- •А.Ф. Хрусталев основы математического моделирования
- •Хрусталев Александр Федорович
- •Предисловие
- •Введение
- •§1. Математическое моделирование как метод познания
- •1.1. Понятие математической модели
- •1.2. О гуманитарной значимости математических моделей
- •1.3. О сущности аксиоматического метода
- •1.4. Пример построения и исследования математической
- •1.5. А были ли американские астронавты на Луне?
- •§2. Общая схема применения математики. Множественность и единство моделей
- •2.1. Общая схема применения математики
- •Множественность и единство моделей
- •§3. Требования, предъявляемые к математической модели
- •3.1. Об адекватности математической модели
- •О полноте математической модели
- •3.3. О непротиворечивости модели
- •3.4. О других требованиях
- •§4. Приближенные числа и действия с ними
- •4.1. Десятичная запись приближенных чисел
- •4.2. О приближенных числах и значащих цифрах
- •4.3. О правилах действий с приближенными числами
- •4.4. Об оценке точности решения
- •§5. Система линейных уравнений как математическая модель
- •5.1. О решении переопределенных систем
- •5.2. Об устойчивости решений относительно погрешностей
- •§6. О построении математических моделей, описывающих результаты экспериментов
- •6.1. Математическая модель прямых измерений
- •6.2. О построении математических моделей косвенных измерений
- •§7. Оптимизационные модели
- •7.1. Примеры простейших задач на экстремум
- •7.2. О типах задач математического программирования
- •7.3. Конкретная транспортная задача
- •8.2. Простейшие задачи
- •8.3. Основная теорема о функциональной зависимости размерных величин
- •8.4. О необходимости соблюдения правила размерностей
- •9.1.О геометрическом подобии
- •На основании подобия треугольников можно решать различные задачи, связанные с определением расстояний, измерить которые непосредственно либо сложно, либо невозможно.
- •9.2. О физическом подобии
- •9.3. Измерение силы тяжести на луне с помощью телевизора
- •§10. Конечные уравнения как математические модели
- •10.1. Химическая задача
- •10.2. Физическая задача
- •10.3. Математическая задача №1151 [20]
- •§ 11. Предел и производная как математические модели
- •11.1. Предел как математическая модель
- •Определение длины окружности
- •Определение числа е
- •3. Определение площади поверхности шара
- •4. Определение вероятности события
- •5. Определение скорости свободного падения тела
- •6. Определение суммы ряда
- •11.2. Производная как математическая модель
- •§ 12. Интеграл как математическая модель
- •12.1. Задачи, приводящие к понятию интеграла
- •Задача об определении площади криволинейной трапеции
- •12.2. Две схемы приложения определённого интеграла
- •§13. О математических моделях, описываемых дифференциальными уравнениями
- •13.1. Задача о росте населения
- •13.2. Задача о колебаниях пружинного маятника
- •13.3. Задача о форме зеркала прожектора
- •§14. Вычислительный эксперимент
- •14.1. Вычислительный эксперимент как метод познания
- •14.2. Приложения метода к решению химических задач
- •14.3. Приложения метода к решению математических задач
- •Н. Винер § 15. Вероятность события как математическая модель
- •15.1. О понятии «вероятность события»
- •15.2. Вероятностные модели конкретных задач
- •Случай всегда приходит на помощь
- •§ 16. Математическая модель опыта. Случайная величина как математическая модель
- •16.1. Математическая модель опыта
- •16.2. Случайная величина (св) как математическая модель
- •16.3. Механическая модель св
- •§ 17. Схема бернулли. Цепь а.А. Маркова
- •17.1. Схема Бернулли
- •17.2. Цепь событий как математическая модель
- •17.3. Простейшая цепь а.А. Маркова
- •§ 18. Понятие о методе монте – карло
- •18.1. Общее представление о методе
- •Вероятностная задача:
- •18.2. Применения метода к решению невероятностных задач
- •18.3. О применении метода к проверке статистических гипотез
- •18.4. О сущности метода
- •§ 19. Простейшие теоремы математической химии и их приложения к построению математических моделей
- •19.1. Взаимно простые числа в химии
- •19.2. Критерии алканов
- •19.3. Теоремы гомологии
- •19.4. Теорема о молекулярной формуле соединения
- •§20. О математических моделях географии
- •20.1. О математических моделях Земли
- •20.2. Об измерениях диаметра Земли
- •20.3. О расширении горизонта в зависимости от высоты
- •20.4. О математических моделях холмов и впадин Земли
- •§21. О математических моделях логических связок
- •21.1. Высказывания
- •Отрицание
- •Конъюнкция – математическая модель логической
- •Дизъюнкция – математическая модель логической связки «или»
- •21.5. Импликация – математическая модель логической связки «если…, то»
- •21.6. Об определении модуля
- •21.7. О задании функции разными формулами
- •21.8. Высказывания и контактные схемы
- •21.9. Алгебра правды и лжи
- •§ 22. Понятие об имитационном моделировании
- •§ 23. Применение эвм к анализу математических моделей
- •23.1. Применение к совершенствованию учебных задач и их
- •23.2. Применение к анализу устойчивости решений
- •§ 24. Упрощение моделей
- •24.1. Химические задачи
- •24.2. Математические задачи
- •Другие задачи
- •§ 25. Вариант расчетно - графической работы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Основи математичного моделювання
- •Основы математического моделирования
21.6. Об определении модуля
В
школьном учебнике « Алгебра и начала
анализа» под редакцией академика А.Н.
