Továbbra is az analógiát követve: akkor kapunk szélsőértéket, ha δs[y(x)] eltűnik. y δy dx = 0. y δydx + f. y y δydx = 0 (2)

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Továbbra is az analógiát követve: akkor kapunk szélsőértéket, ha δs[y(x)] eltűnik. y δy dx = 0. y δydx + f. y y δydx = 0 (2)"

Átírás

1 1. Vriációszámítás Vezessük be funkcionálok foglmát, zz egy olyn operátort, mi függvények teréből vlós számok hlmzár képez: S[f] : F R A legegyszerűbb ilyen operátor htározott integrálás, hiszen ez egy függvényhez egy számot, függvény ltti terület ngyságát rendeli hozzá. f(x)dx = F (b) F () = T [,b] R A vriációszámítás ilyen funkcionálok szélsőértékkeresésével fogllkozik, zz például milyen függvényre lesz egy dott integrál minimális. Nézzük először klsszikus szélsőérték problémáját. Egy f(x) függvény zon pontját keressük, hol függvényérték független változó kis kitéréseire elsőrendben nem változik. Azz f(x)-et sorb-fejtve lineáris tg eltűnik: f(x + δx) = f(x) + δf(x) f(x) + f (x) δx + O(δx 2 ) (1) δx-el nullához trtv mgsbb rendű tgok elhnygolhtók, zz zt kpjuk, hogy mennyiben f (x) = 0, kkor függvényérték x-nk δx környezetében konstns, zz függvényünknek szélsőértéke, vgy inflexiós pontj vn. Térjünk vissz funkcionálokhoz. Ez esetben z f függvényünket kell megváltozttnunk, ezt nevezik függvény δf vriációjánk. Válsszuk úgy vriációt, hogy kezdő, és végpontbn megegyezzen z eredeti függvénnyel, útközben pedig közel hldjon f-hez. Legyen funkcionálunk lkú. Ekkor (1)-hez hsonlón: S[y(x)] = f(y (x), y(x), x)dx S[y(x) + δy(x)] = S[y(x)] + δs[y(x)] = ( f(y ), y, x) = S[y(x)] + δy + f(y, y, x) y y δy dx Továbbr is z nlógiát követve: kkor kpunk szélsőértéket, h δs[y(x)] eltűnik. δs[y(x)] = ( f(y, y, x) Az integrndus második tgjábn prciálisn integrálunk: δs[y(x)] = y f y δydx ) δy + f(y, y, x) y δy dx = 0 ( ) f y δydx + f y δy b = 0 Mivel vriációt direkt úgy válsztottuk meg, hogy δy htárokon eltűnjön, ezért: [ b ( ) ] f f δs[y(x)] = y y δydx = 0 (2) Az integrndusbn levő tgot z egyszerű függvények deriváltjánk nlógiáj lpján vezettük be, ezért funkcionális deriváltnk nevezzük, és δf -fel jelöljük. 1

2 Mivel (2)-es integrál zonosn 0, ezért z integrndusnk is nullát kell dni, hiszen minden vriációr teljesülnie kell. Ebből jutunk z Euler-Lgrnge egyenlethez, mi kimondj, hogy funkcionális deriváltnk el kell tűnnie. δf = f ( ) f y y = 0 (3) Tehát zt kptuk, hogy egy integrálnk olyn függvényre vn extrémum, mi teljesíti (3)-s egyenlőséget. Fontos, hogy ez z egyenlőség nem mondj meg, hogy kpott függvény minimumhoz, vgy mximumhoz trtozik! (3) lpján speciális függvénycsládokt vezethetünk be. 1. f(y, y, x) = f(y, x) Ekkor funkcionális derivált második tgj null, zz egy egyszerű egyenlethez jutunk: f y = 0 2. f(y, y, x) = f(y, x) Ekkor funkcionális derivált első tgj tűnik el, zz: d f dx y = 0 f y = const. 3. f(y, y, x) = f(y, y) Azz függvény nem függ expliciten függő változótól (ált. időtől). Ekkor f deriváltjár dódik: [f(y, y )] = f y y + f ( ) f y y (3) y y + f y y Az utolsó tg egy teljes derivált, átrendezve, és egyszerűbb lkbn dódik, hogy: [ ] f y y f(y, y ) = 0 Azz mennyiben f nem függ expliciten x-től, egy megmrdó mennyiséget tláltunk. Ezt függvényt hívják Beltrmi-függvénynek, Lgrnge-formlizmusbn, hol függő változó z idő, Beltrmi-megmrdás ekvivlens z energimegmrdássl. B := f y y f = const. (4) 2

3 2. Feldtok 2.1. Egyszerű feldtok Legrövidebb úthossz Tekintsük feldtnk két pont közötti legrövidebb út megkeresését. Úthosszt következő ábr szerint célszerű definiálni: Ekkor láthtó, hogy: Amiből: dl = cos ϕ = dx dl cos2 ϕ = ( ) 2 dx dl 1 cos 2 ϕ dx = 1 + tn 2 ϕ dx = 1 + y 2 dx Meg is vn minimlizálndó funkcionálunk. Adott és b x értékek mellett görbe hossz: L[y(x)] = A extrémum feltétele továbbr is (3) szerint dódik: 1 + y 2 dx ( ) L y = 0 L y = const. A deriválás elvégzésével: y 1 + y 2 = const. y = const. Azz zt z eredményt kptuk, hogy két pont közötti legrövidebb görbe mindig olyn, hogy nnk deriváltj egy konstns, zz görbe egy egyenes. Ezt is vártuk természetesen. 3

4 Legkisebb forgásfelület Legyen x 1 és x 2 pontbn két párhuzmos, x-tengelyre merőlegesen álló y 1 és y 2 sugrú körünk. Ekkor minimlizálndó felületet z előző feldt segítségével következő funkcionál dj meg: x2 x2 A[y] = 2π ydl = 2π y 1 + y 2 dx x 1 x 1 Hsználjuk most Beltrmi-függvényt. (Ezt z előző feldtbn is megtehettük voln, ugynrr z eredményre vezet.) ( ) yy 2 B = 2π y 1 + y 2 y = = const. 1 + y y 2 A fenti differenciálegyenlet szeprálhtó. A megoldás: ( ) y y 2 y A = B 2 1 y = B ch B hol A-t, és B-t kezdeti feltételekhez vló illesztésből kphtjuk meg. Érdekesség - Fermt-elv A Fermt-elv szerint fény két pont között legrövidebb optiki úthossz rendelkező pályán terjed. Tekintsük z x y síkbn történő fényterjedést, és legyen n(x) helyfüggő törésmuttó. Ekkor minimlizálndó funkcionálunk: L[y(x)] = n(x)dl = n(x) 1 + y 2 dx Ekkor z Euler-Lgrnge egyenlet szerint: ( ) ny y = 0 n = const. 1 + y y 2 Felhsználv, hogy y = tn ϕ: tn ϕ n = n sin ϕ = const. 1 + tn 2 ϕ (Tlán) nem meglepő módon visszkptuk Snellius-Descrtes törvényt. 4

5 2.2. Lgrnge-multiplikátorok Ennél módszernél zt trükköt hsználjuk ki, miszerint h függvényünkhöz 0-t dunk hozzá, zzl funkcionált nem befolyásoljuk, de extr mellékfeltételek teljesülését köthetjük ki. Mielőtt zonbn ész nélkül hsználnánk őket, fontos megjegyezni, hogy mindig tlálhtó olyn koordinátázás, mivel feltételek kpásból teljesülnek. Például: egy ing mozgását lehet Descrtes-féle koordinát-rendszerben felírni, és fonl hosszánk állndóságát λ( x 2 + y 2 l) multiplikátorrl figyelembe venni. Persze sokkl egyszerűbb polárkoordinátákkl dolgozni, hol feltétel triviálisn teljesül. Azz összefogllv: legyen ϕ k k drb kényszerünk, ezekkel funkcionál lkj következő. F λ [...] = (f + λ k ϕ k )dx = f λ dx (5) Természetesen ϕ függhet q k koordinátáktól (holonóm kényszer). Fontos megjegyezni, hogy ez esetben λ k -t mint változót vezetjük be, zz eszerint is vriálni kell. (5)-re tehát z Euler-Lgrnge egyenletek: ( ) f ϕ f + λ k q k q k q k = 0 δf λ δλ k = ϕ k = 0 Láthtjuk is, hogy ϕ k mellékfeltételeink rögtön teljesülnek is. Láncgörbe Legyen egy két végén felfüggesztett L hosszú, ϱ vonlsűrűségű kötelünk. Ennek z lkjár vgyunk kíváncsik. A minimlizálndó funkcionál kötélre htó potenciális energi (energiminimumr vló törekvés). (Emlékezve, hogy V = mgy, vlmint, hogy ϱdl = dm.) V [y(x)] = gyϱdl = gϱ y (1 + y 2 )dx Még meg kell kötnünk kötél hosszát is! Ezt vegyük figyelembe multiplikátor segítségével. V λ [y(x)] = gϱ y (1 (1 + y 2 )dx + λ + y 2 )dx Láthtó, hogy problém kísértetiesen hsonlít minimális forgásfelület problémájához. Egyszerűség kedvéért vezessük be ỹ = y + λ gϱ változót, ekkor ỹ = y továbbr is. Az integrndus tehát: f λ = (gϱy + λ) (1 + y 2 ) = gϱỹ (1 + ỹ 2 ) Ez már ténylegesen minimális forgásfelület problémáj, megoldás korábbik szerint tehát: ỹ = y + λ ( ) x A gϱ = Cch C 5

