Så vilka operationer kan vi utföra på en ekvation och fortfarande ha ekvivalens? Vi kan utföra multiplikation och division med tal; x 2 + x = 1 + 2x ⇔ 2 · (x 2 + x) = 2 · (1 + 2x), och vi kan utföra addition och subtraktion med tal och med polynom; x 2 + x = 1 + 2x ⇔ (−2x − 1) + (x 2 + x) = (−2x − 1) + (1 + 2x). Ibland behöver man säga att flera påståenden är sanna samtidigt, till exempel “det regnar och det blåser”. I det logiska språket skriver man ∧ när man menar och. Påståendet x ≥ 0 ∧ x ≤ 0 säger alltså att x är större eller lika med noll, samtidigt som x är mindre eller lika med noll. Den enda möjligheten är då att x = 0. Vi kan då sluta oss till att x ≥ 0 ∧ x ≤ 0 ⇔ x = 0 och det är precis så man använder logik. Om man istället vill att minst ett av påståendena ska vara sant, använder man eller, vars matematiska symbol är ∨. Som ett exempel får vi att påståendet x > 3 ∨ x < 2 är sant för alla x som antingen är mindre än två eller större än tre. Övningar 1. Bestäm alla reella lösningar till ekvationen x − √ x = 3/4. 2. Bestäm alla reella lösningar till ekvationen √ x = −2. 3. Bestäm alla reella lösningar till ekvationen √ 4x − 8 + 2 = x. 4. Bestäm vilka påståenden som är sanna nedan för x, y ∈ R: (a) x ≥ 1 ⇒ x ≥ 0 (b) x ≥ 0 ⇒ x ≥ 1 (c) x ≥ 0 ∧ y ≥ 0 ⇒ x · y ≥ 0 (d) (x ≥ 0 ∧ y ≥ 0) ∨ (x ≤ 0 ∧ y ≤ 0) ⇔ x · y ≥ 0 46
3 Funktionslära Funktioner är matematiska objekt som klassiskt har använts för att modellera naturliga samband. Vi ska definiera funktioner med hjälp av mängdlära och sedan studera några vanliga typer av funktioner, bland annat polynomfunktioner, exponentialfunktioner, logaritmfunktioner och trigonometriska funktioner. Kapitlet innehåller även viss teori för olikheter och ett mindre avsnitt om kurvritning. 3.1 Mängdlära Begreppet mängd är fundamentalt i <strong>matematik</strong>en. Vi har redan stött på ett antal olika mängder, till exempel mängden av positiva heltal och mängden av rationella tal. En mängd är en samling objekt där varje objekt bara förekommer en gång. Objekten i en mängd kallas element. Vi skriver normalt en mängd inom måsvingar. Ett exempel på en mängd är {1, 2, 3, 4, 100}, det vill säga mängden som innehåller talen 1, 2, 3, 4 samt 100. Ett annat exempel är {0, 1/2, 3, π, 4}. Mängder kan även innehålla symboler, till exempel är {a, b, c, . . . , x, y, z} en mängd. En mängd kan även innehålla mängder, så {1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4}} är en mängd. Eventuellt tänker du nu att det sista exemplet innehåller upprepningar, vilket ju inte får förekomma i en mängd. Men elementen i mängden är 1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4} och dessa är ju skilda från varandra, så detta bildar verkligen en mängd. Vi har redan stött på mängdnotationerna ∈ (tillhör) och ⊂ (delmängd) för mängder av tal. Låt oss nu definiera dessa notationer allmänt. För att säga att ett element ingår i en mängd så använder vi symbolen ∈. Vi har att men 1 ∈ {1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4}} 3 /∈ {1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4}}. För att säga att en hel mängd X ingår i en mängd Y så skriver vi X ⊂ Y . Detta utläses som att X är en delmängd till Y . Till exempel så gäller det att och {1, 2} ⊂ {0, 1, 2, 5} {{2, 3, 4}, a} ⊂ {1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4}}. Observera alltså att vi inte bryr oss