Matematika nagyon röviden

Hasonló dokumentumok
Funkcionálanalízis. n=1. n=1. x n y n. n=1

Milyen a modern matematika?

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

Válogatott fejezetek a matematikából

nappali tagozat, tanítói szak TAN05MSZ Szigorlati követelmények és tételek Vizsgatematika A szigorlat követelményei:

2010. október 12. Dr. Vincze Szilvia

Modern matematikai paradoxonok

Rekurzív sorozatok. SZTE Bolyai Intézet nemeth. Rekurzív sorozatok p.1/26

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

1. Házi feladat. Határidő: I. Legyen f : R R, f(x) = x 2, valamint. d : R + 0 R+ 0

Értékelési útmutató a középszintű szóbeli vizsgához. Angol nyelv

Sorozatok, sorozatok konvergenciája

Számsorok. 1. Definíció. Legyen adott valós számoknak egy (a n ) n=1 = (a 1, a 2,..., a n,...) végtelen sorozata. Az. a n

Középszintű szóbeli érettségi vizsga értékelési útmutatója. Olasz nyelv

Minden x > 0 és y 0 valós számpárhoz létezik olyan n természetes szám, hogy y nx.

AZ OFI KÍNÁLATA TERMÉSZETTUDOMÁNYOK

ANALÍZIS III. ELMÉLETI KÉRDÉSEK

Értékelési útmutató a középszintű szóbeli vizsgához. Angol nyelv. Általános jellemzők. Nincs értékelés

V. V. Praszolov. Lineáris algebra. TypoTEX

A szöveggenetika elmélete és gyakorlata

Ellenőrző kérdések a Matematika I. tantárgy elméleti részéhez, 2. rész

1. Absztrakt terek 1. (x, y) x + y X és (λ, x) λx X. műveletek értelmezve vannak, és amelyekre teljesülnek a következő axiómák:

Matematika az építészetben

Kultúraközi kommunikáció Az interkulturális menedzsment aspektusai

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

Gyakorló feladatok az II. konzultáció anyagához

A középszintű szóbeli vizsga értékelési útmutatója. Orosz nyelv. Általános útmutató

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Varga Tamás szellemébenkonkrét tapasztalatok, gondolkodásra és önállóságra nevelés

Fraktálok. Hausdorff távolság. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék március 14.

MATEMATIKA A KÖZGAZDASÁGI ALAPKÉPZÉS SZÁMÁRA SZENTELEKINÉ DR. PÁLES ILONA ANALÍZIS PÉLDATÁR

Prievara Tibor Nádori Gergely. A 21. századi szülő

A híres Riemann-sejtés

A következő táblázat az értékelési szempontokat és az egyes szempontok szerint adható maximális pontszámot mutatja.

CSAHÓCZI ERZSÉBET CSATÁR KATALIN KOVÁCS CSONGORNÉ MORVAI ÉVA SZÉPLAKI GYÖRGYNÉ SZEREDI ÉVA: MATEMATIKA 7.

Sorozatok, sorok, függvények határértéke és folytonossága Leindler Schipp - Analízis I. könyve + jegyzetek, kidolgozások alapján

MATEMATIKA.

TANTÁRGYI PROGRAM Matematikai alapok I. útmutató

A többszörös intelligencia

GLOBALIS KONFLIKTUSOK

Matematikai alapok 1 Tantárgyi útmutató

FORD KA KA_202054_V5_2013_Cover.indd /06/ :59

Normák, kondíciószám

KÖZÉPSZINT BESZÉDKÉSZSÉG ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

ELTE, matematika alapszak

Metrikus terek, többváltozós függvények

Publikációs stratégia, tudománymetria, open access, szakirodalmi adatbázisok április 11.

A végtelen a matematikában Dr. Németh József egyetemi docens SZTE TTIK Bolyai Intézet.