6 Mozgás előre megkötött felületen (görbén) Legyen feldt következő: vn egy m tömegű testünk, mi egydimenziós mozgást végez oly módon, hogy pályáj meg vn kötve egy f(x) görbére. Kérdés, hogy hogyn tudnánk Lgrnge-formlizmus segítségével megdni kényszererőt. Írjuk fel problém Lgrnge-függvényét, kényszerfeltételt vegyük figyelembe Lgrngemultiplikátorrl. Ebből z Euler-Lgrnge egyenletek: L = K V + λϕ = 1 2 m(ẋ2 + ẏ 2 ) mgy + λ(y f(x)) L x = d L dt ẋ λf (x) = mẍ (6) L y = d L mg + λ = mÿ (7) dt ẏ A kényszert úgy írhtjuk fel, mint görbe grdiensének és λ szorztát. Azz F k = λ ϕ. Röviden nézzük meg, hogy ez miért vn (részletesebben lesz Elméleti mechnikán). Egy tömegpont külső szbd erők, és kényszererők htás ltt áll, ekkor testre htó erők: F = F sz + F k Ezekből szbd erőket ismerjük, zonbn kényszererőkről csk nnyit tudunk, hogy ngyság és irány kkor, hogy görbén trts testet. A súrlódás elhnygolásávl tudjuk, hogy ez kényszer merőleges z dott pontbn lehetséges kis δr elmozdulás irányár. Ez időfüggetlen kényszer esetén megegyezik görbe deriváltjávl. Tehát: Fδr = F sz δr Newton II. törvényét felhsználv, és átrendezve kpjuk D Almbert elvet egy tömegpontr. (m r F sz )δr = 0 A fenti kijelentésekből kptuk tehát számunkr most érdekes kijelentést, hogy kényszererő időfüggetlen kényszerek esetén párhuzmos görbe normálisávl, ezért felírhtjuk, hogy: F k = λ ϕ Mivel ϕ = y f(x), kényszererő könnyen meghtározhtó: ( ) λf F k = (x) λ Már csk λ ngyság kérdés. Ezt meghtározhtjuk ebben z áltlános esetben is, bár módszer nem triviális, ugynezeket lépéseket kell lklmzni konkrét számolás esetén is. A trükk z, hogy z y = f(x) feltételt kétszer deriváljuk z idő szerint. Ekkor közvetett függvények deriválási szbályi szerint (f : x szerinti derivált, f: idő szerinti derivált): ÿ = f (x)ẋ 2 + f (x)ẍ (8) (6)-ból és (7)-ből kifejezve ẍ-ot és ÿ-ot, és (8)-b behelyettesítve zokt: g + λ m = f (x)ẋ 2 f (x) λ m 6

7 Ezt átrendezve λ-t kifejezhetjük: λ = mf (x)ẋ 2 + mg 1 + f (x) 2 (9) Érdekességként nézzünk meg egy fokkl konkrétbb példát. Egyszerűsítsünk nnyibn, hogy vessük el külső erőket, zz ne legyen grvitáció. Ekkor (9) egyszerűen: λ = mf (x)ẋ f (x) 2 (10) Vegyük észre, hogy kényszer első deriváltjánk felhsználásávl kifejezhetjük ẏ-ot ẋ függvényében. ẏ = f (x)ẋ Ezzel sebesség: Ezt visszhelyettesítve (10)-be: v 2 = ẋ 2 + ẏ 2 = ẋ 2 (1 + f (x) 2 ) ẋ 2 = λ = mf (x)v 2 (1 + f (x) 2 ) 2 A kényszererő ngyság z F k vektor bszolút értéke: mibe kiszámolt λ-t visszhelyettesítve: F k = λ 1 + f (x) 2 F k = mv 2 f (x) (1 + f (x) 2 ) 3/2 v f (x) 2 Felismerhetjük, hogy tört nem más, mint görbületi sugár reciprok, zz ehhez jól ismert képlethez jutunk: F k = mv2 R g Tehát zt z eredményt kptuk, hogy egy tetszőleges pályán kényszererő ngyság mindig olyn, minth z dott pontb tehető érintőkörön hldn testünk. Ez egy ngyon szép, és könnyen érthető eredmény. Természetesen grvitációs erőtér jelenlétében már nem ennyire egyszerű feldt, de ugynezeket lépéseket kell elkövetni. 3. Fiziki vontkozások Miért is ilyen fontos vriációszámítás fizikábn? A fiziki törvények egyik leglpvetőbb motívum z úgynevezett legkisebb htás elve. Ami zt jelenti, hogy egy test zon pályán fog hldni, mire htásintegrálj minimális. Rögtön láthtó, hogy ez persze vriációs problém. Fiziki problémák esetén funkcionált S[...]-sel jelöljük és htásnk nevezzük, z integrndusbn levő függvényt pedig L Lgrnge függvénynek. Egyszerű mechniki rendszereknél L = K V kinetikus és potenciális energi különbsége. A független változó áltlábn z idő, ezért z 1. fejezetben leírtk szerint, h L 3. 7

8 típusú, zz nem függ független változótól, kkor Beltrmi-függvény ekvivlens lesz z energiávl, mi folymt során állndó mrd. Az Euler-Lgrnge egyenletek továbbr is érvényben mrdnk, csk újbb jelöléseket vezetünk be. Legyenek áltlános koordináták: q k, áltlános sebességek: q k. L q k = p k áltlánosított, knonikus vgy konjugált impulzusok L q k = Q k áltlánosított erők Az Euler-Lgrnge függvények egyszerű lkj tehát N szbdsági fokú rendszer esetén: ṗ k = Q k k 1, 2...N 3.1. Ngyon egyszerű fiziki problémák A következőkben néhány lpvető mechniki rendszer már ismert mozgásegyenletét írjuk fel lgrnge-i módszer segíségével. Ing Egyik legegyszerűbb és legszebb példáj z áltlános koordinátázás előnyének. A feldtot descrtes-i koordinátákkl ngyon hosszú, és csúny lenne leírni, rádásul z ing hosszát lgrnge-multiplikátorrl kéne figyelembe venni. Ehelyett (r, ϕ) koordinátákt hsználv problém ngybn leegyszerűsödik. L = K( ϕ) V (ϕ) = 1 2 ml2 ϕ 2 + mgl cos ϕ A mozgásegyenleteket ϕ-re vontkozó Euler-Lgrnge egyenletek segítségével írhtjuk fel: l 2 ϕ = gl sin ϕ Amennyiben z ing kitérései kicsik, hrmonikus közelítést lklmzhtunk, zz sin ϕ ϕ. ϕ = g l ϕ Ezt kár meg is oldhtjuk, megoldás természetesen szinusz-koszinuszos lesz. Több tömegpont - csúszós ing Legyen m 1 és m 2 tömegű tömegpontunk, mik egy l hosszúságú ing két végpontjábn vnnk. A felfüggesztésnél legyen m 1 mozgthtó x iránybn. Írjuk fel Lgrnge-egyenletét. Legyen z 1-es számú testünk z x iránybn mozgthtó m 1 tömegű test. Ekkor ennek célszerű bevezetni z x koordinátát, mi egy z x tengelyen kijelölt ponttól mért távolságát jelenti. A másik, 2-es számú testünk legyen z ing végén. Neki célszerűen z előző feldt szerint polárkoordinátákt dunk. Annyi koordinátár vn szükségünk, hány szbdsági fokú rendszer. N testnek 3N szbdsági fok lehet, tehát esetünkben 6. De z 1-es testünk csk x tengely mentén mozoght, helyét minden időpillntbn egyértelműen megdhtjuk egyetlen koordinátávl, tehát itt "elvesztünk" 2 szbdsági fokot (zz 1 nem mozoght y vgy z irányb). A 2. testünk már mozoght z x y síkbn, de z-ben nem, zz ezzel elvesztünk egy szbdsági fokot, 8

