‌حسین زارع

دانش‌آموخته‌ی دکتری ریاضی کاربردی دانشگاه تربیت مدرس

‌حسین زارع

دانش‌آموخته‌ی دکتری ریاضی کاربردی دانشگاه تربیت مدرس

آخرین نظرات
  • ۶ آذر ۹۹، ۱۳:۰۰ - امیر حاتمی
    ممنون.

مطالب این پست می‌تواند برای یادآوری برخی مفاهیم جبرخطی عددی مفید واقع شود.

تعریف 1. یک میدان، مجموعه‌­ا­ی است مانند $\mathbb{F}$ همراه با دو عمل  \[+,\,\cdot :\mathbb{F}\times \mathbb{F}\to \mathbb{F}\] که در شرایط زیر صدق می­‌کنند:

الف) برای هر$x,y,z\in \,\mathbb{F}$ ، $x+(y+z)=(x+y)+z$  (خاصیت شرکت­‌پذیری جمع)؛

ب) عضو یکتای $0\in \,\mathbb{F}$ وجود دارد به­‌طوری­که برای هر $x\in \,\mathbb{F}$، \[x+0=0+x=x\] (عضو خنثی جمع)؛

ج) برای هر$x\in \,\mathbb{F}$ ، عضو یکتای $-x\in \,\mathbb{F}$ وجود دارد به­ طوری­که برای هر $x\in \,\mathbb{F}$، $x+(-x)=0$ (عضو قرینه نسبت به جمع)؛

د) برای هر$x,y\in \,\mathbb{F}$ ، $x+y=y+x$ (خاصیت جابجایی جمع)؛

هـ) برای هر $x,y\in \,\mathbb{F}$، $x\cdot y=y\cdot x$ (خاصیت جابجایی ضرب)؛

و) برای هر$x,y,z\in \,\mathbb{F}$ ، $x\cdot (y\cdot \,z)=(x\cdot y)\cdot z$ (خاصیت شرکت­‌پذیری ضرب)؛

ز) عضو یکتای $1\in \,\mathbb{F}$ وجود دارد به­‌طوری­که برای هر$x\in \,\mathbb{F}$ ،$1\cdot x=x$  (عضو خنثی ضرب)؛

ح) برای هر عضو ناصفر $x\in \,\mathbb{F}$، عضو یکتای ${{x}^{-1}}\,\in \,\mathbb{F}$ وجود دارد به­‌طوری­که $x\cdot {{x}^{-1}}=1$  (عضو وارون ضرب)؛

ط) برای هر $x,y,z\in \,\mathbb{F}$ ،$x\cdot (y+z)=x\cdot y+x\cdot z$  (خاصیت توزیع­‌پذیری ضرب نسبت به جمع).

اعضای یک میدان، معمولاً اسکالر نامیده می­‌شوند.

در تعریف فوق، ویژگی­های (الف)، (ب) و (ج) بیان می‌کنند که $(\mathbb{F},+)$ یک گروه است و درصورتی­‌که شرط (د) نیز برقرار باشد، $(\mathbb{F},+)$ یک گروه آبلی است. ویژگی­های (هـ)، (و)، (ز) و (ح) بیان می­‌کنند که $(\mathbb{F}-\left\{ 0 \right\},\cdot )$ نیز یک گروه آبلی است.

۲ نظر موافقين ۱ مخالفين ۰ ۱۰ آبان ۹۴ ، ۰۰:۱۷
حسین زارع

به قول استاد زنده‌یاد پرویز شهریاری، تاریخ ریاضی خودِ ریاضی است.
اگر شما هم مانند من به تاریخ ریاضیات علاقمند هستید یا می‌خواهید اطلاعاتی درباره‌ی دانشمندان ریاضی کسب کنید سایت زیر را به شما پیشنهاد می‌کنم:

MacTutor History of Mathematics archive

۱ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۸ آبان ۹۴ ، ۱۸:۳۶
حسین زارع

توجه‌: این پست به مرور زمان به‌روز می‌شود و مسائل جدید به آن اضافه می‌گردد. پاسخها در ادامه‌ی مطلب خواهند آمد.
علاوه بر سوالات زیر، می‌توانید یک نمونه از مسائل درونیابی را از اینجا دانلود کنید.