Kvantitatív módszerek II. Fejezetek az operációkutatásból

IDEGEN NYELV ÉRETTSÉGI VIZSGA ÁLTALÁNOS KÖVETELMÉNYEI

Matematika emelt szint a évfolyam számára

Analízis I. Vizsgatételsor

Elhunyt Rózsa Pál. A temetésen Dr. Péceli Gábor, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem rektora búcsúztatta:

TÁMOP /1 Új tartalomfejlesztések a közoktatásban pályázathoz Budapest, december 19.

Sorozatok. 5. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Sorozatok p. 1/2

A kvantummechanika általános formalizmusa

MATEMATIKUS SZAKMAISMERTETŐ INFORMÁCIÓS MAPPA. Humánerőforrás-fejlesztési Operatív Program (HEFOP) 1.2 intézkedés

Funkcionálanalízis. Gyakorló feladatok március 22. Metrikus tér, normált tér és skalárszorzat tér

ARANYMETSZÉS. - érettségi dolgozat védése analízis és algebrából - Készítette: Szénási Eszter Mentor: Dr. Péics Hajnalka június 11.

Sorozatok határértéke VÉGTELEN SOROK

17. előadás: Vektorok a térben

Károlyi Zsuzsa. Csak logiqsan! Játékos logikai feladványok minden korosztálynak

10. OKTATÁS ÉS SZOCIOLÓGIA. AZ ISKOLARENDSZER FEJLŐDÉSE. A FELSŐOKTATÁS. AZ OKTATÁS ÉS A TÁRSADALMI EGYENLŐTLENSÉGEK.

Matematika alapjai; Feladatok

Algebra es sz amelm elet 3 el oad as Nevezetes sz amelm eleti probl em ak Waldhauser Tam as 2014 oszi f el ev

Analízis előadás és gyakorlat vázlat

Sorozatok. 1. Vizsgálja meg az alábbi sorozatokat monotonitás szempontjából!(indoklással, nem elegendő a sorozat. (a) a n = n+1

Folytonos görbék Hausdorff-metrika Mégegyszer a sztringtérről FRAKTÁLGEOMETRIA. Metrikus terek, Hausdorff-mérték. Czirbusz Sándor

Matematikus mesterszak. ELTE TTK jan. 22.

TANTÁRGYI ÚTMUTATÓ. Gazdasági matematika I. tanulmányokhoz

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

A MŰSZAKI ÁBRÁZOLÁS E-ELARNING ALAPÚ OKTATÁSA A SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEMEN

Az emelt szintű szóbeli vizsga értékelési útmutatója

Fraktálok. Kontrakciók Affin leképezések. Czirbusz Sándor ELTE IK, Komputeralgebra Tanszék. TARTALOMJEGYZÉK Kontrakciók Affin transzformációk

A szaktanácsadó lehetőségei a tantárgyi és iskolafüggetlen szövegértés fejlesztésében. Oktatási Hivatal Kaposvári Pedagógiai Oktatási Központ

A kiadásért felel dr. Táncos László, a Semmelweis Kiadó igazgatója Nyomda alá rendezte Békésy János Borítóterv: Táncos László SKD: SKD043-e

A törzsszámok sorozatáról

Helyi tanterv Német nyelvű matematika érettségi előkészítő. 11. évfolyam

A tudomány sokkal emberibb jelenség, mint gondolnánk

Tartalomjegyzék. Typotex Kiadó III. Tartalomjegyzék

Minta. Az emelt szintű szóbeli vizsga értékelési útmutatója

E L Ő T E R J E S Z T É S intézményvezetői beosztás ellátására beérkezett pályázat véleményezésére

Matematika 9. nyelvi előkészítő évfolyam. 1 óra/hét (37 óra) Kiselőadások tartása, interjúk készítése (matematikatörténeti

Diszkrét démonok A Borsuk-probléma

MATEMATIKA-TUDOMÁNYI ROVAT

TUDOMÁNYOS MÓDSZERTAN ÉS ÉRVELÉSTECHNIKA

JANUS PANNONIUS TUDOMÁNYEGYETEM. Schipp Ferenc ANALÍZIS I. Sorozatok és sorok

MAGYAR NYELV ÉS IRODALOM

Objektum orientált programozás Bevezetés

Róka Sándor PÁRKERESŐ. Fejtörő matematika alsósoknak

Absztrakció. Objektum orientált programozás Bevezetés. Általános Informatikai Tanszék Utolsó módosítás:

JÓ GYAKORLATOK MEGOSZTÁSA

Diszkrét matematika 1. estis képzés. Komputeralgebra Tanszék ősz

KÖVETELMÉNYEK 2015/ félév. Informatika II.