9 vlmint kényszerfeltétel megkötésével elvesztünk még egyet. Tehát összesen 6 4 = 2 szbdsági fokú rendszerünk, zz két megfelelően válsztott koordinátát kell keresnünk. Ezek egyértelműen x és ϕ. Az 1. test koordinátái: ( ) ( ( ) (ẋ ) x1 x vx = vlmint sebesség: = y 1 0) v y 0 A 2. test koordinátái: ( ) ( ) x2 x + l sin ϕ = y 2 l cos ϕ vlmint sebesség: ( vx ) = v y (ẋ ) + l ϕ cos ϕ l ϕ sin ϕ A fentiek felhsználásávl Lgrnge-függvényt egyszerűen megkonstruálhtjuk. L = K 1 + K 2 V 2 = m 1 2 ẋ2 + m 2 2 (ẋ2 + l 2 ϕ 2 + 2lẋ ϕ cos ϕ) + m 2 gl cos ϕ Innen z Euler-Lgrnge egyenletek némi számolássl felírhtók. Fontos zonbn észrevenni, hogy x nem jelenik meg expliciten z egyenletben, ezért L x = 0, zz p x impulzus időben állndó. 4. Megmrdási tételek Amennyiben Lgrnge-függvény z egyik koordinátát expliciten nem trtlmzz, kkor hhoz egy megmrdási tétel trtozik. Áltlánosbbn kimondv ez Noether-tétel, mi kimondj, hogy egy rendszer szimmetriájához (h vn neki) mindig trtozik vlmilyen megmrdó fiziki mennyiség. Ilyet már láttunk, hisz Beltrmi függvényt pontosn kkor tudtuk felírni, h L nem függött t-től, és ehhez z energimegmrdást cstoltuk. Azz: db dt = E t Azz, h B konstns (nem függ t-től), kkor E megmrd. Ez elméletileg zt jelenti, hogy rendszer időben eltolhtó, időbeli szimmetriáj vn, minek következménye, hogy z Energiánk meg kell mrdni. Azokt koordinátákt, mik nem jelennek meg Lgrnge-bn, ciklikus koordinátáknk nevezzük. Tegyük fel, hogy egy rendszert q k koordinátákkl tudjuk leírni. Ekkor z Euler- Lgrnge egyenletek: d L = L dt q k q k H L nem függ q i -től, kkor i-re z egyenlet módosul: d L = 0 L = const. dt q i q i Azz q i -hez trtozó konjugált impulzus megmrd. Ez például lehet mg z impulzus, vgy impulzusmomentum... 9

10 Péld ciklikus koordinátákr: mozgás htványpotenciálbn Legyen dott egy centrális V (r) potenciálunk. Kérdés kilkuló körpályák sugr, és zok stbilitás. V (r) = αm r A Lgrnge-függvény: L = m 2 (ṙ2 + r 2 ϕ 2 ) + αm r Ezt bontsuk szét következőképpen: L = m ( m 2 ṙ2 + 2 r2 ϕ 2 + αm ) r Vegyük észre, hogy L független ϕ-től, ezért hozzá trtozó konjugált impulzus, z impulzusmomentum (N) megmrd (forgásszimmetri). Emlékezve, hogy N = mr 2 ϕ = const.: L = m ( N 2 2 ṙ2 + 2mr 2 + αm ) r Észrevehetjük, hogy ϕ-ket teljesen elimináltuk z egyenletből, és csk r, ṙ változójú tgok mrdtk. A kétdimenziós mozgást egy egydimenziós potenciálmozgásr redukáltuk. A második tg csk r-től függ, és olyn minth egy közös egydimenziós potenciált lkítnánk ki, miben test mjd mozog. Ilyen esetben zárójelben levő kifejezést együttesen effektív potenciálnk nevezzük, jele V eff. Az effektív potenciál tetszőleges centrális potenciálr mindig: V eff = N 2 2mr 2 + V (r) Különösebb számolás nélkül, fiziki jártsságból megmondhtjuk, hogy z Euler-Lgrnge egyenlet következőt fogj dni: m r = V eff (r) A lehetségesen kilkuló pályákr (ezek sugr legyen r ) teljesülni kell, hogy ott r = 0, zz: V eff (r ) = N 2 mr 3 + αm = m r = 0 r (+1) Ebből némi lgebrávl: ( ) 1 αm r 2 2 = N 2 Ahhoz, hogy ezen pályák stbilitását vizsgáljuk, hhoz V eff (r ) értéke szükséges. H potenciál második deriváltj pozitív, zz "mosolygós", kkor mozgó test kis kitérésre vissztér z eredeti pályájár, zonbn h negtív, kkor nem lehet stbil. Tehát stbil pályákr: V eff (r 2 αm 3N ) = ( + 1) + r (+2) mr 4 > 0 Az egyenletet átrendezve: 3N 2 m r ( 2) > ( + 1)αm 10

11 A kiszámolt r -ot behelyettesítve: 3N 2 αm 2 m N 2 > ( + 1)αm 2 > Azt kptuk tehát, hogy mennyiben < 2, léteznek stbil körpályák. Milyen szerencsénk vn, hogy grvitációs potenciál pont ilyen! 4.1. Kitekintés A vriációszámítás z elméleti fizik lpj, szinte minden fiziki ág épít rá. Mivel vriációs elvek ngyon konzekvensek, ezért ilyen elvekből kpott egyenletek (h nem számoltuk el) mindig ellentmondásmentesek. Kvntumfizikábn egyet se lehet lépni Hmilton-operátor nélkül. A Hmilton-függvény klsszikus fizikábn Lgrnge-függvény Legendre-trnszformáltj, mi igzából nnyit jelent, hogy (q k, q k ) helyett áttérünk (q k, p k ) változókr. Ekkor H = K + V tuljdonképpen z energiát dj meg (definiáló egyenlősége megegyezik Beltrmiévl). Kvntummechnikábn egy rendszert leíró Hmilton-függvényt operátorokkl írják fel. Ez egyszerűen nnyit jelent, hogy minden változó kp egy klpot: Ĥ = ˆp2 2m + V (ˆx) Különösebb mgyrázás nélkül fogdjuk el, hogy ˆx = x, vlmint ˆp = i, zz ˆx operátor egyszerűen egy x-szel vló szorzást jelöl, míg ˆp operátor egy deriválást is tkr mgábn konstnsokon kívül. Mivel Hmilton-függvényünk már egy operátor, mi leírj rendszerünket, jó ötlet lenne ennek megkeresni sjátértékeit. Jelöljük sjátvektort így: Ψ, és sjátértéket E-vel. Ekkor: Ĥ Ψ = E Ψ nyilvánvlón egy sjátérték-egyenlet. Ezt kiírv jutunk z időfüggetlen Schrödinger egyenlethez: ( ) 2 2m + V (x) Ψ = E Ψ Emellett fontos szerepet játszik különböző térelméletekben (pl. elektrodinmik). Itt z úgynevezett Lgrnge-sűrűségfüggvényt hsználjuk, miben változók különböző tereket fogják jelenteni. A htás itt egy kettős integrálként áll elő, hisz Ψ α (x, t) terek is folytonosn koordinátázottk (formálisn ez zt krj jelenteni, hogy szbdsági fokokt folytonosn indexeljük x-el). S = t2 t 1 Ldt = t2 L t 1 0 Λ(Ψ α (x, t), x Ψ α (x, t), t Ψ α (x, t), x, t)dxdt Ennek vriációjávl egy kicsit más lkú Euler-Lgrnge egyenletekhez jutunk: δs = Λ Λ x δψ α Ψ α ( x Ψ α ) Λ t ( t Ψ α ) = 0 Utolsóként még megemlíthető reltivitáselmélet. Itt sokbn nem tér el formlizmus klsszikus mechnikitól. Speciális reltivitáselméletben szinte teljesen ugynz minden, áltlános reltivitáselméletben pedig prciális deriváltkt ki kell cserélni kovriáns deriváltkr. Egyszerű példán nézzünk meg egy szép eredményt. 11

12 Legyen dott egy szbd részecskénk, minek Lgrnge-függvényét vlmiért következő lkbn foglmzzuk meg: L = mc 2 Ez látványosn nem függ semmitől, ezért z Euler-Lgrnge egyenletek egyszerűen zt dják, hogy 0 = 0, mi nem túl informtív. Próbáljuk meg felírni Beltrmi függvényt, mi itt z energiávl lesz egyenlő, mi megmrd, hisz nincs időfüggés. B = E = p q L = L = const. E = mc 2 Most, hogy már ez is megvn, remélhetőleg mindent értünk világról. Köszönöm, hogy kitrtón idáig elolvstál :) 12

