• No results found

Stockholms matematiska cirkel Matematik och musik

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Stockholms matematiska cirkel Matematik och musik"

Copied!
118
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Stockholms matematiska cirkel Matematik och musik

www.math-stockholm.se/cirkel 16:00 – 17:00 : F¨orel¨asning

(2)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Om cirkeln

I 7 f¨orel¨asningar I 7 ¨ovningstillf¨allen I P˚a distans under h¨osten

I Mer information finns p˚a hemsidan

www.math-stockholm.se/cirkel

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(3)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Matematik och musik

1. (10 sep) Vad ¨ar matematik, egentligen?

2. (8 okt) Linj¨ar algebra

3. (12 nov) Periodiska funktioner 4. (10 dec) Interpolation

5. (2020) Tonsystem och talteori

6. (2020) FFT och trigonometrisk interpolation 7. (2020) Att skriva musik i datorn

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(4)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Kapitel 1.1 – Grundbegrepp

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(5)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Fyra grundbegrepp I Definition I Bevis I Sats I Axiom

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(6)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En definition best¨ammer en terms betydelse.

Definition: Ett heltal n ¨ar j¨amnt om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k.

Definition: Ett heltal n ¨ar udda om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k + 1.

Exempel: 6 = 2· 3 ¨ar j¨amnt, medan 9 = 2 · 4 + 1 ¨ar udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(7)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En definition best¨ammer en terms betydelse.

Definition: Ett heltal n ¨ar j¨amnt om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k.

Definition: Ett heltal n ¨ar udda om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k + 1.

Exempel: 6 = 2· 3 ¨ar j¨amnt, medan 9 = 2 · 4 + 1 ¨ar udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(8)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En definition best¨ammer en terms betydelse.

Definition: Ett heltal n ¨ar j¨amnt om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k.

Definition: Ett heltal n ¨ar udda om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k + 1.

Exempel: 6 = 2· 3 ¨ar j¨amnt, medan 9 = 2 · 4 + 1 ¨ar udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(9)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En definition best¨ammer en terms betydelse.

Definition: Ett heltal n ¨ar j¨amnt om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k.

Definition: Ett heltal n ¨ar udda om det finns ett heltal k s˚a att n = 2k + 1.

Exempel: 6 = 2· 3 ¨ar j¨amnt, medan 9 = 2 · 4 + 1 ¨ar udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(10)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett bevis ¨ar ett argument f¨or en slutsats utifr˚an definitioner och logiska slutledningsregler.

En sats ¨ar ett p˚ast˚aende som bevisats vara sann.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt, s˚a ¨ar n + 1 udda.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt kan vi skriva n = 2k f¨or n˚agot heltal k.D˚a g¨aller

n + 1 = 2k + 1. Allts˚a ¨ar n + 1 udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(11)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett bevis ¨ar ett argument f¨or en slutsats utifr˚an definitioner och logiska slutledningsregler. En sats ¨ar ett p˚ast˚aende som bevisats vara sann.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt, s˚a ¨ar n + 1 udda.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt kan vi skriva n = 2k f¨or n˚agot heltal k.D˚a g¨aller

n + 1 = 2k + 1. Allts˚a ¨ar n + 1 udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(12)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett bevis ¨ar ett argument f¨or en slutsats utifr˚an definitioner och logiska slutledningsregler. En sats ¨ar ett p˚ast˚aende som bevisats vara sann.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt, s˚a ¨ar n + 1 udda.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt kan vi skriva n = 2k f¨or n˚agot heltal k.D˚a g¨aller

n + 1 = 2k + 1. Allts˚a ¨ar n + 1 udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(13)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett bevis ¨ar ett argument f¨or en slutsats utifr˚an definitioner och logiska slutledningsregler. En sats ¨ar ett p˚ast˚aende som bevisats vara sann.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt, s˚a ¨ar n + 1 udda.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt kan vi skriva n = 2k f¨or n˚agot heltal k.

D˚a g¨aller

n + 1 = 2k + 1. Allts˚a ¨ar n + 1 udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(14)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett bevis ¨ar ett argument f¨or en slutsats utifr˚an definitioner och logiska slutledningsregler. En sats ¨ar ett p˚ast˚aende som bevisats vara sann.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt, s˚a ¨ar n + 1 udda.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt kan vi skriva n = 2k f¨or n˚agot heltal k.D˚a g¨aller

n + 1 = 2k + 1.

Allts˚a ¨ar n + 1 udda.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(15)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett axiom ¨ar ett p˚ast˚aende som inte beh¨over bevisas.

Ett giltigt bevis bygger p˚a korrekta antaganden. Ett antagande

¨ar korrekt om 1. ¨ar en sats, eller 2. ¨ar ett axiom.

