniversitesi. Fonksiyonlar - Özellikleri ve Limit Kavram. ³eklinde tanmlanan fonksiyona Dirichlet fonksiyonu ad verilir.

BÖLÜM 1. Matematiksel ndüksiyon Prensibi

TEST - 1 ELEKTROMANYET K NDÜKS YON

f 1 (H ) T f 1 (H ) = T

x = [x] = [x] β = {y (x,y) β} (8.5) X = {x x X}. x,y X [(x = y) (x y = )]. b(b [x]) b [y] [x] [y] (8.8)

Cebir II 2008 Bahar

XIV. Ulusal Antalya Matematk Olmpyat Brnc A³ama Snav Sorular -2009

19.8. PROBLEMLER 0.1 PROBLEMLER 0.1. PROBLEMLER a herhangi bir nicelik says ise

A = i IA i = i I A = A = i IA i = {x α((α I) (x A α ))} (7.7) A = (α,β I) (α β) A α A β = (7.8) A A

S = {T Y, X S T T, S S} (9.1)

VEKTÖRLER VE VEKTÖREL IŞLEMLER

DO U ÜN VERS TES 9.Liseleraras Matematik Yar³mas Sorular. (n + 1) n n n + 1 = n(n + 1)

B A. A = B [(A B) (B A)] (2)

Soru Toplam Puanlama Alnan Puan

6. NORMAL ALT GRUPLAR

TOPOLOJ SORULARI. Ksm I. 1 Topological Notions. 1. Her açk aralk salt topolojiye göre R uzaynda açktr. Gösteriniz.

ndrgemel Dzler Ders Notlar

Standart Model (SM) Lagrange Yoğunluğu. u, d, c, s, t, b. e,, Şimdilik nötrinoları kütlesiz Kabul edeceğiz. Kuark çiftlerini gösterelim.

Soru Toplam Puanlama Alnan Puan

(i) (0,2], (ii) (0,1], (iii) [1,2), (iv) (1,2]

Fath Ünverstes Matematk Olmpyatlar

ENDÜSTRİNİN DEĞİŞİK İŞ KOLLARINDA İHTİYAÇ DUYULAN ELEMANLARIN YÜKSEK TEKNİK EĞİTİM MEZUNLARINDAN SAĞLANMASINDAKİ BEKLENTİLERİN SINANMASI

KARMAŞIK SAYILAR. Derse giriş için tıklayın...

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -III- Çok değişkenli doğrusal olmayan karar modelinin çözümü

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

TOPOLOJ TEST A. 1. A³a dakilerden hangisi topoloji tanmlama yöntemi de ildir?

Çarpm ve Bölüm Uzaylar

uzayında vektörler olarak iç çarpımlarına eşittir. Bu iç çarpım simetrik ve hem w I T s formuna karşılık gelir. Buna p u v u v v v

II.1 KUVVETLER -VEKTÖRLER-SISTEM

2 Mayıs ELEKTRONİK DEVRELERİ I Kontrol ve Bilgisayar Bölümü Yıl içi Sınavı Not: Not ve kitap kullanılabilir. Süre İKİ saattir. Soru 1.

PARÇALI DOĞRUSAL REGRESYON

RANKI İKİ OLAN SERBEST METABELYEN LİE CEBİRLERİ İÇİN BİR KOMUTATÖR TESTİ

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

Fizik 101: Ders 19 Gündem

Ksm I. Simgeler ve Terimler

P = {x A (y A y x) f(y) x} (22.6) M p = {m A m p f(p) m} (22.8)

Direct Decomposition of A Finitely-Generated Module Over a Principal Ideal Domain *