OPTIMALIZÁLÁS LAGRANGE-FÉLE MULTIPLIKÁTOR SEGÍTSÉGÉVEL

OPTIMALIZÁLÁS LAGRANGE-FÉLE MULTIPLIKÁTOR SEGÍTSÉGÉVEL OPTIMALIZÁLÁS LAGRANGE-FÉLE MULTIPLIKÁTOR SEGÍTSÉGÉVEL HAJDER LEVENTE 1. Bevezetés A Lgrnge-féle multiplikátoros eljárást Joseph Louis Lgrnge (1736-1813) olsz csillgász-mtemtikus (eredeti nevén Giuseppe

Részletesebben

Lagrange egyenletek. Úgy a virtuális munka mint a D Alembert-elv gyakorlati alkalmazását

Lagrange egyenletek. Úgy a virtuális munka mint a D Alembert-elv gyakorlati alkalmazását Lagrange egyenletek Úgy a virtuális munka mint a D Alembert-elv gyakorlati alkalmazását megnehezíti a δr i virtuális elmozdulások egymástól való függősége. (F i ṗ i )δx i = 0, i = 1, 3N. (1) i 3N infinitezimális

Részletesebben

1. Az előző előadás anyaga

1. Az előző előadás anyaga . Az előző előadás anyaga Egy fiú áll az A pontban és azt látja, hogy a barátnője fuldoklik a B pontban egy tóban. Milyen plyán kell a fiúnak mozognia, hogy a leggyorsabban a barátnőjéhez érjen, ha a parton

Részletesebben

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései Mtemtik A1 - Anlízis elméleti kérdései (műszki menedzser szk, 2018. ősz) Kör egyenlete Az (x 0, y 0 ) középpontú, R sugrú kör egyenlete síkon (x x 0 ) 2 + (y y 0 ) 2 = R 2. Polinom Az x n x n + n 1 x n

Részletesebben

1. feladat Oldja meg a valós számok halmazán a következő egyenletet: 3. x log3 2

1. feladat Oldja meg a valós számok halmazán a következő egyenletet: 3. x log3 2 A 004/005 tnévi Országos Középiskoli Tnulmányi Verseny második fordulójánk feldtmegoldási MATEMATIKÁBÓL ( I ktegóri ) feldt Oldj meg vlós számok hlmzán következő egyenletet: log log log + log Megoldás:

Részletesebben

FELVÉTELI VIZSGA, július 15.

FELVÉTELI VIZSGA, július 15. BABEŞ-BOLYAI TUDOMÁNYEGYETEM, KOLOZSVÁR MATEMATIKA ÉS INFORMATIKA KAR FELVÉTELI VIZSGA, 8. július. Írásbeli vizsg MATEMATIKÁBÓL FONTOS TUDNIVALÓK: ) A feleletválsztós feldtok (,,A rész) esetén egy vgy

Részletesebben

Els gyakorlat. vagy más jelöléssel

Els gyakorlat. vagy más jelöléssel Els gykorlt Egyszer egyenletek, EHL PDE A gykorlt elején megismerkedünk prciális dierenciálegyenletek (mostntól: PDE-k) lpfoglmivl. A félév során sokt fog szerepelni z ún. multiindex jelöl, melynek lényege,

Részletesebben

Vektorok. Vektoron irányított szakaszt értünk.

Vektorok. Vektoron irányított szakaszt értünk. Vektorok Vektoron irányított szkszt értünk A definíció értelmében tehát vektort kkor ismerjük, h ismerjük hosszát és z irányát A vektort kövér kis betűkkel (, b stb) jelöljük, megkülönböztetve z, b számoktól,

Részletesebben

Egy szép és jó ábra csodákra képes. Az alábbi 1. ábrát [ 1 ] - ben találtuk; talán már máskor is hivatkoztunk rá.

Egy szép és jó ábra csodákra képes. Az alábbi 1. ábrát [ 1 ] - ben találtuk; talán már máskor is hivatkoztunk rá. Egy szép és jó ábr csodákr képes Az lábbi. ábrát [ ] - ben tláltuk; tlán már máskor is hivtkoztunk rá.. ábr Az különlegessége, hogy vlki nem volt rest megcsinál(tt)ni, még h sok is volt vele munk. Ennek

Részletesebben

Differenciálszámítás. Lokális szélsőérték: Az f(x) függvénynek az x 0 helyen lokális szélsőértéke

Differenciálszámítás. Lokális szélsőérték: Az f(x) függvénynek az x 0 helyen lokális szélsőértéke Differenciálszámítás Lokális növekedés (illetve csökkenés): H z f() függvény deriváltj z 0 helyen pozitív: f () > 0 (illetve negtív: f () < 0), kkor z f() függvény z 0 helyen növekvően (illetve csökkenően)

Részletesebben

Egy látószög - feladat

Egy látószög - feladat Ehhez tekintsük z 1. ábrát is! Egy látószög - feldt 1. ábr Az A pont körül kering C pont, egy r sugrú körön. A rögzített A és B pontok egymástól távolság vnnk. Az = CAB szöget folymtosn mérjük. Keressük

Részletesebben

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx =

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx = Matematika előadás elméleti kérdéseinél kérdezhető képletek Matematika II Határozatlan Integrálszámítás d) Adja meg az alábbi alapintegrálokat! x n 1 dx =, sin 2 x dx = d) Adja meg az alábbi alapintegrálokat!

Részletesebben

Kinematika: A mechanikának az a része, amely a testek mozgását vizsgálja a kiváltó okok (erők) tanulmányozása nélkül.

Kinematika: A mechanikának az a része, amely a testek mozgását vizsgálja a kiváltó okok (erők) tanulmányozása nélkül. 01.03.16. RADNAY László Tnársegéd Debreceni Egyetem Műszki Kr Építőmérnöki Tnszék E-mil: rdnylszlo@gmil.com Mobil: +36 0 416 59 14 Definíciók: Kinemtik: A mechnikánk z része, mely testek mozgását vizsgálj

Részletesebben

VI. Deriválható függvények tulajdonságai

VI. Deriválható függvények tulajdonságai 1 Deriválhtó függvének tuljdonsági VI Deriválhtó függvének tuljdonsági Ebben fejezetben zt vizsgáljuk, hog deriválhtó függvének esetén derivált milen összefüggésben vn függvén más tuljdonságivl, és hogn

Részletesebben

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) Az 1. forduló feladatainak megoldása

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011 Matematika I. kategória (SZAKKÖZÉPISKOLA) Az 1. forduló feladatainak megoldása Okttási Hivtl Országos Középiskoli Tnulmányi Verseny 00/0 Mtemtik I ktegóri (SZAKKÖZÉPISKOLA) Az forduló feldtink megoldás Az x vlós számr teljesül hogy Htározz meg sin x értékét! 6 sin x os x + 6 = 0

Részletesebben

A Hamilton-Jacobi-egyenlet

A Hamilton-Jacobi-egyenlet A Hamilton-Jacobi-egyenlet Ha sikerül olyan kanonikus transzformációt találnunk, amely a Hamilton-függvényt zérusra transzformálja akkor valamennyi új koordináta és impulzus állandó lesz: H 0 Q k = H P

Részletesebben

sin x = cos x =? sin x = dx =? dx = cos x =? g) Adja meg a helyettesítéses integrálás szabályát határozott integrálokra vonatkozóan!

sin x = cos x =? sin x = dx =? dx = cos x =? g) Adja meg a helyettesítéses integrálás szabályát határozott integrálokra vonatkozóan! Matematika előadás elméleti kérdéseinél kérdezhető képletek Analízis II Határozatlan integrálszámítás g) t = tg x 2 helyettesítés esetén mivel egyenlő sin x = cos x =? g) t = tg x 2 helyettesítés esetén

Részletesebben

Kalkulus II. Beugró kérdések és válaszok 2012/2013 as tanév II. félév

Kalkulus II. Beugró kérdések és válaszok 2012/2013 as tanév II. félév Klkulus II. Beugró kérdések és válszok 2012/2013 s tnév II. félév 1. Legyen ], b[ R nemüres, nyílt intervllum, f :], b[ R függvény. Hogyn vn értelmezve z f függvény primitív függvénye? Válsz. Legyen ],

Részletesebben

4. Hatványozás, gyökvonás

4. Hatványozás, gyökvonás I. Nulldik ZH-bn láttuk:. Htványozás, gyökvonás. Válssz ki, hogy z lábbik közül melyikkel egyezik meg következő kifejezés, h, y és z pozitív számok! 7 y z z y (A) 7 8 y z (B) 7 8 y z (C) 9 9 8 y z (D)

Részletesebben

Lagrange és Hamilton mechanika

Lagrange és Hamilton mechanika Lagrange és 2010. október 17. Lagrange és Tartalom 1 Variáció Lagrange egyenlet Legendre transzformáció Hamilton egyenletek 2 3 Szimplektikus sokaság Hamilton mez Hamilton és Lagrange egyenletek ekvivalenciája

Részletesebben

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál Htározott integrál definíció folytonos függvények esetén definíció korlátos függvények esetén Newton -Leibniz szbály integrálási szbályok lklmzások improprius integrál Legyen z f függvény [, b]-n értelmezett

Részletesebben

5. Logaritmus. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 125 -öt kapjunk. A 3 5 -nek a 3. hatványa 5, log. x Mennyi a log kifejezés értéke?