Axiomen ¨ar startpunkten f¨or en matematisk teori.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(16)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett axiom ¨ar ett p˚ast˚aende som inte beh¨over bevisas.

Ett giltigt bevis bygger p˚a korrekta antaganden. Ett antagande

¨ar korrekt om 1. ¨ar en sats,

eller 2. ¨ar ett axiom.

Axiomen ¨ar startpunkten f¨or en matematisk teori.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(17)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett axiom ¨ar ett p˚ast˚aende som inte beh¨over bevisas.

Ett giltigt bevis bygger p˚a korrekta antaganden. Ett antagande

¨ar korrekt om 1. ¨ar en sats, eller 2. ¨ar ett axiom.

Axiomen ¨ar startpunkten f¨or en matematisk teori.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(18)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett axiom ¨ar ett p˚ast˚aende som inte beh¨over bevisas.

Ett giltigt bevis bygger p˚a korrekta antaganden. Ett antagande

¨ar korrekt om 1. ¨ar en sats, eller 2. ¨ar ett axiom.

Axiomen ¨ar startpunkten f¨or en matematisk teori.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(19)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Kapitel 1.2 – M¨angder

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(20)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd ¨ar en samling objekt. Objekten i en m¨angd kallas element.

Andliga m¨¨ angder beskrivs genom att omg¨arda elementen med m¨angdklamrarna { och }.

I {1, 2, 3}. I {−π, 2, x}.

I {Arvid, Beatrice, Fatima, John}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(21)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd ¨ar en samling objekt. Objekten i en m¨angd kallas element.

Andliga m¨¨ angder beskrivs genom att omg¨arda elementen med m¨angdklamrarna { och }.

I {1, 2, 3}. I {−π, 2, x}.

I {Arvid, Beatrice, Fatima, John}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(22)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd ¨ar en samling objekt. Objekten i en m¨angd kallas element.

Andliga m¨¨ angder beskrivs genom att omg¨arda elementen med m¨angdklamrarna { och }.

I {1, 2, 3}.

I {−π, 2, x}.

I {Arvid, Beatrice, Fatima, John}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(23)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd ¨ar en samling objekt. Objekten i en m¨angd kallas element.

Andliga m¨¨ angder beskrivs genom att omg¨arda elementen med m¨angdklamrarna { och }.

I {1, 2, 3}.

I {−π, 2, x}.

I {Arvid, Beatrice, Fatima, John}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(24)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd ¨ar en samling objekt. Objekten i en m¨angd kallas element.

Andliga m¨¨ angder beskrivs genom att omg¨arda elementen med m¨angdklamrarna { och }.

I {1, 2, 3}.

I {−π, 2, x}.

I {Arvid, Beatrice, Fatima, John}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(25)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ordning och upprepning spelar ingen roll.

{1, 2} = {2, 1} = {1, 1, 2}.

Man m˚aste kunna avg¨ora om ett godtyckligt x ligger i m¨angden eller inte.

Tv˚a m¨angder A och B ¨ar lika om de inneh˚aller exakt samma element. Skrivs A = B.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(26)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ordning och upprepning spelar ingen roll.

{1, 2} = {2, 1} = {1, 1, 2}.

Man m˚aste kunna avg¨ora om ett godtyckligt x ligger i m¨angden eller inte.

Tv˚a m¨angder A och B ¨ar lika om de inneh˚aller exakt samma element. Skrivs A = B.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(27)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ordning och upprepning spelar ingen roll.

{1, 2} = {2, 1} = {1, 1, 2}.

Man m˚aste kunna avg¨ora om ett godtyckligt x ligger i m¨angden eller inte.

Tv˚a m¨angder A och B ¨ar lika om de inneh˚aller exakt samma element. Skrivs A = B.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(28)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Om x ¨ar ett element i en m¨angd M, s˚a skriver vi x ∈ M.

M¨angden {} inneh˚aller inga element och kallas den tomma m¨angden.

Den betecknas med∅.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(29)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Om x ¨ar ett element i en m¨angd M, s˚a skriver vi x ∈ M.

M¨angden {} inneh˚aller inga element och kallas den tomma m¨angden.

Den betecknas med∅.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(30)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att beskriva o¨andliga m¨angder anv¨ander man m¨angdbyggaren:

M = {x | villkor p˚a x}.

D˚a ¨ar M m¨angden av alla x som uppfyller villkoret.

Exempel: M¨angden av alla j¨amna heltal.

{x | x ¨ar j¨amnt} = {. . . , −4, −2, 0, 2, 4, . . .}

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(31)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att beskriva o¨andliga m¨angder anv¨ander man m¨angdbyggaren:

M = {x | villkor p˚a x}.

D˚a ¨ar M m¨angden av alla x som uppfyller villkoret. Exempel:

M¨angden av alla j¨amna heltal.