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

Bir önceki bölümde bir fonksiyon dizisinin bir baflka fonksiyona

Doğru Önermeler, Yanlış Önermeler 1 Ali Nesin

Manyetizma Testlerinin Çözümleri. Test 1 in Çözümü

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

E³tszlkler Ders Notlar-I

1. KEYNESÇİ PARA TALEBİ TEORİSİ

MC 311/ANAL Z III ARA SINAV I ÇÖZÜMLER

Soyut Matematik Test A

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

SOYUT MATEMAT K DERS NOTLARI. Yrd. Doç. Dr. Hüseyin B LG Ç

Soyut Matematik Test B

ANT TÜREV VE NTEGRAL HESAPLAMA YÖNTEMLER

TOPOLOGY TEST A³a dakilerden hangisi bir süzgeç de ildir? 3. A³a dakilerden hangisi a³kn bir süzgeç de ildir?

TOPOLOJ TEST B. (d) Dizinin limiti yoktur; y lma noktas yoktur. 4. Dizisel süreklilik hangi uzaylarda süreklili e denktir?

Calculating the Index of Refraction of Air

Makine Öğrenmesi 10. hafta

TEST 1 ÇÖZÜMLER DÜZLEM AYNALAR

ARA SINAV II. (1) (x k ) k N, R n içinde yaknsak ve limiti x olan bir dizi olsun. {x} = oldu unu gösteriniz.

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

Fen ve Mühendislik için Fizik 1 Ders Notları: Doç.Dr. Ahmet CANSIZ

2. LİNEER PROGRAMLAMA

Elektrik ve Manyetizma

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

6 Devirli Kodlar. 6.1 Temel Tan mlar

CHAPTER 1. Vektörler

TRANSPORT PROBLEMI için GELIsTIRILMIs VAM YÖNTEMI

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

Korelasyon ve Regresyon

AZIRBAYCAN HALK MÜZİGİ MAKAMLARıNDAN RAST MAKAMıNıN İNCILINMESi

Rasgele Değişken Üretme Teknikleri

3. Telin kesit alanı, 4. lsıtılan telin diren ci, R = R o. 5. Devreden geçen proton sayısı, q = (N e. 6. X ve Y ilet ken le ri nin di renç le ri,

Elektrik Akımı. Test 1 in Çözümleri. voltmetresi K-M arasına bağlı olduğu için bu noktalar arasındaki potansiyel farkını ölçer. V 1. = i R KM 1.

ALTERNATİF AKIM DEVRE YÖNTEM VE TEOREMLER İLE ÇÖZÜMÜ

SOYUT CEB R DERS NOTLARI

ITAP Fizik Olimpiyat Okulu

SOYUT CEB R DERS NOTLARI

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

A = {x Φ(x) p(x)} = {x (x E φ ) p(x)}

ÇARPANLARINA AYIRMA ALGOR TMALARI ÜZER NE

ANAHTARLANMI DO RUSAL S STEMLERE G R

TEMEL DEVRE KAVRAMLARI VE KANUNLARI

e e ex α := e α α +1,

Do ufl Üniversitesi Matematik Kulübü Matematik Bireysel Yar flmas 2005 Soru ve Yan tlar

Do ufl Üniversitesi Matematik Kulübü Matematik Bireysel Yar flmas 2004 Soru ve Yan tlar

TRANSFORMATÖRLER. 4. a) Pri mer dev re ye uy gu la nan al ter na tif ge ri li min et kin de ğe ri; 1. İdeal transformatörler için,

II. DERS R 3 te E R LER ve VEKTÖR ALANLARI

Fizik 101: Ders 20. Ajanda

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ

0 = ρ(x,x) ρ(x,y)+ρ(y,x) = 2ρ(x,y) 0, x = y δ(x,y) = κ(z 1,z 2 ) = z 1 z 2, (z 1,z 2 C) (17.27)

Soyut Matematik Test 01

L SANS YERLE T RME SINAVI 1

NÜMER IK ANAL IZ. Nuri ÖZALP FONKS IYONLARA YAKLAŞIM. Bilimsel Hesaplama Matemati¼gi

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

Eşit Ağırlık ve Sayısal Adaylar İçin ALES KONU ANLATIMLI ALES. eğitimde. Kenan Osmanoğlu Kerem Köker. Özgün Sorular. Çıkmış.

