تابع مقدماتی: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Eng.mrgh (بحث | مشارکت‌ها)
صفحه‌ای تازه حاوی «در ریاضیات یک تابع مقدماتی (elementary function )، تابعی است یک متغیر (ریاضی)...» ایجاد کرد
برچسب‌ها: عدم استفاده از یادکرد و پانویس متن دارای ویکی‌متن نامتناظر ویرایشگر دیداری
 
Fatemibot (بحث | مشارکت‌ها)
خط ۱:
در [[ریاضیات]] یک تابع مقدماتی (elementary function )، [[تابع|تابعی]]ی است یک [[متغیر (ریاضی)|متغییره]] که از [[ترکیب تابع|ترکیبی]] از تعداد متناهی [[حساب|عمل های اصلی]] (+ - × ÷) ، [[تابع نمایی|توابع نمایی]]، [[لگاریتم|لگاریتمی]]،ی، [[ضریب|اعداد ثابت]] و [[معادله جبری|جواب‌های معادلات جبری]] (به طور کلی ریشه n ام ) است.
 
تابع مقدماتی؛ [[توابع مثلثاتی]]، توابع هذلولوی و معکوس آن ها را هم شامل می شود، چرا که این توابع به وسیله توابع لگاریتمی و نمایی نیز قابل بیان هستند.
خط ۵:
بنا به تعریف مجموعه توابع مقدماتی نسبت به عمل های اصلی (+ - × ÷)، ترکیب توابع و [[مشتق|مشتق گیری]] [[بستار (ریاضی)|بسته]] اند، اما تحت [[سری (ریاضیات)|حد گیری و بی نهایت بار جمع زدن]] بسته نیستند. همچنین توابع مقدماتی، طبق [[:en:Liouville's_theorem_(differential_algebra)|قضیه لیوویل]]، نسبت به عمل [[انتگرال|انتگرال گیری]] بسته نیستند، [[:en:Nonelementary_integral|برای اطلاعات بیشتر به توابع نامقدماتی مراجعه کنید]]. [[:en:Liouvillian_function|توابع لیوویل]] به صورت تابع های مقدماتی، و به طور بازگشتی، انتگرال توابع لیوویل تعریف می شوند.
 
بعضی از توابع مقدماتی مانند ریشه گیری ها، توابع  لگاریتمی و [[توابع معکوس مثلثاتی]] در [[:en:Entire_function|تمام نقاط تعریف نشده اند]] و ممکن است برای [[:en:Multivalued_function|یک مقدار x چند مقدار بدهند]].
 
اولین بار [[ژوزف لیوویل]] با مجموعه مقالاتی که در طی سال های 1833 تا 1841 نوشت، تابع مقدماتی را معرفی کرد. و بعد ها [[:en:Joseph_Ritt|ژوزف فلز ریت]] در دهه 1930 یک روش جبری برای محاسبه توابع مقدماتی ابداع کرد.
خط ۱۱:
== چند مثال ==
چند مثال برای تابع مقدماتی در ادامه آورده شده است:
* مجموع،  برای مثال <math>x+1</math>
* ضرب کردن، برای مثال <math>2x</math>
* توابع چند جمله ای
* <math>\dfrac{e^{\tan x}}{1+x^2}\sin\left(\sqrt{1+(\ln x)^2}\right)</math>
* <math>-i\ln(x+i\sqrt{1-x^2})</math>
مثال آخر برایر <math>\arccos x</math>، معکوس کسینوس، در دامنه تمام نقاط مجموعه اعداد مختلط بنابراین یک تابع مقدماتی است.
 
=== <small>توابع نا مقدماتی</small> ===
اگر بخواهیم یک تابع نامقدماتی مثال بزنیم، می توان تابع خطا را نام برد:
 
<math>\mathrm{erf}(x)=\frac{2}{\sqrt{\pi}}\int_0^x e^{-t^2}\,dt,</math>
 
این جقیقت که این تابع نامقدماتی است در نگاه اول واضح نیست، اما می توان با الگوریتم ریچی نشان داد.
 