{x | x ¨ar j¨amnt} = {. . . , −4, −2, 0, 2, 4, . . .}

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(32)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att beskriva o¨andliga m¨angder anv¨ander man m¨angdbyggaren:

M = {x | villkor p˚a x}.

D˚a ¨ar M m¨angden av alla x som uppfyller villkoret. Exempel:

M¨angden av alla j¨amna heltal.

{x | x ¨ar j¨amnt} = {. . . , −4, −2, 0, 2, 4, . . .}

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(33)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

De olika talomr˚adena har egna beteckningar.

I Naturliga tal: N ={0, 1, 2, . . .}. I Heltal: Z ={. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .}. I Rationella tal: Q ={1/2, 0, 4/7, . . .}. I Reella tal: R ={π, e,√

2 . . .}. I Komplexa tal: C ={i, 2 − i, . . .}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(34)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

De olika talomr˚adena har egna beteckningar.

I Naturliga tal: N ={0, 1, 2, . . .}.

I Heltal: Z ={. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .}. I Rationella tal: Q ={1/2, 0, 4/7, . . .}. I Reella tal: R ={π, e,√

2 . . .}. I Komplexa tal: C ={i, 2 − i, . . .}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(35)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

De olika talomr˚adena har egna beteckningar.

I Naturliga tal: N ={0, 1, 2, . . .}.

I Heltal: Z ={. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .}.

I Rationella tal: Q ={1/2, 0, 4/7, . . .}. I Reella tal: R ={π, e,√

2 . . .}. I Komplexa tal: C ={i, 2 − i, . . .}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(36)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

De olika talomr˚adena har egna beteckningar.

I Naturliga tal: N ={0, 1, 2, . . .}.

I Heltal: Z ={. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .}.

I Rationella tal: Q ={1/2, 0, 4/7, . . .}.

I Reella tal: R ={π, e,√ 2 . . .}. I Komplexa tal: C ={i, 2 − i, . . .}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(37)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

De olika talomr˚adena har egna beteckningar.

I Naturliga tal: N ={0, 1, 2, . . .}.

I Heltal: Z ={. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .}.

I Rationella tal: Q ={1/2, 0, 4/7, . . .}.

I Reella tal: R ={π, e,√ 2 . . .}.

I Komplexa tal: C ={i, 2 − i, . . .}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(38)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

De olika talomr˚adena har egna beteckningar.

I Naturliga tal: N ={0, 1, 2, . . .}.

I Heltal: Z ={. . . , −2, −1, 0, 1, 2, . . .}.

I Rationella tal: Q ={1/2, 0, 4/7, . . .}.

I Reella tal: R ={π, e,√ 2 . . .}.

I Komplexa tal: C ={i, 2 − i, . . .}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(39)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd B ¨ar en delm¨angd av en m¨angd A om alla element i B ¨ar element i A. Det betecknas B ⊂ A.

B A

Exempel: Om A ={1, 2, 3} och B = {1, 2} s˚a ¨ar B ⊂ A. Exempel: Den tomma m¨angden ∅ ¨ar en delm¨angd av alla m¨angder. Alla m¨angder ¨ar delm¨angder av sig sj¨alv.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(40)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd B ¨ar en delm¨angd av en m¨angd A om alla element i B ¨ar element i A. Det betecknas B ⊂ A.

B A

Exempel: Om A ={1, 2, 3} och B = {1, 2} s˚a ¨ar B ⊂ A.

Exempel: Den tomma m¨angden ∅ ¨ar en delm¨angd av alla m¨angder. Alla m¨angder ¨ar delm¨angder av sig sj¨alv.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(41)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd B ¨ar en delm¨angd av en m¨angd A om alla element i B ¨ar element i A. Det betecknas B ⊂ A.

B A

Exempel: Om A ={1, 2, 3} och B = {1, 2} s˚a ¨ar B ⊂ A.

Exempel: Den tomma m¨angden ∅ ¨ar en delm¨angd av alla m¨angder.

Alla m¨angder ¨ar delm¨angder av sig sj¨alv.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(42)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En m¨angd B ¨ar en delm¨angd av en m¨angd A om alla element i B ¨ar element i A. Det betecknas B ⊂ A.

B A

Exempel: Om A ={1, 2, 3} och B = {1, 2} s˚a ¨ar B ⊂ A.

Exempel: Den tomma m¨angden ∅ ¨ar en delm¨angd av alla m¨angder. Alla m¨angder ¨ar delm¨angder av sig sj¨alv.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(43)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En delm¨angd B av A ¨ar ¨akta om B 6= ∅ och B 6= A.