DOĞRUSAL MOMENTUM VE ÇARPIġMALAR

Adi Diferansiyel Denklemler NÜMERİK ANALİZ. Adi Diferansiyel Denklemler. Adi Diferansiyel Denklemler

Do al say lar kümesi, yani {0, 1, 2, 3, 4,... } kümesi, toplama

ç- çe Tasarmlar Birdal eno lu ükrü Acta³ eno lu & Acta³ statistiksel Deney Tasarm Giri³ ki A³amal ç- çe Üç A³amal ç- çe l A³amal ç- çe

Transkript:

Çok de ³kenl rasyonel fonksyonlarn sürekll Al Snan Sertöz Çok de ³kenl rasyonel br fonksyonun tekllk noktas etrafndak davran³ çok çe³tllk gösterr. ncelenmes en kolay olan durumda paydann sadece orjnde sfr vardr. De ³ken says k oldu u durumda bu rasyonel fonksyon uzayda br yüzey tanmlar ve bu yüzey orjnde z-eksenn ya br tek noktada keser, ya da z-eksenne sarlr k bu knc durumda fonksyonun orjnde lmt yoktur derz. e zaman ne olaca na karar vermek ço u zaman srad³ teknkler kullanmay gerektrr. Bu nedenle ders ktaplarnda bu konuyla lgl fazla örnek bulunmaz. Örnek olarak, a³a dak lmtlere bakalm. lm (x,y,z) (0,0,0) x 3 y 2 z =? x 4 + y 2 + z lm 4 (x,y,z) (0,0,0) x 3 y 2 z 2 =? x 4 + y 2 + z4 Bu rasyonel fonksyonlarn paydalar yalnzca orjnde sfrdr. Orjne yakla³rken lmtn ne olaca kesnlkle de ³kenlern kuvvetlernde kodlanm³ olmal. Demek k yaplacak ³ bu kodlar çözmektr. A³a dak teorem bu sorunun çözümünü vermektedr. Teorem: > olmak üzere, a,..., a 0 negatf olmayan tamsaylar, m,..., m > 0 poztf tam saylar, ve c,..., c > 0 poztf reel saylar olsun. Bu durumda lm (x,...,x ) (0,...,0) x a x a c x + + c x 2m lmt, ancak ve ancak = a 2m > se vardr. Ve e er bu lmt varsa sfrdr.

Teoremn kantna ba³lamadan önce brkaç noktay açkl a kavu³tura- ot: lm.. Hemen görüleblece üzere c de erlern kabul etmekte br saknca yoktur; β > 0 ve β 2m = c olacak ³eklde seçlm³ β saylarn kullanarak X = β x koordnat dönü³ümünü tanmlayablrz. Bu yen koordnatlarda ncelemek sted mz lmt (β a β a ) lm (X,...,X ) (0,...,0) X a X a X + + X 2m ³ekln alr. (β a β a ) 0 oldu undan, lmtn var olup olmad n anlamak yne ayn a,..., a, m,..., m saylarn ncelemey gerektrr. Yan problem de ³mez. Bu nedenle kant çnde tüm c ler kabul edece z. Açkca görülece gb a saylarnn tek görev payn sfra gtme hzn belrlemektr. Bu durumda e er tüm x ler poztf seçme ³artn koyarsak a ler poztf tamsay yerne poztf reel saylar olarak almak mümkündür. E er a tamsay de lse ve x < 0 se x a de er exp(a ln x ) ³eklnde hesaplanr. Bunun çn de negatf saylarn logartmasnn tanml oldu u kompleks saylar teorsne geçmek gerekr k burada bunu yapmayaca z. Bu yüzden bz a > 0 ve tamsay olarak alaca z. = durumu hem çok kolay hem de braz farkldr. Bu durumda lmtn a var olmas çn gerek ve yeter ³art, açkça görülece üzere, ³artdr. Bu durumda e er e³tlk varsa lmt, mutlak e³tszlk varsa lmt 0 olur. Kant sürecnde notasyonda kolaylk olmas bakmndan a³a dak tanmlar kullanaca z: x = (x,..., x ) f( x) = = xa = x2m p = m, = p = p/m, =,...,. 2