INTERAKTÍV MATEMATIKA MINDENKINEK GEOGEBRA MÓDRA. Papp-Varga Zsuzsanna ELTE IK, Média- és Oktatásinformatika Tanszék

Sorozatok és Sorozatok és / 18

KÁROLY RÓBERT FŐISKOLA GYÖNGYÖS. Innovációs kihívások és lehetőségek között

A BME matematikus képzése bemutatkozik

ELTE, matematika alapszak. Zempléni András oktatási igazgatóhelyettes Matematikai Intézet

Az emelt szintű szóbeli vizsga értékelési útmutatója. Általános útmutató

Átírás:

Matematika nagyon röviden

Timothy Gowers MATEMATIKA NAGYON RÖVIDEN Budapest, 2010

A kötet megjelenését az MTA Matematikai Tudományok Osztályának ajánlásával az MTA Könyv- és Folyóirat-kiadó Bizottsága és a Varga Tamás Alapítvány támogatta. ISBN 978 963 279 295 8 Témakör: matematika-népszerűsítés c Timothy Gowers, 2002 The moral rights of the author have been asserted Database right Oxford University Press (maker) First published as a Very Short Introduction 2002 Hungarian translation c Pataki János, Typotex, 2010

Tartalom Előszó 7 1. Modellek 12 2. A számok és az absztrakció 37 3. Bizonyítások 67 4. A határérték és a végtelen 100 5. Dimenziók 123 6. Geometria 148 7. Becslések és közelítések 187 8. Néhány gyakori kérdés 211 További olvasmányok 232 Tárgymutató 235

6

Előszó A 20. század elejének kiemelkedő matematikusa, David Hilbert vette észre, hogy fontos matematikai gondolatmenetek szerkezete rendkívül hasonló. Tulajdonképpen azt látta meg, hogy az általánosság megfelelő szintjén ezek a szerkezetek lényegileg azonosnak tekinthetők. Ennek és hasonló tapasztalatoknak a nyomán a matematika új ága jött létre, amelynek az egyik központi fogalma Hilbertről kapta a nevét. A Hilbert-tér fogalma a számelmélettől a kvantummechanikáig a modern matematika oly sok területén jut fontos szerephez, hogy nem tekintheti magát képzett matematikusnak az, aki nincs tisztában legalább a körvonalaival. Hogy mi a Hilbert-tér? A szokásos egyetemi kurzusokon teljes euklideszi térként definiálják. Idáig jutva a hallgatóknak már tisztában kell lenniük azzal, hogy az euklideszi tér nem más, mint 7

egy skalárszorzattal ellátott vektortér, egy tér pedig akkor teljes, ha benne minden Cauchy-sorozat konvergens. Mindennek persze akkor van értelme, ha az ember ismeri a vektortér, a skalárszorzat, a Cauchy-sorozatok, illetve a konvergencia definícióját. Ezek egyike (és nem is leghosszabb) például így szól: az x 1,x 2,x 3,... sorozat Cauchy-sorozat, ha minden pozitív ε számhoz van olyan N egész, hogy az N-nél nagyobb bármely két p, q egészre x p és x q távolsága legfeljebb ε. Aki tehát nem rágta át magát matematikai fogalmak szövevényén, annak esélye sincs arra, hogy megértse, mi a Hilbert-tér. Az ilyesmi pedig, érthető módon, időt és erőfeszítést kíván. Mivel pedig a legtöbb alapvető matematikai fogalommal így áll a dolog, igen komoly akadályokkal kell szembenéznie a szerzőnek, ha közérthető módon akarja bevezetni az olvasót a matematikába különösen akkor, ha ennek a bevezetésnek nagyon rövidnek kell lennie. Ahelyett, hogy ezen a nehézségen próbálnék valamilyen leleményes módon úrrá lenni, a matematikai kommunikáció egy másfajta korlátját igyekszem áttörni. Ez az inkább filozófiai, mintsem technikai jellegű korlát választja el azokat, akik ott- 8