Exempel: M¨angden {0, 1} ¨ar en ¨akta delm¨angd av {−1, 0, 1}. Exempel: Talomr˚adena ¨ar ¨akta delm¨angder av varandra:

N⊂ Z ⊂ Q ⊂ R ⊂ C.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(44)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En delm¨angd B av A ¨ar ¨akta om B 6= ∅ och B 6= A.

Exempel: M¨angden {0, 1} ¨ar en ¨akta delm¨angd av {−1, 0, 1}.

Exempel: Talomr˚adena ¨ar ¨akta delm¨angder av varandra: N⊂ Z ⊂ Q ⊂ R ⊂ C.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(45)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

En delm¨angd B av A ¨ar ¨akta om B 6= ∅ och B 6= A.

Exempel: M¨angden {0, 1} ¨ar en ¨akta delm¨angd av {−1, 0, 1}.

Exempel: Talomr˚adena ¨ar ¨akta delm¨angder av varandra:

N⊂ Z ⊂ Q ⊂ R ⊂ C.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(46)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

L˚at A och B vara m¨angder.

Union: A∪ B = {x | x ∈ A eller x ∈ B}

A B

A∪ B

Snitt: A∩ B = {x | x ∈ A och x ∈ B}

A B

A∩ B

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(47)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

L˚at A och B vara m¨angder.

Union: A∪ B = {x | x ∈ A eller x ∈ B}

A B

A∪ B

Snitt: A∩ B = {x | x ∈ A och x ∈ B}

A B

A∩ B

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(48)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

L˚at A och B vara m¨angder.

Union: A∪ B = {x | x ∈ A eller x ∈ B}

A B

A∪ B

Snitt: A∩ B = {x | x ∈ A och x ∈ B}

A B

A∩ B

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(49)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Differens: A\ B = {x | x ∈ A och x /∈ B}.

A B

A\ B

Exempel: L˚at A ={1, 2} och B = {2, 3}. 1. A∪ B = {1, 2, 3}.

2. A∩ B = {2}.

3. A\ B = {1}, B \ A = {3}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(50)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Differens: A\ B = {x | x ∈ A och x /∈ B}.

A B

A\ B

Exempel: L˚at A ={1, 2} och B = {2, 3}.

1. A∪ B = {1, 2, 3}. 2. A∩ B = {2}.

3. A\ B = {1}, B \ A = {3}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(51)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Differens: A\ B = {x | x ∈ A och x /∈ B}.

A B

A\ B

Exempel: L˚at A ={1, 2} och B = {2, 3}.

1. A∪ B = {1, 2, 3}.

2. A∩ B = {2}.

3. A\ B = {1}, B \ A = {3}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(52)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Differens: A\ B = {x | x ∈ A och x /∈ B}.

A B

A\ B

Exempel: L˚at A ={1, 2} och B = {2, 3}.

1. A∪ B = {1, 2, 3}.

2. A∩ B = {2}.

3. A\ B = {1}, B \ A = {3}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(53)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Differens: A\ B = {x | x ∈ A och x /∈ B}.

A B

A\ B

Exempel: L˚at A ={1, 2} och B = {2, 3}.

1. A∪ B = {1, 2, 3}.

2. A∩ B = {2}.

3. A\ B = {1},

B \ A = {3}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(54)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Differens: A\ B = {x | x ∈ A och x /∈ B}.

A B

A\ B

Exempel: L˚at A ={1, 2} och B = {2, 3}.

1. A∪ B = {1, 2, 3}.

2. A∩ B = {2}.

3. A\ B = {1}, B \ A = {3}.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(55)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Tv˚a m¨angder A och B ¨ar disjunkta om de inte har n˚agra element gemensamt, det vill s¨aga A∩ B = ∅.

Exempel:{2, 4} och {1, 3} ¨ar disjunkta.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(56)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Tv˚a m¨angder A och B ¨ar disjunkta om de inte har n˚agra element gemensamt, det vill s¨aga A∩ B = ∅.

Exempel:{2, 4} och {1, 3} ¨ar disjunkta.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(57)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Kapitel 1.3 – Funktioner

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(58)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

L˚at A och B vara m¨angder. En funktion f : A→ B parar ihop varje x ∈ A med ett unikt element f (x) ∈ B.

A ¨ar definitionsm¨angden, B ¨ar m˚alm¨angden.

Exempel: f : N→ N, f (n) = n2 avbildar n p˚a det n:te kvadrattalet.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(59)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

L˚at A och B vara m¨angder. En funktion f : A→ B parar ihop varje x ∈ A med ett unikt element f (x) ∈ B.

A ¨ar definitionsm¨angden, B ¨ar m˚alm¨angden.

Exempel: f : N→ N, f (n) = n2 avbildar n p˚a det n:te kvadrattalet.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(60)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

L˚at A och B vara m¨angder. En funktion f : A→ B parar ihop varje x ∈ A med ett unikt element f (x) ∈ B.