Kantn ana kr: Bu teorem çn k kant verece z. Brnc kantta, lmtn anlamak sted mz f( x) fonksyonunu x -eksenne paralel br do ru üzerne kstlayp, bu do ru üzernde alaca uç de erler bulaca z. Bu do ruyu x - eksenne do ru ndrd mzde bu uç de erlern hang ³artlarda sfra gtt n görece z. Bu durumda lmt de sfr olacak. Br d er kant da Murad Özaydn'n öners üzerne Lagrange çarpanlar tekn n kullanacak. x a x a fonksyonunu x + + x 2m = R > 0 hperyüzey üzerne kstlayp yne uç de erlern bulaca z. R sfra gderken bu uç de erlern hang ³artlarda sfra gtt n ara³traca z. Teoremn Kant: lk olarak lmtn var oldu unu kabul edelm. Bu durumda orjne gder her yol boyunca lmtn var olaca ve ayn de er verece a³kardr. Her br λ > 0 olacak ³eklde br λ = (λ,..., λ ) sabt vektörü seçelm. f fonksyonunu x λ (t) = (λ t p,..., λ t p ), yoluna kstlad mzda f( x λ (t)) = ( ) = λa t (a p + +a p ) 2p = λ2m buluruz. Bu fadenn t 0 durumunda br lmtnn olmas ve bu lmtn λ dan ba msz olmas çn t nn kuvvetnn sfrdan büyük olmas gerekr. Bu da bze a p + a p n 2p > 0 e³tszl n, ya da p ve p de erlern yerne yazarsak e³tszl n verr k bu da aradmz gerek ³arttr. a + + a 2m >, (*) md de (*) e³tszl n kabul edelm. Kantn bu bölümünde lm x 0 f( x) = 0 oldu unu gösterece z. Bunun çn üzernden tüme varm yapaca z. = durumu çn kantlanacak fazla br ³ey olmad açktr. Bu durumda f(x ) = x a oldu undan (*) e³tszl bze aranan lmtn var oldu unu ve sfr oldu unu hemen verr. 3

md > kabul edelm. Stratejmz f( x) fonksyonunu x koordnat eksenne paralel br do ruya kstlayp ncelemektr. Fonksyonun bu do ru boyunca maxmum de ern hesaplayaca z ve bu do ru orjne do ru ndkçe bu maksmum de ern sfra gtt n görece z. lk önce baz a³kar ndrgemeler yapaca z. E er herhang br j çn se f( x) = x a x a j 2m j j x an x 2mj j = x2m x a x a j 2m j j x an a j 2m j olacaktr. Öte yandan (*) e³tszl ne göre ya a j 2m j > 0 olacaktr ya da j den farkl ba³ka br çn a > 0 olacaktr. Her k durumda da Sk³trma Teoremnden dolay lm x 0 f( x) = 0 elde edece z. Demek k artk 0 a < 2m, =,..., durumunu ncelememz yeterl olacaktr. Bu durumda da yne (*) e³tszl nden en az br a nn poztf olmas gerekt n görürüz. Bz notasyonda kolaylk açsndan 0 < a < kabul edelm. md artk tümevarm hpotezmz söyleyeblrz: d 2 + + d =2 >, se lm x d 2m 2 2m (x 2,...,x ) (0,...,0) =2 x2m = 0 olur; Burada d 2,..., d negatf olmayan tamsaylar, ve m 2,..., m poztf tamsaylardr. Kantn bundan sonras çn herhang br x = (x,..., x ) vektörü çn π( x) = ( x 2,..., x ) göstermn kullanalm. Br sabt x seçelm ve π( x) (0,..., 0) durumunu ele alalm. md f( x) fonksyonunu t (t, x 2,..., x ), t [0, ) yoluna kstlayalm. f nn bu kstlanm³ haln φ π( x) le gösterelm; ( ) φ π( x) (t) = f(t, x 2,..., x ) = x a t a ( ), t [0, ). =2 t + =2 x2m 4