5. Logaritmus. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 125 -öt kapjunk. A 3 5 -nek a 3. hatványa 5, log. x Mennyi a log kifejezés értéke? . Logritmus I. Nulldik ZH-bn láttuk:. Mennyi kifejezés értéke? (A) Megoldás I.: BME 0. szeptember. (7B) A feldt ritmus definíciójából kiindulv gykorltilg fejben végiggondolhtó. Az kérdés, hogy -öt hánydik

Részletesebben

Numerikus módszerek 2.

Numerikus módszerek 2. Numerikus módszerek 2. 12. elődás: Numerikus integrálás I. Krebsz Ann ELTE IK 2015. május 5. Trtlomjegyzék 1 Numerikus integrálás 2 Newton Cotes típusú kvdrtúr formulák 3 Hibformulák 4 Összetett formulák

Részletesebben

= n 2 = x 2 dx = 3c 2 ( 1 ( 4)). = π 13.1

= n 2 = x 2 dx = 3c 2 ( 1 ( 4)). = π 13.1 Htározott integrál megoldások + 7 + + 9 = 9 6 A bl végpontokt válsztv: i = i n, i+ i = n, fξ i = i 6 d = lim n n i= i n n = n lim n n i = lim n i= A jobb végpontokt válsztv: fξ i = n i, n i d = lim n n

Részletesebben

Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.)

Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.) Dr. Vincze Szilvi Trtlomjegyzék.) Vektortér foglm.) Lineáris kombináció, lineáris függetlenség és lineáris függőség foglm 3.) Generátorrendszer, dimenzió, bázis 4.) Altér, rng, komptibilitás Vektortér

Részletesebben

l.ch TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK HATÁRÉRTÉKE ÉS DIFFERENCIÁLHATÓSÁGA

l.ch TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK HATÁRÉRTÉKE ÉS DIFFERENCIÁLHATÓSÁGA l.ch TÖBBVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK HATÁRÉRTÉKE ÉS DIFFERENCIÁLHATÓSÁGA A kétváltozós függvének két vlós számhoz rendelnek hozzá eg hrmdik vlós számot, másként foglmzv számpárokhoz rendelnek hozzá eg hrmdik számot.

Részletesebben

Matematika II képletek. 1 sin xdx =, cos 2 x dx = sh 2 x dx = 1 + x 2 dx = 1 x. cos xdx =,

Matematika II képletek. 1 sin xdx =, cos 2 x dx = sh 2 x dx = 1 + x 2 dx = 1 x. cos xdx =, Matematika II előadás elméleti kérdéseinél kérdezhető képletek Matematika II képletek Határozatlan Integrálszámítás x n dx =, sin 2 x dx = sin xdx =, ch 2 x dx = sin xdx =, sh 2 x dx = cos xdx =, + x 2

Részletesebben

0.1 Deníció. Egy (X, A, µ) téren értelmezett mérhet függvényekb l álló valamely (f α ) α egyenletesen integrálhatónak mondunk, ha

0.1 Deníció. Egy (X, A, µ) téren értelmezett mérhet függvényekb l álló valamely (f α ) α egyenletesen integrálhatónak mondunk, ha Vegyük észre, hogy egy mérhet f függvény pontosn kkor integrálhtó, h f dµ =. lim N Ez indokolj következ deníciót. { f α >N}. Deníció. Egy X, A, µ téren értelmezett mérhet függvényekb l álló vlmely f α

Részletesebben

Differenciálgeometria feladatok

Differenciálgeometria feladatok Differenciálgeometri feldtok 1. sorozt 1. Egy sugrú kör csúszás nélkül gördül egy egyenes mentén. A kör egy rögzített kerületi pontj áltl leírt pályát cikloisnk nevezzük. () Írjuk fel ciklois egy c: R

Részletesebben

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya. Lendület Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya. Lendülettétel: Az lendület erő hatására változik meg. Az eredő erő határozza meg

Részletesebben

GAZDASÁGI MATEMATIKA I.

GAZDASÁGI MATEMATIKA I. GAZDASÁGI MATEMATIKA I.. A HALMAZELMÉLET ALAPJAI. Hlmzok A hlmz, hlmz eleme lpfoglom (nem deniáljuk ket). Szokásos jelölések: hlmzok A, B, C (ngy bet k), elemek, b, c (kis bet k), trtlmzás B ( eleme z

Részletesebben

Geometriai vagy kinematikai természetű feltételek: kötések vagy. kényszerek. 1. Egy apró korong egy mozdulatlan lejtőn vagy egy gömb belső

Geometriai vagy kinematikai természetű feltételek: kötések vagy. kényszerek. 1. Egy apró korong egy mozdulatlan lejtőn vagy egy gömb belső Kényszerek Geometriai vagy kinematikai természetű feltételek: kötések vagy kényszerek. Példák: 1. Egy apró korong egy mozdulatlan lejtőn vagy egy gömb belső felületén mozog. Kényszerek Geometriai vagy

Részletesebben

Többváltozós analízis gyakorlat

Többváltozós analízis gyakorlat Többváltozós nlízis gykorlt Áltlános iskoli mtemtiktnár szk 07/08. őszi félév Ajánlott irodlom (sok gykorló feldt, megoldásokkl: Thoms-féle klkulus 3., Typote, 007. (Jól hsználhtók z -. kötetek is Fekete

Részletesebben

A brachistochron probléma megoldása

A brachistochron probléma megoldása A brachistochron probléma megoldása Adott a függőleges síkban két nem egy függőleges egyenesen fekvő P 0 és P 1 pont, amelyek közül a P 1 fekszik alacsonyabban. Azt a kérdést fogjuk vizsgálni. hogy van-e

Részletesebben

f (ξ i ) (x i x i 1 )

f (ξ i ) (x i x i 1 ) Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg 4. Integrálszámítás 4.. A htározott integrál Definíció Az [, b] intervllum vlmely n részes felosztásán (n N) z F n ={,,..., n } hlmzt értjük, melyre = <

Részletesebben

r a sugara, h a magassága a hengernek a maximalizálandó függvényünk a V (r, h) = πr 2 h. Az érintkezési pontokban x 2 + y 2 = r 2 és z = h/2.

r a sugara, h a magassága a hengernek a maximalizálandó függvényünk a V (r, h) = πr 2 h. Az érintkezési pontokban x 2 + y 2 = r 2 és z = h/2. Feltételes szélsőérték Keressük úgy egy kétváltozós f (x, y) függvény szélsőértékét, hogy közben eleget tegyünk egy másik, g(x, y) = 0 típusú megszorításnak. Példa Határozzuk meg egy forgásellipszoidba

Részletesebben

Az ABCD köré írható kör egyenlete: ( x- 3) + ( y- 5) = 85. ahol O az origó. OB(; 912). Legyen y = 0, egyenletrendszer gyökei adják.

Az ABCD köré írható kör egyenlete: ( x- 3) + ( y- 5) = 85. ahol O az origó. OB(; 912). Legyen y = 0, egyenletrendszer gyökei adják. 5 egyes feldtok Az dott körök k : x + ( y- ) = és k : ( x- ) + y = K (; 0), r, K (; 0), r K K = 0 > +, két körnek nincs közös pontj Legyen (; ) Az egyenlô hosszú érintôszkszokr felírhtjuk következô egyenletet:

Részletesebben

Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek

Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek Eponenciális és logritmikus egyenletek, Eponenciális és logritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek Eponenciális egyenletek 60 ) = ; b) = ; c) = ; d) = 0; e) = ; f) = ; g) = ; h) =- 7

Részletesebben

2. NUMERIKUS INTEGRÁLÁS

2. NUMERIKUS INTEGRÁLÁS numerikus nlízis ii. 39 B - SPLINEOK DERIVÁLTJÁRA ÉRVÉNYES : B mi x =m Bm,i x B m,ix. t i+m t i t i+m+ t i+. NUMERIKUS INTEGRÁLÁS Htározott integrálok numerikus kiszámítás mtemtik egyik legrégebbi problémáj.