A ¨ar definitionsm¨angden, B ¨ar m˚alm¨angden.

Exempel: f : N→ N, f (n) = n2 avbildar n p˚a det n:te kvadrattalet.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(61)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Regler f¨or funktioner f : A→ B.

1. Ett v¨arde f (x ) f¨or varje x ∈ A.

2. Alltid samma v¨arde f (x ) f¨or x ∈ A.

F˚ar inte vara slumpm¨assig eller delvis definierad.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(62)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Regler f¨or funktioner f : A→ B.

1. Ett v¨arde f (x ) f¨or varje x ∈ A.

2. Alltid samma v¨arde f (x ) f¨or x ∈ A.

F˚ar inte vara slumpm¨assig eller delvis definierad.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(63)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Regler f¨or funktioner f : A→ B.

1. Ett v¨arde f (x ) f¨or varje x ∈ A.

2. Alltid samma v¨arde f (x ) f¨or x ∈ A.

F˚ar inte vara slumpm¨assig eller delvis definierad.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(64)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Exempel:

1. f : Z→ Z, f (n) = n + 1.

2. g : R→ R, g(x) =√3 x .

3. h :{funktion} → {funktion}, f (p(z)) = p0(z). 4. V :{solid kropp} → R, V (K ) = volym av K . 5. v :{fysiskt objekt} → R, v(x) = farten hos x.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(65)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Exempel:

1. f : Z→ Z, f (n) = n + 1.

2. g : R→ R, g(x) =√3 x .

3. h :{funktion} → {funktion}, f (p(z)) = p0(z). 4. V :{solid kropp} → R, V (K ) = volym av K . 5. v :{fysiskt objekt} → R, v(x) = farten hos x.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(66)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Exempel:

1. f : Z→ Z, f (n) = n + 1.

2. g : R→ R, g(x) =√3 x .

3. h :{funktion} → {funktion}, f (p(z)) = p0(z).

4. V :{solid kropp} → R, V (K ) = volym av K . 5. v :{fysiskt objekt} → R, v(x) = farten hos x.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(67)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Exempel:

1. f : Z→ Z, f (n) = n + 1.

2. g : R→ R, g(x) =√3 x .

3. h :{funktion} → {funktion}, f (p(z)) = p0(z).

4. V :{solid kropp} → R, V (K ) = volym av K .

5. v :{fysiskt objekt} → R, v(x) = farten hos x.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(68)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Exempel:

1. f : Z→ Z, f (n) = n + 1.

2. g : R→ R, g(x) =√3 x .

3. h :{funktion} → {funktion}, f (p(z)) = p0(z).

4. V :{solid kropp} → R, V (K ) = volym av K . 5. v :{fysiskt objekt} → R, v(x) = farten hos x.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(69)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Tv˚a funktioner f och g ¨ar lika om

1. de har samma definitionsm¨angd A och m˚alm¨angd B, och 2. f (x ) = g (x ) f¨or alla x ∈ A.

Exempel: Funktionerna f : R→ R och g : R → R som ges av f (x ) = x− 2x

2 och g (x ) = 4x− 2x

−4

¨ar lika.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(70)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Tv˚a funktioner f och g ¨ar lika om

1. de har samma definitionsm¨angd A och m˚alm¨angd B, och

2. f (x ) = g (x ) f¨or alla x ∈ A.

Exempel: Funktionerna f : R→ R och g : R → R som ges av f (x ) = x− 2x

2 och g (x ) = 4x− 2x

−4

¨ar lika.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(71)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Tv˚a funktioner f och g ¨ar lika om

1. de har samma definitionsm¨angd A och m˚alm¨angd B, och 2. f (x ) = g (x ) f¨or alla x ∈ A.

Exempel: Funktionerna f : R→ R och g : R → R som ges av f (x ) = x− 2x

2 och g (x ) = 4x− 2x

−4

¨ar lika.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(72)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Tv˚a funktioner f och g ¨ar lika om

1. de har samma definitionsm¨angd A och m˚alm¨angd B, och 2. f (x ) = g (x ) f¨or alla x ∈ A.

Exempel: Funktionerna f : R→ R och g : R → R som ges av f (x ) = x− 2x

2 och g (x ) = 4x− 2x

−4

¨ar lika.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(73)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Definition: Golvfunktionen avbildar ett reellt tal x p˚a det st¨orsta heltaletbxc s˚a att bxc ≤ x.

Exempel:b2/3c = 0, b−πc = −4

Definition: Fraktionsdelen frac(x ) av ett reellt tal x ¨ar frac(x ) = x− bxc.

Exempel: frac(3/2) = 1/2, bec = e − 2. Kan ses som funktioner fr˚an R.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(74)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Definition: Golvfunktionen avbildar ett reellt tal x p˚a det st¨orsta heltaletbxc s˚a att bxc ≤ x.