Tanm kümes üzernde φ π( x) (t) 0 oldu u a³kardr. Ayrca φ π( x) (0) = 0 ve lm φ π( x)(t) = 0 oldu unu göz önüne alrsak φ π( x) (t) foksyonunun maksmum t de erne t π( x) [0, ) gb br noktada er³ece n anlarz. Bu durumda oldu unu görürüz. Artk br ³mz kalmad. 0 f( x) = φ π( x) ( x ) φ π( x) (t π( x) ), x [0, ) lm π( x) 0 φ π( x)(t π( x) ) = 0 oldu unu göstermektan ba³ka md do rudan br türev hesabyla φ π( x) (t) fonksyonunun maksmum de ernn ( ) ( a 2m ) 2m t π( x) = x 2m a noktasnda elde edld n ve o noktada φ π( x) (t) fonksyonunun de ernn =2 φ π( x) (t π( x) ) = K g(π( x)) ( a ) oldu unu buluruz; burada K br sabttr ve g(π( x)) fonksyonu d = = 2,..., olacak ³eklde a a, g(π( x)) = =2 x d =2 x2m olurak fade edlr. (Bunu tümevarm hpotezmzle kyaslayn.) md (*) e³tszl nden d 2 2m 2 + + d 2m = ( a buluruz ve bu da tümevarm hpotezmz aracl yla lm φ π( x)(t π( x) ) = 0 π( x) 0 ) ( a2 + + a ) > 2m 2 2m sonucunu do urur. Bu da kantmz tamamlar. 5

Bu teorem kullanarak bu çe³t rasyonel fonksyonlarn dferansyelleneblr olup olmadklarn da söyleyeblrz. Eksonuç: > alalm. a,..., a, m,..., m poztf tamsaylar, ve c,..., c poztf reel saylar olsun. E er = a > + max 2m { } j 2m j se, fonksyonu orjnde C dr. f( x) = = xa = c x 2m Kant: f fonksyonunun j nc ksm türevn hesaplayarak f x j x j aj =, j x a = c (a x 2m j + 2m j ) oldu unu görürüz. md teorem uygulayarak ksm türevlern orjndek sürekll n göstereblrz. ot: Teoremn kant srasnda (λ t p,..., λ t p ) yolunun çok özel oldu unu gözlemledk. Fonksyonun lmtnn olup olmamas fonksyonun bu yola kstlanm³ halnn lmt olup olmamasna ba lyd. Acaba her lmt problem çn buna benzer br kral yolu var mdr? Lagrange çarpanlar yöntemyle ba³ka br kant: Bu teoremn ayn zamanda Lagrange Çarpanlar yöntemyle de kantlanablece krn Murad Özaydn'dan aldm. Bu kr kullanarak a³a dak kant sunuyorum.. Yukardak kantta oldu u gb genell kaybetmeden 0 a < 2m, =,..., ve a > 0 oldu unu kabul edeblrz. Ayrca blyoruz k e er x vektörü x = 0 ³artn sa layan br yol boyunca orjne nerse, o yol boyunca f( x) n lmt sfr olur. Bu nedenle e er md k fonksyon tanmlayalm. lm x (0,...,0) f( x) var se bu lmt sfr olmal. F ( x) = x a x a, ve G( x) = x + + x 2m. 6