همچنین مثال های [[:en:Liouvillian_function#Examples|توابع لیویل# مثال ها]]  و [[:en:Nonelementary_integral|انتگرال توابع نا مقدماتی]] را نیز می توانید ببینید.
 
== جبر دبفرانسیلی ==
تعریف ریاضی یک '''تابع مقدماتی'''، یا یک تابع به صورت مقدماتی، به صورت مفهومی از [[:en:Differential_algebra|جبر دیفرانسیلی]] در نظر گرفته می شود. جبر دبفرانسیلی همان جبر معمولی است با یکسری اعمال اضافی ترِ مشتق ( نسخه جبری از دیفرانسیل ). با استفاده از اعمال مشتق می توان رابطه های جدیدی نوشت که راه حل های آن ها در نسخه های [[:en:Field_extension|تعمیم یافته]] جبر استفاده می شود. با شروع مطالعات روی [[میدان (ریاضی)|میدان]] [[تابع گویا|توابع گویا]] ، (توابعی که صورت و مخرج آن ها چند جمله ای است.) دو نوع مخصوص تعمیم غیر جبری شامل (لگاریتم  و توابع نمایی) را نیز می توان به میدان توابع مقدماتی اضافه کرد.
 
یک میدان دیفرانسیل ''F'' عضو یک میدان ''F<sub>0</sub>'' است (برای مثال توابع گویا در حول تابعی گویا مانند Q) که با نگاشت ''u''&nbsp;→&nbsp;∂''u''عضو می شوند. (بنابراین ''u∂'' یک تابع جدید است. گاهی این عبارت را به صورت ''<nowiki/>'u'' نیز می نویسند.) مشتق، مشخصات دیفرانسیلی یک عبارت را نشان می دهد، بنابراین برای هر دو عبارتِ این میدان، مشتق، خطی است:
 
<math>\partial (u + v) = \partial u + \partial v</math>
 
و طبق [[قاعده ضرب|فرمول لایب نیتز]]:
خط ۳۸:
<math>\partial(u\cdot v)=\partial u\cdot v+u\cdot\partial v\,.</math>
 
یک عبارت مانند ''h'' ثابت است اگر ''h=0∂'' باشد. اگر میدان پایه در اطراف توابع گویا باشد، باید در زمان تعمیم دادن این مطلب مراقب بود که ثابت های متعالی(غیر جبری) را هم اضافه کرد.
 
یک تابع مانند ''u'' از یک تعمیم دیفرانسیل مانند ''[0]F''  از میدان دیفرانسیلی ''F''  یک تابع ینیادی است در طول ''F'' اگر تابع ''u''
* در طول بازه تعریف ''F'' به صورت [[:en:Algebraic_function|تابع جبری]] باشد. یا،
* تابع نمایی باشد، یعنی، ''a<span lang="en" dir="rtl">∂ u = u∂</span>''  برای هر ''a'' ∈ ''F''  یا،
یک تابع لگاریتمی باشد، یعنی ''a/a<span lang="en" dir="rtl">∂=u∂</span>''  برای هر ''a'' ∈ ''F''.
 
( [[:en:Liouville's_theorem_(differential_algebra)|عبارت بالا همان قضیه لیوویل است]].) 
* تابع نمایی باشد، یعنی، ''a<span lang="en" dir="rtl">∂ u = u∂</span>'' برای هر ''a'' ∈ ''F'' یا،
یک تابع لگاریتمی باشد، یعنی ''a/a<span lang="en" dir="rtl">∂=u∂</span>''  برای هر ''a'' ∈ ''F''.
 
[[رده:انواع تابع]]
( [[:en:Liouville's_theorem_(differential_algebra)|عبارت بالا همان قضیه لیوویل است]].) 
[[رده:جبر رایانه‌ای]]