Exempel:b2/3c = 0,

b−πc = −4

Definition: Fraktionsdelen frac(x ) av ett reellt tal x ¨ar frac(x ) = x− bxc.

Exempel: frac(3/2) = 1/2, bec = e − 2. Kan ses som funktioner fr˚an R.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(75)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Definition: Golvfunktionen avbildar ett reellt tal x p˚a det st¨orsta heltaletbxc s˚a att bxc ≤ x.

Exempel:b2/3c = 0, b−πc = −4

Definition: Fraktionsdelen frac(x ) av ett reellt tal x ¨ar frac(x ) = x− bxc.

Exempel: frac(3/2) = 1/2, bec = e − 2. Kan ses som funktioner fr˚an R.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(76)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Definition: Golvfunktionen avbildar ett reellt tal x p˚a det st¨orsta heltaletbxc s˚a att bxc ≤ x.

Exempel:b2/3c = 0, b−πc = −4

Definition: Fraktionsdelen frac(x ) av ett reellt tal x ¨ar frac(x ) = x− bxc.

Exempel: frac(3/2) = 1/2,

bec = e − 2. Kan ses som funktioner fr˚an R.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(77)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Definition: Golvfunktionen avbildar ett reellt tal x p˚a det st¨orsta heltaletbxc s˚a att bxc ≤ x.

Exempel:b2/3c = 0, b−πc = −4

Definition: Fraktionsdelen frac(x ) av ett reellt tal x ¨ar frac(x ) = x− bxc.

Exempel: frac(3/2) = 1/2, bec = e − 2.

Kan ses som funktioner fr˚an R.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(78)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Definition: Golvfunktionen avbildar ett reellt tal x p˚a det st¨orsta heltaletbxc s˚a att bxc ≤ x.

Exempel:b2/3c = 0, b−πc = −4

Definition: Fraktionsdelen frac(x ) av ett reellt tal x ¨ar frac(x ) = x− bxc.

Exempel: frac(3/2) = 1/2, bec = e − 2.

Kan ses som funktioner fr˚an R.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(79)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Kapitel 1.4 – Bevistekniker

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(80)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Bevistekniker:

1. Direkt bevis

2. Mots¨agelsebevis 3. Induktionsbevis

Termen indirekt bevis kan betyda olika saker och ¨ar mest f¨orvirrande. Undvik!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(81)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Bevistekniker:

1. Direkt bevis 2. Mots¨agelsebevis

3. Induktionsbevis

Termen indirekt bevis kan betyda olika saker och ¨ar mest f¨orvirrande. Undvik!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(82)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Bevistekniker:

1. Direkt bevis 2. Mots¨agelsebevis 3. Induktionsbevis

Termen indirekt bevis kan betyda olika saker och ¨ar mest f¨orvirrande. Undvik!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(83)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Bevistekniker:

1. Direkt bevis 2. Mots¨agelsebevis 3. Induktionsbevis

Termen indirekt bevis kan betyda olika saker och ¨ar mest f¨orvirrande. Undvik!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(84)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Direkt bevis

Utg˚a direkt fr˚an definitionerna.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt s˚a ¨ar n2 j¨amnt.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt finns det k s˚a att n = 2k. D˚a g¨aller att n2 = (2k)2 = 4k2 = 2(2k2).

Allts˚a ¨ar n2 j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(85)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Direkt bevis

Utg˚a direkt fr˚an definitionerna.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt s˚a ¨ar n2 j¨amnt.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt finns det k s˚a att n = 2k. D˚a g¨aller att n2 = (2k)2 = 4k2 = 2(2k2).

Allts˚a ¨ar n2 j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(86)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Direkt bevis

Utg˚a direkt fr˚an definitionerna.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt s˚a ¨ar n2 j¨amnt.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt finns det k s˚a att n = 2k.

D˚a g¨aller att n2 = (2k)2 = 4k2 = 2(2k2). Allts˚a ¨ar n2 j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(87)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Direkt bevis

Utg˚a direkt fr˚an definitionerna.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt s˚a ¨ar n2 j¨amnt.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt finns det k s˚a att n = 2k.

D˚a g¨aller att n2 = (2k)2 = 4k2 = 2(2k2).

Allts˚a ¨ar n2 j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(88)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Direkt bevis

Utg˚a direkt fr˚an definitionerna.

Sats: Om n ¨ar j¨amnt s˚a ¨ar n2 j¨amnt.

Bevis: Om n ¨ar j¨amnt finns det k s˚a att n = 2k.

D˚a g¨aller att n2 = (2k)2 = 4k2 = 2(2k2).

Allts˚a ¨ar n2 j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(89)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Mots¨agelsebevis

Antag motsatsen till det man vill bevisa, och visa att det ¨ar om¨ojligt.