R > 0 poztf br reel say olsun ve ³u soruyu soralm: F ( x) fonksyonunu G( x) = R hperyüzey üzerne snrlad mzda elde edece en küçük ve en büyük de erler nelerdr? Her R > 0 çn hesaplayaca mz bu uç de erlern R sfra gderkenk lmtnn, a = 2m > ³art altnda, sfr oldu unu gösterece z ve bu da teoremn br ba³ka kant olacak. Bu probleme Lagrange Çarpanlar yöntemn uygulayarak a³a dak e³tlkler elde ederz. a x a x a x a = 2λm x 2m, =,...,. Burada e er baz ler çn a < se, bz de x 0 almak zorunda kalrz k bu bz genellkten uzakla³trmaz çünkü a > 0 ve x = 0 se F ( x) = 0 olur. Bu da lmtn sfr olaca beklentsyle uyu³ur. etce olarak a lern büyüklü üne bakmadan yukardak e³tlklern her k taraarn x le çarpalm. a F ( x) = 2λm x 2m, =,..., elde ederz. Az önce gözlemled mz gb baz x lern sfr olmas F ( x) = 0 verece çn ve bu de ern de arad mz en küçük ve en büyük de erlerden br olmad n gördü ümüze göre her çn x 0 kabul edeblrz. O zaman bu yen e³tlklern her brn 2m x 2m le bölüp λ dan kurtularak a F ( x) 2m x 2m = a F ( x) x = 2,..., yazablrz. F ( x) n sfrdan farkl oldu u durumlar nceled mz çn her k taraftan F ( x) ler götürerek x 2m = a m a m x, = 2,..., (**) elde ederz. Bu denklemler taraf tarafa toplayarak ve G( x) = R oldu unu hatrlayarak ( ) x + m a = R a m elde ederz. Parantez çndek fadenn sfrdan farkl br sabt oldu unu gözlemleyerek ( ) α = + m a a m 7 =2 =2

dyelm. Bu durumda önce ve sonra da (**) e³tl n kullanarak elde ederz. x = αr, x 2m = a m a m αr, = 2,..., Lagrange Çarpanlar yöntemne göre F ( x) fonksyonunun G( x) = R hperyüzey üzerndek krtk noktalarn artk ³öyle yazablrz: ( ) x = ±α R a m 2m and x = ± α R 2m, = 2,...,. a m Ksa br ncelemeyle bu krtk noktalarn hepsnn F ( x) fonksyonunun en büyük de erlern verd n göreblrz. Bu en büyük de erlern hepsnn brbrne e³t oldu unu ve F ( x) = x a x a = AR a + + a 2m, ³eklnde yazlabld n de göreblrz. Burada ( ) A = A A, ve A = α a m 2m, A = α, = 2,..., a m olarak alnm³tr. md tekrar kend f( x) fonksyonumuza dönersek, f( x) fonksyonunun G( x) = R hperyüzey üzernde alaca en büyük de ere de M R dersek, M R = F ( x) G( x) = AR a + + a 2m oldu unu görürüz. Artk de ³kenlern kuvvetlernn lmt üzerndek etksn nceleyeblrz. E er a = 2m = se, M R de er, sfrdan fakl olan A sabtne e³t olacak ve R sfra gderkenk lmt A olacak. Oysa ba³ka yollardan bu lmtn sfr olabld n görmü³tük. k farkl yoldan k farkl lmt buldu umuza göre bu durumda lmt yoktur. 8

Bu son durumu da nceledkten sonra artk R sfra gderken lmtn var olablmes çn gerek ve yeter ³artn a = 2m > oldu unu ve o durumda da lmtn sfr oldu unu rahatca görürüz. Bu da teoreme lgnç br alternatf kant olarak aklda tutulablr. Braz da mzah çn bu ba lantya bakablrsnz. Al Snan Sertöz Blkent Ünverstes, Matematk Bölümü, 06800 Ankara sertoz@blkent.edu.tr 9