Részletesebben

Az integrálszámítás néhány alkalmazása

Az integrálszámítás néhány alkalmazása Az integrálszámítás néhány lklmzás (szerkesztés ltt) Dr Toledo Rodolfo 4 november 4 Trtlomjegyzék Két függvények áltl htárolt terület Forgástestek térfogt és felszíne 5 3 Ívhosszszámítás 7 4 Feldtok 8

Részletesebben

7. tétel: Elsı- és másodfokú egyenletek és egyenletrendszerek megoldási módszerei

7. tétel: Elsı- és másodfokú egyenletek és egyenletrendszerek megoldási módszerei 7. tétel: Elsı- és másodfokú egyenletek és egyenletrendszerek megoldási módszerei Elsıfokú függvények: f : A R A R, A és f () = m, hol m; R m 0 Az elsıfokú függvény képe egyenes. (lásd késı) m: meredekség,

Részletesebben

A torokgerendás fedélszerkezet erőjátékáról 1. rész

A torokgerendás fedélszerkezet erőjátékáról 1. rész A torokgerendás fedélszerkezet erőjátékáról. rész Bevezetés Az idő múlik, kívánlmk és lehetőségek változnk. Tegnp még logrléccel számoltunk, m már elektronikus számoló - és számítógéppel. Sok teendőnk

Részletesebben

Kvantummechanikai alapok I.

Kvantummechanikai alapok I. Kvantummechanikai alapok I. Dr. Berta Miklós bertam@sze.hu 2017. szeptember 21. 1 / 41 Állapotfüggvény. Dinamikai egyenlet. Ψ(r, t) 2 / 41 Állapotfüggvény. Dinamikai egyenlet. Ψ(r, t) Ψ(r, t)-csak a hely

Részletesebben

Óravázlatok: Matematika 2. Tartományintegrálok

Óravázlatok: Matematika 2. Tartományintegrálok Órvázltok: Mtemtik 2. rtományintegrálok Brth Ferenc zegedi udományegyetem, Elméleti Fiziki nszék készültség: April 23, 23 http://www.jte.u-szeged.hu/ brthf/oktts.htm) ontents 1. A kettős integrál 1 1.1.

Részletesebben

Az előadás anyagának törzsrésze

Az előadás anyagának törzsrésze Az elődás nygánk törzsrésze 2. félév 1. Az egyváltozós differenciálszámítás lklmzási 1. Szélsőértékek. Foglmk. Def. Egy R pont környezete olyn J nyílt intervllum, melyre J. Def. Egy f : R R függvénynek

Részletesebben

Térbeli pont helyzetének és elmozdulásának meghatározásáról - I.

Térbeli pont helyzetének és elmozdulásának meghatározásáról - I. Térbeli pont helyzetének és elmozdulásánk meghtározásáról - I Egy korábbi dolgoztunkbn melynek címe: Hely és elmozdulás - meghtározás távolságméréssel már volt szó címbeli témáról Ott térbeli mozgást végző

Részletesebben

Heves Megyei Középiskolák Palotás József és Kertész Andor Matematikai Emlékversenye évfolyam (a feladatok megoldása)

Heves Megyei Középiskolák Palotás József és Kertész Andor Matematikai Emlékversenye évfolyam (a feladatok megoldása) Okttási Hivtl E g r i P e d g ó g i i O k t t á s i K ö z p o n t Cím: 00 Eger, Szvorényi u. 7. Postcím: 00 Eger, Szvorényi u. 7. elefon: /50-90 Honlp: www.oktts.hu E-mil: POKEger@oh.gov.hu Heves Megyei

Részletesebben

Tehetetlenségi nyomatékok

Tehetetlenségi nyomatékok Tehetetlenségi nyomtékok 1 Htározzuk meg z m tömegű l hosszúságú homogén rúd tehetetlenségi nyomtékát rúd trtóegyenesét metsző tetszőleges egyenesre vontkozón, h rúd és z egyenes hjlásszöge α, rúd középpontjánk

Részletesebben

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (b) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: 2013. november 9. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (b) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: 2013. november 9. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék Bevezetés a modern fizika fejezeteibe 4. (b) Kvantummechanika Utolsó módosítás: 2013. november 9. 1 A legkisebb hatás elve (1) A legkisebb hatás elve (Hamilton-elv): S: a hatás L: Lagrange-függvény 2 A

Részletesebben

Vektorok (folytatás)

Vektorok (folytatás) Vektorok (folyttás) Vektor szorzás számml (sklárrl) Vektor szorzás számml b 1 c 2b c 2 ( 1 ) 2 Az vektor k-szoros (k R, vgyis k egy vlós szám) z vektor, melynek hossz k, irány pedig k > 0 esetén irányávl

Részletesebben

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika Dr Vincze Szilvi 24/25-ös tnév II féléves temtik Mátrix foglm, speciális mátrixok Műveletek mátrixokkl, mátrix inverze 2 A determináns foglm és tuljdonsági 3 Lineáris egyenletrendszerek és megoldási módszereik

Részletesebben

KIDOLGOZÁSA - INFORMATIKAI MATEMATIKA SZAK -

KIDOLGOZÁSA - INFORMATIKAI MATEMATIKA SZAK - ANALITIKUS MÉRTANBÓL KITŰZÖTT ÁLLAMVIZSGA TÉTELEK KIDOLGOZÁSA - INFORMATIKAI MATEMATIKA SZAK - Trtlomjegyzék 1. Anlitikus mértn síkbn 1.1. Síkbeli egyenesek egyenletei Descrtes-féle koordinát rendszerhez

Részletesebben

IX. A TRIGONOMETRIA ALKALMAZÁSA A GEOMETRIÁBAN

IX. A TRIGONOMETRIA ALKALMAZÁSA A GEOMETRIÁBAN 4 trigonometri lklmzás geometrián IX TRIGONOMETRI LKLMZÁS GEOMETRIÁN IX szinusz tétel Feldt Számítsd ki z háromszög köré írhtó kör sugrát háromszög egy oldl és szemen fekvő szög függvényéen Megoldás z

Részletesebben

Az elméleti mechanika alapjai

Az elméleti mechanika alapjai Az elméleti mechanika alapjai Tömegpont, a továbbiakban részecske. A jelenségeket a háromdimenziós térben és időben játszódnak le: r helyzetvektor v dr dt ṙ, a dr dt r a részecske sebessége illetve gyorsulása.

Részletesebben

Feladatok az 5. hétre. Eredményekkel és teljesen kidolgozott megoldásokkal az 1,2,3.(a),(b),(c), 6.(a) feladatokra

Feladatok az 5. hétre. Eredményekkel és teljesen kidolgozott megoldásokkal az 1,2,3.(a),(b),(c), 6.(a) feladatokra Feladatok az 5. hétre. Eredményekkel és teljesen kidolgozott megoldásokkal az 1,,3.(a),(b),(), 6.(a) feladatokra 1. Oldjuk meg a következő kezdeti érték feladatot: y 1 =, y(0) = 3, 1 x y (0) = 1. Ha egy

Részletesebben

Juhász István Orosz Gyula Paróczay József Szászné Dr. Simon Judit MATEMATIKA 10. Az érthetõ matematika tankönyv feladatainak megoldásai

Juhász István Orosz Gyula Paróczay József Szászné Dr. Simon Judit MATEMATIKA 10. Az érthetõ matematika tankönyv feladatainak megoldásai Juhász István Orosz Gyul Próczy József Szászné Dr Simon Judit MATEMATIKA 0 Az érthetõ mtemtik tnkönyv feldtink megoldási A feldtokt nehézségük szerint szinteztük: K középszint, könnyebb; K középszint,

Részletesebben

Differenciálegyenletek numerikus integrálása április 9.

Differenciálegyenletek numerikus integrálása április 9. Differenciálegyenletek numerikus integrálása 2018. április 9. Differenciálegyenletek Olyan egyenletek, ahol a megoldást függvény alakjában keressük az egyenletben a függvény és deriváltjai szerepelnek

Részletesebben

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4.