Sats: Summan av l¨angden p˚a kateterna i en r¨atvinklig triangel

¨ar st¨orre ¨an l¨angden av hypotenusan.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(90)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Mots¨agelsebevis

Antag motsatsen till det man vill bevisa, och visa att det ¨ar om¨ojligt.

Sats: Summan av l¨angden p˚a kateterna i en r¨atvinklig triangel

¨ar st¨orre ¨an l¨angden av hypotenusan.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(91)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Sats: Summan av l¨angden p˚a kateterna i en r¨atvinklig triangel

¨ar st¨orre ¨an l¨angden av hypotenusan.

Bevis: Enligt Pytagoras sats g¨aller a2+ b2 = c2. Antag att a + b≤ c. D˚a ¨ar (a + b)2 ≤ c2. Men

(a + b)2 ≤ c2 ⇐⇒ a2+ b2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ c2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ 2ab ≤ 0.

Detta implicerar att n˚agon av a och b ¨ar mindre eller lika med 0. Mots¨agelse!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(92)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Sats: Summan av l¨angden p˚a kateterna i en r¨atvinklig triangel

¨ar st¨orre ¨an l¨angden av hypotenusan.

Bevis: Enligt Pytagoras sats g¨aller a2+ b2 = c2. Antag att a + b≤ c. D˚a ¨ar (a + b)2 ≤ c2.

Men

(a + b)2 ≤ c2 ⇐⇒ a2+ b2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ c2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ 2ab ≤ 0.

Detta implicerar att n˚agon av a och b ¨ar mindre eller lika med 0. Mots¨agelse!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(93)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Sats: Summan av l¨angden p˚a kateterna i en r¨atvinklig triangel

¨ar st¨orre ¨an l¨angden av hypotenusan.

Bevis: Enligt Pytagoras sats g¨aller a2+ b2 = c2. Antag att a + b≤ c. D˚a ¨ar (a + b)2 ≤ c2. Men

(a + b)2 ≤ c2 ⇐⇒ a2+ b2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ c2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ 2ab ≤ 0.

Detta implicerar att n˚agon av a och b ¨ar mindre eller lika med 0. Mots¨agelse!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(94)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Sats: Summan av l¨angden p˚a kateterna i en r¨atvinklig triangel

¨ar st¨orre ¨an l¨angden av hypotenusan.

Bevis: Enligt Pytagoras sats g¨aller a2+ b2 = c2. Antag att a + b≤ c. D˚a ¨ar (a + b)2 ≤ c2. Men

(a + b)2 ≤ c2 ⇐⇒ a2+ b2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ c2+ 2ab≤ c2

⇐⇒ 2ab ≤ 0.

Detta implicerar att n˚agon av a och b ¨ar mindre eller lika med 0. Mots¨agelse!

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(95)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Induktionsbevis P˚ast˚aendet

Alla naturliga tal ¨ar antingen udda eller j¨amna.

kan ses som en f¨oljd P0, . . . , Pn, . . . av p˚ast˚aenden, ett f¨or varje naturligt tal n.

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt. I P1: Talet 1 ¨ar antingen udda eller j¨amnt. I P2: Talet 2 ¨ar antingen udda eller j¨amnt. I osv...

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(96)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Induktionsbevis P˚ast˚aendet

Alla naturliga tal ¨ar antingen udda eller j¨amna.

kan ses som en f¨oljd P0, . . . , Pn, . . . av p˚ast˚aenden, ett f¨or varje naturligt tal n.

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I P1: Talet 1 ¨ar antingen udda eller j¨amnt. I P2: Talet 2 ¨ar antingen udda eller j¨amnt. I osv...

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(97)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Induktionsbevis P˚ast˚aendet

Alla naturliga tal ¨ar antingen udda eller j¨amna.

kan ses som en f¨oljd P0, . . . , Pn, . . . av p˚ast˚aenden, ett f¨or varje naturligt tal n.

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I P1: Talet 1 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I P2: Talet 2 ¨ar antingen udda eller j¨amnt. I osv...

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(98)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Induktionsbevis P˚ast˚aendet

Alla naturliga tal ¨ar antingen udda eller j¨amna.

kan ses som en f¨oljd P0, . . . , Pn, . . . av p˚ast˚aenden, ett f¨or varje naturligt tal n.

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I P1: Talet 1 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I P2: Talet 2 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I osv...

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(99)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att bevisa satser p˚a denna form kan man anv¨anda induktionsbevis. Dessa sker i tv˚a steg.

Basfall: Bevisa att P0 g¨aller.