1.  فرض کنید $a>0$ و دنباله $\left\{ {{x}_{n}} \right\}$ به صورت زیر تعریف شده باشد:$${{x}_{n+1}}=\frac{{{x}_{n}}\left( x_{n}^{2}+3a \right)}{3x_{n}^{2}+a};n\ge 0$$ در صورتی که دنباله‌ی $\left\{ {{x}_{n}} \right\}$ به $\sqrt{a}$ همگرا باشد، ثابت کنید مرتبه‌ی همگرایی آن 3 است و حد زیر را حساب کنید:$$\underset{n\to \infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{\left( \sqrt{a}-{{x}_{n+1}} \right)}{{{\left( \sqrt{a}-{{x}_{n}} \right)}^{3}}}$$

2. برای نقاط متمایز \(\{ a ,b , {{x}_{1}} , ... , {{x}_{n}} \}\) ثابت کنید که:

\[f [ a ,b , {{x}_{1}} , ... , {{x}_{n}} ]=\frac{f [ a , {{x}_{1}} , ... , {{x}_{n}} ]-f [ b , {{x}_{1}} , ... , {{x}_{n}} ]}{a-b}\]

3. با فرض \(f(x)=U(x)V(x)\)، ثابت کنید:

\[f [{{x}_{0}} , {{x}_{1}}]=U({{x}_{0}})V [{{x}_{0}} , {{x}_{1}}]+V({{x}_{1}})U [{{x}_{0}} , {{x}_{1}}]\]

 

4. با فرض \(\varphi (x)=(x-{{x}_{0}})...(x- {{x}_{n}})\) ، ثابت کنید:\[f[{{x}_{0}},...,{{x}_{n}}]=\sum\limits_{i=0}^{n}{\frac{f({{x}_{i}})}{{\varphi }'({{x}_{i}})}}\]


5. فرض کنید $g\left( x \right)=f\left[ {{x}_{0}},{{x}_{1}},\ldots ,{{x}_{k}},x \right]$ . ثابت کنید برای هر عدد طبیعی $n$ ؛


الف) $g\left[ {{y}_{0}},\ldots ,{{y}_{n}} \right]=f\left[ {{x}_{0}},\ldots ,{{x}_{k}},{{y}_{0}},\ldots ,{{y}_{n}} \right]$


ب) ${{g}^{\left( n \right)}}\left( x \right)=n!f[{{x}_{0}},\ldots ,{{x}_{k}},\underbrace{x,x,...,x}_{n+1}]$

۲ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۸ آبان ۹۴ ، ۱۶:۲۵
حسین زارع

دو تن از شاگردان داوید هیلبرت، ریاضی‌دان معروف آلمانی، به نام‌های لئو موزر و هوگو اشتینهاوس به کمک چندضلعی‌ها اعدادی را معرفی کردند که به سرعت بزرگ می‌شوند. این اعداد با استفاده از قاعده‌ی بازگشتی زیر تعریف می‌شوند:

1-‌ عدد طبیعی \(a\) داخل یک مثلث، به‌صورت « \(a\) به توان خودش» تعریف می‌شود.

2-‌ عدد طبیعی \(a\) داخل یک \(n\) ضلعی منتظم \((n\geq4)\) برابر است با \(a\) داخل \(a\) تا \(n-1\) ضلعی منتظم.

برای نمونه داریم:

 

 

حال به عدد 2 داخل یک 5 ضلعی منتظم توجه کنید:

 

 

اما 256 داخل یک مربع یعنی 256 داخل 256 مثلث یا به‌عبارت دیگر، \({{256}^{256}}\) داخل 255 مثلث و ... . این عدد را که تاکنون محاسبه‌ی آن با پیشرفته‌ترین کامپیوترها ممکن نشده است مگا می‌نامند، یعنی:

مگا = 2 داخل یک 5 ضلعی منتظم

موزر که هنوز قانع نشده بود مگا عددی به اندازه‌ی کافی بزرگ است شروع به یافتن عددهای دیگری نمود. اما عددی به ذهنش رسید که خاطرش را از یافتن اعداد دیگر، به اندازه‌ی کافی آسوده کرد:

 

2 داخل یک مگا ضلعی منتظم!