Matematika A2 vizsga mgeoldása június 4. Matematika A vizsga mgeoldása 03. június.. (a (3 pont Definiálja az f(x, y függvény határértékét az (x 0, y 0 helyen! Megoldás: Legyen D R, f : D R. Legyen az f(x, y függvény értelmezve az (x 0, y 0 pont

Részletesebben

1. Házi feladatsor Varga Bonbien, VABPACT.ELTE

1. Házi feladatsor Varga Bonbien, VABPACT.ELTE . Házi feldtsor Vrg Bonbien, VBPCT.LT. Feldt: feldt szerint z ellipszis istengelye ngytengelye b. Prméterezzü z ellipszist z lábbi módon: x = b cos t zz: y = sin t r(t) = b cos t sin t z ismert éplet szerint

Részletesebben

Középiskolás leszek! matematika. 13. feladatsor 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Középiskolás leszek! matematika. 13. feladatsor 1. 2. 3. 4. 5. 6. Középiskolás leszek! mtemtik Melyik számot jelentheti A h tudjuk hogy I felennyi mint S S egyenlõ K és O összegével K egyenlõ O és L különbségével O háromszoros L-nek L negyede 64-nek I + S + K + O + L

Részletesebben

6. A Lagrange-formalizmus

6. A Lagrange-formalizmus Drótos G.: Fejezetek az elméleti mechanikából 6. rész 1 6. A Lagrange-formalizmus A Lagrange-formalizmus alkalmazásával bizonyos fizikai rendszerek mozgásegyenleteit írhatjuk fel egyszerű módon. Az alapvető

Részletesebben

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés Htvány, gyök, logritmus áttekintés. osztály Gyökvonás Négyzetgyök: Vlmely nem negtív vlós szám négyzetgyöke olyn nem negtív vlós szám, melynek négyzete z szám. Mgj.: R = Azonosságok: b ; b k ;, h, b R

Részletesebben

5.2. ábra. A mágnestűk a rúdmágnes erőterében az erővonalak irányát mutatják.

5.2. ábra. A mágnestűk a rúdmágnes erőterében az erővonalak irányát mutatják. 8 5. Néány közelítő megoldás geometrii szemléltetése A dy dx = y2 x 2 2xy y 2 x 2 +2xy 5.1. ábr. differenciálegyenlet lpján rjzoltó iránymező. 5.2. ábr. A mágnestűk rúdmágnes erőterében z erővonlk irányát

Részletesebben

Tárgymutató. dinamika, 5 dinamikai rendszer, 4 végtelen sok állapotú, dinamikai törvény, 5 dinamikai törvények, 12 divergencia,

Tárgymutató. dinamika, 5 dinamikai rendszer, 4 végtelen sok állapotú, dinamikai törvény, 5 dinamikai törvények, 12 divergencia, Tárgymutató állapottér, 3 10, 107 általánosított impulzusok, 143 147 általánosított koordináták, 143 147 áramlás, 194 197 Arisztotelész mozgástörvényei, 71 77 bázisvektorok, 30 centrifugális erő, 142 ciklikus

Részletesebben

January 16, ψ( r, t) ψ( r, t) = 1 (1) ( ψ ( r,

January 16, ψ( r, t) ψ( r, t) = 1 (1) ( ψ ( r, Közelítő módszerek January 16, 27 1 A variációs módszer A variációs módszer szintén egy analitikus közelítő módszer. Olyan esetekben alkalmazzuk mikor ismert az analitikus alak amelyben keressük a sajátfüggvényt,

Részletesebben

a b a leghosszabb. A lapátlók által meghatározott háromszögben ezzel szemben lesz a

a b a leghosszabb. A lapátlók által meghatározott háromszögben ezzel szemben lesz a 44 HANCSÓK KÁLMÁN MEGYEI MATEMATIKAVERSENY MEZŐKÖVESD, évfolym MEGOLDÁSOK Mutssuk meg, hogy egy tetszőleges tégltest háromféle lpátlójából szerkesztett háromszög hegyesszögű lesz! 6 pont A tégltest egy

Részletesebben

Néhány szó a mátrixokról

Néhány szó a mátrixokról VE 1 Az Néhány szó mátrixokról A : 11 1 m1 1 : m......... 1n n : mn tábláztot, hol ij H (i1,,m, j1,,n) H elemeiből képzett m n típusú vlós mátrixnk nevezzük. Továbbá zt mondjuk, hogy A-nk m sor és n oszlop

Részletesebben

4. előadás: A vetületek általános elmélete

4. előadás: A vetületek általános elmélete 4. elődás: A vetületek áltlános elmélete A vetítés mtemtiki elve Két mtemtikilg meghtározott felület prméteres egyenletei legyenek következők: x = f 1 (u, v), y = f 2 (u, v), I. z = f 3 (u, v). ξ = g 1

Részletesebben

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések . REZGÉSEK.1. Harmonikus rezgések: Harmonikus erő: F = D x D m ẍ= D x (ezt a mechanikai rendszert lineáris harmonikus oszcillátornak nevezik) (Oszcillátor körfrekvenciája) ẍ x= Másodrendű konstansegyütthatós

Részletesebben

2010/2011 es tanév II. féléves tematika

2010/2011 es tanév II. féléves tematika 2 február 9 Dr Vincze Szilvi 2/2 es tnév II féléves temtik Mátrix foglm, speciális mátrixok Műveletek mátrixokkl, mátrix inverze 2 A determináns foglm és tuljdonsági 3 Lineáris egyenletrendszerek és megoldási

Részletesebben

Molnár Bence. 1.Tétel: Intervallumon értelmezett folytonos függvény értékkészlete intervallum. 0,ami ellentmondás uis. f (x n ) f (y n ) ε > 0

Molnár Bence. 1.Tétel: Intervallumon értelmezett folytonos függvény értékkészlete intervallum. 0,ami ellentmondás uis. f (x n ) f (y n ) ε > 0 Anlízis. Írásbeli tételek-bizonyítások Molnár Bence 1.Tétel: Intervllumon értelmezett folytonos függvény értékkészlete intervllum Legyen I R tetszőleges intervllum és f I R folytonos függvény R f intervllum

Részletesebben

REÁLIS GÁZOK ÁLLAPOTEGYENLETEI FENOMENOLOGIKUS KÖZELÍTÉS

REÁLIS GÁZOK ÁLLAPOTEGYENLETEI FENOMENOLOGIKUS KÖZELÍTÉS REÁLIS GÁZOK ÁLLAPOEGYENLEEI FENOMENOLOGIKUS KÖZELÍÉS Száos odell gondoljunk potenciálo! F eltérés z ideális gáz odelljétl: éret és kölcsönhtás Moszkópikus következény: száos állpotegyenlet (ld. RM-jegyzet

Részletesebben

Törésmechanika. Statikus törésmechanikai vizsgálatok

Törésmechanika. Statikus törésmechanikai vizsgálatok Törésmechnik (Gykorlti segédlet) A C törési szívósság meghtározás Sttikus törésmechniki vizsgáltok A vizsgáltokt áltlábn z 1. és. ábrán láthtó úgynevezett háromontos hjlító (TPB) illetve CT róbtesteken

Részletesebben

KIEGÉSZÍTÉS A VONALINTEGRÁLHOZ

KIEGÉSZÍTÉS A VONALINTEGRÁLHOZ KIEGÉSZÍTÉS A VONALINTEGRÁLHOZ BSC MATEMATIKATANÁR SZAKIRÁNY 28/29. TAVASZI FÉLÉV Az lábbikbn z el dáson vonlinterálról ill. primitív füvényr l elhnzottk közül zok olvshtók, mik Lczkovich-T. Sós: Anlízis

Részletesebben

A Riemann-integrál intervallumon I.

A Riemann-integrál intervallumon I. A Riemnn-integrál intervllumon I. A htározott integrál foglm és kiszámítás Boros Zoltán Debreceni Egyetem, TTK Mtemtiki Intézet, Anĺızis Tnszék Debrecen, 2017. március 6. Zárt intervllum felosztási A továbbikbn,

Részletesebben

Mozgás centrális erőtérben

Mozgás centrális erőtérben Mozgás centális eőtében 1. A centális eő Válasszunk egy olyan potenciális enegia függvényt, amely csak az oigótól való távolságtól függ: V = V(). A tömegponta ható eő a potenciális enegiája gaiensének

Részletesebben

N-ed rendű polinomiális illesztés

N-ed rendű polinomiális illesztés ed rendű polinomiális illesztés 1 oldl Tegük fel, hog dottk vlmilen fiziki menniség függvénében mért értékek, zz mérési értékpárok, hlmz ( db mérési pont) A mérés mindig trtlmz vlmekkor bizontlnságot mért

Részletesebben

ELŐADÁS. 1. Az egyváltozós differenciálszámítás alkalmazásai I. Két nevezetes tétel típusú" limesz kiszámí-

ELŐADÁS. 1. Az egyváltozós differenciálszámítás alkalmazásai I. Két nevezetes tétel típusú limesz kiszámí- ELŐADÁS 2. félév 1. Az egyváltozós differenciálszámítás lklmzási I. Két nevezetes tétel típusú" limesz kiszámí- 1. A L Hospitl-szbály. (Htárértékszámítási problém: " 0 0 tás.) Legyenek f, g : I R dott

Részletesebben

11. évfolyam feladatsorának megoldásai

11. évfolyam feladatsorának megoldásai évolym eldtsoránk megoldási Oldjuk meg természetes számok hlmzán következő egyenleteket x ) y 6 x! 3 b) y 6 3 ) Átrendezve megoldndó egyenlet y 6 x! 3 H x 0, kkor H x, kkor H x, kkor H x 3, kkor H x, kkor

Részletesebben

Szélsőérték feladatok megoldása

Szélsőérték feladatok megoldása Szélsőérték feladatok megoldása A z = f (x,y) függvény lokális szélsőértékének meghatározása: A. Szükséges feltétel: f x (x,y) = 0 f y (x,y) = 0 egyenletrendszer megoldása, amire a továbbiakban az x =

Részletesebben

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM ALKALMAZOTT MECHANIKA TANSZÉK MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozt: Szüle Veronik, eg ts) Mtemtiki összeoglló Mátrilgeri összeoglló: ) Mátri értelmezése, jelölése: Mátri: skláris

Részletesebben

Meghatározás: Olyan egyenlet, amely a független változók mellett tartalmaz egy vagy több függvényt és azok deriváltjait.