Induktionssteg: Bevisa att Pn =⇒ Pn+1 g¨aller f¨or alla n. I v˚art exempel blir det

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I Pn =⇒ Pn+1: Om talet n ¨ar antingen udda eller j¨amnt, s˚a ¨ar talet n + 1 udda eller j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(100)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att bevisa satser p˚a denna form kan man anv¨anda induktionsbevis. Dessa sker i tv˚a steg.

Basfall: Bevisa att P0 g¨aller.

Induktionssteg: Bevisa att Pn =⇒ Pn+1 g¨aller f¨or alla n. I v˚art exempel blir det

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I Pn =⇒ Pn+1: Om talet n ¨ar antingen udda eller j¨amnt, s˚a ¨ar talet n + 1 udda eller j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(101)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att bevisa satser p˚a denna form kan man anv¨anda induktionsbevis. Dessa sker i tv˚a steg.

Basfall: Bevisa att P0 g¨aller.

Induktionssteg: Bevisa att Pn =⇒ Pn+1 g¨aller f¨or alla n.

I v˚art exempel blir det

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I Pn =⇒ Pn+1: Om talet n ¨ar antingen udda eller j¨amnt, s˚a ¨ar talet n + 1 udda eller j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(102)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att bevisa satser p˚a denna form kan man anv¨anda induktionsbevis. Dessa sker i tv˚a steg.

Basfall: Bevisa att P0 g¨aller.

Induktionssteg: Bevisa att Pn =⇒ Pn+1 g¨aller f¨or alla n.

I v˚art exempel blir det

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I Pn =⇒ Pn+1: Om talet n ¨ar antingen udda eller j¨amnt, s˚a ¨ar talet n + 1 udda eller j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(103)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

F¨or att bevisa satser p˚a denna form kan man anv¨anda induktionsbevis. Dessa sker i tv˚a steg.

Basfall: Bevisa att P0 g¨aller.

Induktionssteg: Bevisa att Pn =⇒ Pn+1 g¨aller f¨or alla n.

I v˚art exempel blir det

I P0: Talet 0 ¨ar antingen udda eller j¨amnt.

I Pn =⇒ Pn+1: Om talet n ¨ar antingen udda eller j¨amnt, s˚a ¨ar talet n + 1 udda eller j¨amnt.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(104)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett induktionsbevis ¨ar att g˚a upp f¨or en trappa.

I Basfallet ¨ar att ta f¨orsta steget.

I Induktionssteget ¨ar att om du st˚ar p˚a ett trappsteg, s˚a kan du g˚a till n¨asta.

Man kan ¨aven t¨anka sig en kedja av implikationer: P0 =⇒ P1 =⇒ · · · =⇒ Pn =⇒ Pn+1 =⇒ · · · Basfallet ¨ar att visa att P0 g¨aller, medan Pn =⇒ Pn+1 visar att n¨asta steg alltid kan tas.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

(105)

Om cirkeln Kapitel 1.1 – Grundbegrepp Kapitel 1.2 – M¨angder Kapitel 1.3 – Funktioner Kapitel 1.4 – Bevistekniker

Ett induktionsbevis ¨ar att g˚a upp f¨or en trappa.

I Basfallet ¨ar att ta f¨orsta steget.

I Induktionssteget ¨ar att om du st˚ar p˚a ett trappsteg, s˚a kan du g˚a till n¨asta.

Man kan ¨aven t¨anka sig en kedja av implikationer: P0 =⇒ P1 =⇒ · · · =⇒ Pn =⇒ Pn+1 =⇒ · · · Basfallet ¨ar att visa att P0 g¨aller, medan Pn =⇒ Pn+1 visar att n¨asta steg alltid kan tas.

www.math-stockholm.se/cirkel Stockholms matematiska cirkel – Matematik och musik

References

Related documents

I simulate a population based on the illness-death model and study the eect of including prevalent cases at baseline when evaluating the MI, in the case-cohort design.. There are

Given a set of points, which for example can be measurements from an experiment, it is natural to believe that these are generated by some underlying function with some cer- tain

Fall (i) f¨ oljer av linjeintegralens linj¨ aritet och (ii) ˚ aterigen fr˚ an linje- integralens egenskaper.. Man kan visa att detta l˚ ater sig g¨ oras f¨ or funktioner av n¨

hα, βi där integralen konvergerar kallas för den fundamentala remsan.. I den fundamentala remsan är

3.2.2.10 A stricter definition of the integral and the fundamental theorem of calculus Armed with a better understanding of limits and continuity, as well as perhaps a firmer

Let us say we want to lift this system to the base period h.. Discrete lifting to enable state realization. As suggested by the dierent linings for the signals in the gure,

Aczel showed that CZF can be interpreted in Martin Löf’s type theory by considering a type of sets, hence giving CZF a constructive meaning.. In this master’s thesis we review

Under kursen kommer vi bland annat att studera det minsta antal färger som krävs för att färglägga olika typer av grafer..