honosan mozognak az olyan fogalmak között, mint például a végtelen, a négyzetgyök mínusz egy, a huszonhatodik dimenzió vagy a görbült tér, azoktól, akik zavarba ejtően érthetetlennek találják az ilyesmit. Az a véleményem, hogy az ember tisztába jöhet ezekkel a fogalmakkal, mégpedig anélkül, hogy el kéne merülnie a technikai részletekben; azt próbálom megmutatni, hogyan. Ha ennek a könyvnek van bármiféle üzenete, az talán úgy szól, hogy meg kell tanulnunk elvont módon gondolkodni; akkor ugyanis számos filozófiai bonyodalom egyszerűen nem lép föl. A 2. fejezetben részletesen kifejtem majd, mit tartok erről az absztrakt módszerről. Az 1. fejezet az elvonatkoztatásnak egy az előbbivel összefüggő, ugyanakkor talán szokványosabb útját mutatja be: azt a folyamatot, amelynek során egy hétköznapi problémát, annak lényeges elemeit kiemelve, matematikai feladattá alakítunk át. Ebben a két fejezetben, továbbá a harmadikban, ahol arról írok, mi a matematikai bizonyítás, lesz szó a matematikáról általában. Ezek után speciálisabb témákkal foglalkozom majd. Az utolsó fejezet, miután elsősorban matematikusokról, nem pedig magáról a matemati- 9

káról szól, jellegében némileg különbözik majd a többitől. Azt javaslom, hogy a 2. fejezetet a későbbiek előtt olvassák el; ettől eltekintve igyekeztem a szöveget a lehető legkevésbé hierarchikusan felépíteni: a könyv vége felé sem tételezem föl, hogy az olvasó minden korábbi részletet alaposan megemésztett és pontosan emlékszik rájuk. A könyv elolvasásához nincs szükség elmélyült ismeretekre nagyjából elegendő az angol GCSE, illetve ezzel egyenértékű kurzus, számítok viszont az olvasó érdeklődésére. Magam ugyanis nem törekszem különösebben ennek felkeltésére. Ne várjanak tehát anekdotákat, karikatúrát, felkiáltójeleket, blikkfangos alcímeket vagy a Mandelbrothalmaz reprodukcióit. Nem lesz szó káoszelméletről és Gödel tételéről sem; a modern matematikai kutatásokban játszott szerepükhöz képest ezek az eredmények aránytalan mértékben foglalkoztatják a közvéleményt, bőségesen lehet róluk olvasni másutt. Hétköznapibb témákat választottam, és bízom abban, hogy a kifejtés segíti majd alaposabb megértésüket. Célom nem a bőség, hanem a mélység; miközben a matematika valódi természetét törekszem fölfedni, remélem, hogy az önmagában is elegendő vonzerőt jelent. 10

Szeretném megköszönni a Clay Mathematics Institute és a Princeton University támogatását, és a könyv egy részének írása során nyújtott vendégszeretetüket. Hálával tartozom Gilbert Adairnak, Rebecca Gowersnek, Emily Gowersnek, Patrick Gowersnek, Joshua Katznak és Edmund Thomasnak a kézirat korábbi változatainak elolvasásáért. Noha ők sokkal műveltebbek és tájékozottabbak, semhogy átlagos olvasónak tekinthetném őket, megnyugtató volt számomra, hogy írásomat néhány laikus is megérti; javaslataik nyomán a szöveg sokat javult. Végül Emilynek ajánlom ezt a könyvet, remélve, hogy kap némi képet arról, mivel is töltöm az időmet. 11