Meghatározás: Olyan egyenlet, amely a független változók mellett tartalmaz egy vagy több függvényt és azok deriváltjait. Közönséges differenciálegyenletek Meghatározás: Olyan egyenlet, amely a független változók mellett tartalmaz egy vagy több függvényt és azok deriváltjait. Célunk a függvény meghatározása Egyetlen független

Részletesebben

A mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája

A mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája A mechanika alapjai A pontszerű testek dinamikája Horváth András SZE, Fizika Tsz. v 0.6 1 / 26 alapi Bevezetés Newton I. Newton II. Newton III. Newton IV. alapi 2 / 26 Bevezetés alapi Bevezetés Newton

Részletesebben

5. fejezet. Differenciálegyenletek

5. fejezet. Differenciálegyenletek 5. fejezet Differenciálegyenletek 5.. Differenciálegyenletek 5... Szeparábilis differenciálegyenletek 5.. Oldjuk meg az alábbi differenciálegyenleteket, és ábrázoljunk néhány megoldást. a) y = x. b) y

Részletesebben

Mátrixok és determinánsok

Mátrixok és determinánsok Informtik lpji Mátriok és erminánsok számok egyfjt tábláztát mátrink hívjuk. mátriok hsználhtóság igen sokrétő kezdve mtemtikávl, folyttv számítástechnikán és fizikán keresztül, egészen z elektrotechnikáig.

Részletesebben

Sűrűségmérés. 1. Szilárd test sűrűségének mérése

Sűrűségmérés. 1. Szilárd test sűrűségének mérése Sűrűségérés. Szilárd test sűrűségének érése A sűrűség,, definíciój hoogén test esetén: test töege osztv test V térfogtávl: V A sűrűség SI értékegysége kg/, hsználtos ég kg/d, kg/l és g/c Ne hoogén testnél

Részletesebben

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató Okttási Hivtl A 013/014 tnévi Országos Középiskoli Tnulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Jvítási-értékelési útmuttó 1 Oldj meg vlós számok hlmzán egyenletet! 3 5 16 0

Részletesebben

Jegyzőkönyv. Termoelektromos hűtőelemek vizsgálatáról (4)

Jegyzőkönyv. Termoelektromos hűtőelemek vizsgálatáról (4) Jegyzőkönyv ermoelektromos hűtőelemek vizsgáltáról (4) Készítette: üzes Dániel Mérés ideje: 8-11-6, szerd 14-18 ór Jegyzőkönyv elkészülte: 8-1-1 A mérés célj A termoelektromos hűtőelemek vizsgáltávl kicsit

Részletesebben

Feladatok megoldásokkal a 9. gyakorlathoz (Newton-Leibniz formula, közelítő integrálás, az integrálszámítás alkalmazásai 1.

Feladatok megoldásokkal a 9. gyakorlathoz (Newton-Leibniz formula, közelítő integrálás, az integrálszámítás alkalmazásai 1. Feladatok megoldásokkal a 9. gyakorlathoz (Newton-Leibniz formula, közelítő integrálás, az integrálszámítás alkalmazásai.). Feladat. Határozzuk meg az alábbi integrálokat: a) x x + dx d) xe x dx b) c)

Részletesebben

9. HATÁROZATLAN INTEGRÁL

9. HATÁROZATLAN INTEGRÁL 9. HATÁROZATLAN INTEGRÁL 9. Definíció és lpintegrálok. Definíció. Legyen f : I R dott függvény (I R egy intervllum). A F : I R függvényt f függvény primitív függvényének nevezzük I-n, h F differenciálhtó

Részletesebben

Az éjszakai rovarok repüléséről

Az éjszakai rovarok repüléséről Erről ezt olvashatjuk [ ] - ben: Az éjszakai rovarok repüléséről Az a kijelentés, miszerint a repülés pályája logaritmikus spirális, a következőképpen igazolható [ 2 ].. ábra Az állandó v nagyságú sebességgel

Részletesebben

Tartalom I. 1. Kohászat. 2. Egyedi Protanium acél. 3. Első osztályú korrózióvédelem. 4. Örökös garancia

Tartalom I. 1. Kohászat. 2. Egyedi Protanium acél. 3. Első osztályú korrózióvédelem. 4. Örökös garancia A profik válsztás pic egyetlen profi minőségű htszögkulcs Trtlom I. 1. Kohászt II. 2. Egyedi Protnium cél 3. Első osztályú korrózióvédelem 10 23 A szbványoknk vló 100%os megfelelés 26 Nincsenek rossz törések,

Részletesebben

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára

MATEMATIKA FELADATLAP a 8. évfolyamosok számára 8. évfolym TMt2 feldtlp MATEMATIKA FELADATLAP 8. évfolymosok számár tehetséggondozó változt 15:00 ór NÉV: SZÜLETÉSI ÉV: HÓ: NAP: Tolll dolgozz! Zseszámológépet nem hsználhtsz. A feldtokt tetszés szerinti

Részletesebben

1. ábra. 24B-19 feladat

1. ábra. 24B-19 feladat . gyakorlat.. Feladat: (HN 4B-9) A +Q töltés egy hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld.. ábra.). Számítsuk ki az E elektromos térerősséget a vonal. ábra. 4B-9 feladat irányában lévő,

Részletesebben

A VI. FEKETE MIHÁLY EMLÉKVERSENY

A VI. FEKETE MIHÁLY EMLÉKVERSENY A VI. FEKETE MIHÁLY EMLÉKVERSENY Elődó: Bgi Márk Elődás címe: Csillgászti elődás és kvíz A versenyzők feldtmegoldásokon törik fejüket. 88 VI. FEKETE MIHÁLY EMLÉKVERSENY Zent, 008. december. 9. évfolym.

Részletesebben

Ptolemaios-tétele, Casey-tétel, feladatok

Ptolemaios-tétele, Casey-tétel, feladatok Kutov ntl Ptolemios, sey, feldtok Kutov ntl (Kposvár) Ptolemios-tétele, sey-tétel, feldtok Ptolemios-tétel: H egy konvex négyszög szemközti oldli és, ill. és d; átlói e és f, kkor + d e f. Egyenlőség kkor

Részletesebben

"ALAPÍTÓ OKIRAT... A továbbiakban változatlanul a 13. ponttal bezárólag. Határidő: határozat megküldésére: 199 6. október 30.

ALAPÍTÓ OKIRAT... A továbbiakban változatlanul a 13. ponttal bezárólag. Határidő: határozat megküldésére: 199 6. október 30. -8 4 - (...) "ALAPÍTÓ OKIRAT... (Változtlnul 12. pontig) 12.) Az intézmény vezetőiét pályázt útján Várplot város Önkormányztánk Képviselő-testülete htározott időre nevezi k i. Az áltlános iskolábn két

Részletesebben

Lineáris egyenletrendszerek

Lineáris egyenletrendszerek Lineáris egyenletrendszerek lineáris elsőfokú, z ismeretlenek ( i -k) elsőfokon szerepelnek. + + n n + + n n m + m +m n n m m n n mn n m (m n)(n )m A A: együtthtó mátri Megoldás: milyen értékeket vehetnek

Részletesebben

Analízis II. harmadik, javított kiadás

Analízis II. harmadik, javított kiadás Ljkó Károly Anlízis II. hrmdik, jvított kidás Debreceni Egyetem Mtemtiki és Informtiki Intézet 2003 c Ljkó Károly ljko @ mth.klte.hu Amennyiben hibát tlál jegyzetben, kérjük jelezze szerzőnek! A jegyzet

Részletesebben

ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA

ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA Szerkesztette: Blogh Tmás 2013. jnuár 16. H hibát tlálsz, kérlek jelezd info@bloghtms.hu e-mil címen! Ez Mű Cretive Commons Nevezd meg! - Ne dd el! - Így

Részletesebben