om i vilken ordning elementen kommer i. Självklart är varje mängd en delmängd till sig själv. Vi har alltså X ⊂ X för alla mängder X. Snittet av mängderna X och Y skrivs som X ∩ Y och är de element som ingår i både X och Y . Till exempel är {1, 2, 3, 4, 5} ∩ {2, 4, 6} = {2, 4}. Den tomma mängden som inte innehåller något element skrivs ∅. Vi har att Observera dock att {1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4}} ∩ {2, 3, 4} = ∅. {1, a, {1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4}} ∩ {{2, 3, 4}} = {{2, 3, 4}} eftersom elementet {2, 3, 4} ingår i båda mängderna. 47
- Page 1 and 2: Förberedande kurs i matematik Alex
- Page 3 and 4: Innehåll 1 Tal 5 1.1 De positiva h
- Page 5 and 6: 1 Tal Det första kapitlet handlar
- Page 7 and 8: Potenser För att lättare hantera
- Page 9 and 10: Låt oss betrakta motsvarande situa
- Page 11 and 12: Övningar 1. Hur många positiva de
- Page 13 and 14: Lösningsförslag: Vi börjar med a
- Page 15 and 16: Övningar 1. Konvertera 34 till bas
- Page 17 and 18: Lösningsförslag: Vi har 6 = 2 ·
- Page 19 and 20: 4. Representerar −1/3 och 1 1 −
- Page 21 and 22: Lösningsförslag 1: √ −2/3 2 =
- Page 23 and 24: genom att använda den distrubutiva
- Page 25 and 26: Konjugatregeln Konjugatregeln säge
- Page 27 and 28: 2 Algebra, kombinatorik och logik I
- Page 29 and 30: Exempel 2.4. Ekvationen x 2 − 16
- Page 31 and 32: Lösningsförslag 1: Först divider
- Page 33 and 34: 2.2 Faktorsatsen och polynomdivisio
- Page 35 and 36: Eftersom vi slutade med en nolla gi
- Page 37 and 38: det vill säga ±1, ±2, ±3 och ±
- Page 39 and 40: Permutationer En permutation är et
- Page 41 and 42: där P1 står för person ett, P2 f
- Page 43 and 44: Vi kommer att formulera regler för
- Page 45: än 0” eller ”x större än 10
- Page 49 and 50: Definitionsmängd, värdemängd och
- Page 51 and 52: Övningar 1. Låt f vara en funktio
- Page 53 and 54: vi bestämma x-koordinaterna för s
- Page 55 and 56: f −1 (x) = √ x, eftersom det ju
- Page 57 and 58: När funktionen f har udda grad så
- Page 59 and 60: vilken vi kan skriva om som x 2 + 3
- Page 61 and 62: Övningar 1. Vilka av följande mä
- Page 63 and 64: 5 − 2x ≥ 7 ⇔ −2 ≥ 2x ⇔
- Page 65 and 66: Lösningsförslag: Vi delar upp pro
- Page 67 and 68: Vinkelbegreppet Vi har nu stött p
- Page 69 and 70: 1 v 1 x y px,y 1 1 1 Figur 23: En p
- Page 71 and 72: Vi kan nu använda Pythagoras sats
- Page 73 and 74: 1 v v cos v, sin v 1 1 1 cosv, sinv
- Page 75 and 76: v b a Figur 30: En triangel med de
- Page 77 and 78: Vi får 1.0 0.5 1.0 0.5 0.5 1.0 0.5
- Page 79 and 80: 6 4 2 6 4 2 2 4 6 2 4 6 Figur 37: G
- Page 81 and 82: Polär framställning av komplexa t
- Page 83 and 84: x 30 o Figur 44: Längden av sidan
- Page 85 and 86: Det gäller att gränsvärdet för
- Page 87 and 88: 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 2.0 1.5 1.0
- Page 89 and 90: Produktregeln Produktregeln beskriv
- Page 91 and 92: Är derivatan alltid definierad? L
- Page 93 and 94: Maximum och minimum av en funktion
- Page 95 and 96: a x b Figur 52: Övre och undre rek
- Page 97 and 98:
Några integrationsregler Låt D be
- Page 99 and 100:
På samma sätt har vi sin 5x dx =
- Page 101 and 102:
5 Facit till övningarna Kapitel 1
- Page 103 and 104:
2. a = 8/7, b = 2/7. 3. x = −1/2,
- Page 105 and 106:
(b) x = 1 9. λ = ln 2/T . 10. (a)
- Page 107 and 108:
Sakregister översumma, 94 absolutb