Колмогорова и в учебнике «Алгебра 8»,
изданном под научным руководством
академика А.Н. Тихонова, при определении
применяется фигурная скобка, соответствующая
знаку конъюнкции «
»
( «и»):
Такое определение полностью соответствует правилам математической логики.
Вместе
с ним за последние 20 лет появилось
несколько ошибочных публикаций, в
которых в указанном определении вместо
фигурной скобки употребляется квадратная,
заменяющая знак дизъюнкции «
»
( «или»).
В этой связи сделаем ссылку на статью: «О «кусочных» определениях функций» Ю.Е. Обжерина и А.Ф. Хрусталева (Прикладные задачи математики и механики. Материалы ХIII- МНК, Севастополь: Издательство СевНТУ, 2005 г.), на основе которой излагается этот пункт.
Из общепринятого определения модуля, записанного с использованием логических знаков конъюнкции « » ( «и»), соответствующей фигурной скобке, дизъюнкции « » ( «или»), соответствующей квадратной скобке и импликации:
↔
следует,
что множество точек плоскости, описываемое
высказывательной формой, стоящей справа
от знака «↔» эквивалентности, является
графиком функции
.
Действительно, множество точек Р
плоскости, определяемое высказывательной
формой
,
является
объединением всех точек открытой левой
полуплоскости и биссектрисы первого
координатного угла, включая начало
координат. Ведь любая конкретная точка
левой полуплоскости превращает при
любом фиксированном значении
высказывательную форму
в истинное тривиальным образом
высказывание, поскольку в этом случае
посылка
оказывается ложной, а точка
правой полуплоскости при
превращает указанную форму в истинное
высказывание только при
(рисунок 21.1).
Аналогично,
множество точек
плоскости, определяемое высказывательной
формой
(рисунок 2.2), является объединением всех
точек замкнутой правой полуплоскости
и биссектрисы второго координатного
угла, а пересечение
изображает график функции
.
Объединение
,
соответствующее замене фигурной скобки
квадратной в определении модуля,
изображает всю координатную плоскость
и никакой функции не определяет.
Отметим также, что именно фигурная скобка используется при соответствующей записи функции распределения случайной величины в учебниках по теории вероятностей и математической статистике.
Ещё укажем, что в определении функции, заданной на разных промежутках различными формулами, логическая связка «если» часто заменяется словами «при», «для», «где», запятой «,» или как - то иначе. Однако все такие записи следует понимать в том смысле, что они обозначают импликацию.
И в заключение приведем слова В. А. Успенского об уточнении языка из предисловия к книге [43]. «Уточнение научного (да и не только научного) языка является на самом деле важной проблемой, не получившей еще, к сожалению должного признания. Между тем эта проблема имеет не только научное, но совершенно практическое значение: ясно, сколь большую роль, например, играет точность языка в юридических документах… С уточнением языка тесно связано повышение культуры мышления, чего настоятельно требуют интересы науки… В объем понятия «высокая культура мышления» входит умение мыслить формально. Формальное мышление не следует смешивать с неумением мыслить неформально, содержательно; формальное мышление не нехватка чего – то, а особое искусство».
Рисунок 21.1 – Левая Рисунок 21.2 – Правая
полуплоскость полуплоскость
с правым лучом с левым лучом