 

این عدد در ریاضیات عدد موزر نامیده می‌شود.

Leo moser   اشتینهاوس
Leo Moser   Hugo steinhaus

۱ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۷ آبان ۹۴ ، ۲۰:۱۰
حسین زارع

1. مجموعه‌ی اعداد گویا، تنها فضای متریک شمارایی است که نقطه‌ی تنها ندارد.

2. هیچ تابعی وجود ندارد که فقط در اعداد گویا پیوسته باشد ولی تابعی وجود دارد که فقط در اعداد گنگ پیوسته است.

3. تابع پیوسته‌ای وجود دارد که در تمام نقاط گویا دارای ماکسیمم موضعی است.

4. به کمک اصل انتخاب می‌توان یک گوی را طوری افراز و مجددا سرهم‌بندی کرد که دو گوی مشابه اولی حاصل شود.
(قضیه‌ی باناخ-تارسکی)

5. توابعی وجود دارند که در هر نقطه‌ای پیوسته‌اند ولی در هیچ‌نقطه‌ای مشتق‌پذیر نیستند و جالب‌تر این که تعداد این توابع از توابع مشتق‌پذیر بیشتر است.

6. خم پیوسته‌ای وجود دارد که از تمام نقاط درون یک مربع می‌گذرد ولی هیچ خم پیوسته‌ای وجود ندارد که از هر نقطه‌ی درون مربع تنها یک بار بگذرد.

7. \({{\mathbb{R}}^{2}}\) اجتماع دایره‌های جدا از هم نیست ولی \({{\mathbb{R}}^{3}}\) اجتماع کره‌های جدا از هم است.
8. سوپریمم مجموعه‌ی تهی در دستگاه وسعت یافته‌ی اعداد حقیقی \(-\infty\) و اینفیمم آن \(+\infty\) است و این مجموعه، تنها مجموعه‌ای است که سوپریمم آن از اینفیممش کمتر است.
9. مجموعه‌ای از نقاط در صفحه وجود دارد که هر خط دلخواه در صفحه، آن مجموعه را فقط در دو نقطه قطع می‌کند.
10. هنوز شرط لازم و کافی برای اینکه یک گراف، همیلتنی باشد پیدا نشده است.

۰ نظر موافقين ۳ مخالفين ۰ ۰۵ آبان ۹۴ ، ۲۱:۳۲
حسین زارع

سوال: یک عملگر غیرخطی \(T:{{\mathbb{R}}^{2}}\to {{\mathbb{R}}^{2}}\) بیابید که در \((0,0)\) پیوسته باشد، اما در هیچ همسایگی آن کراندار نباشد.


-----------------------------------------------
توضیح اینکه، برای عملگرهای خطی در فضاهای متناهی‌البعد، کرانداری و پیوستگی عملگر معادل هم هستند؛ اما این مطلب ممکن است برای عملگرهای غیرخطی درست نباشد.

۰ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۵ آبان ۹۴ ، ۱۰:۳۴
حسین زارع
یک عدد طبیعی دلخواه در نظر بگیرید. اگر فرد است به سه برابر آن یک واحد اضافه کنید. چنانچه زوج است آن را به 2 تقسیم کنید. سپس همین اعمال را در مورد نتیجه‌ی حاصل انجام دهید. مثلاً اگر با عدد 6 شروع کنیم خواهیم داشت 3 سپس 10، 5 ، 16، 8 ، 4، 2 و 1. در واقع ادعا آن است که با هر عددی شروع کنید سرانجام به عدد یک می‌رسید. این ادعا که درستی آن تاکنون رد یا اثبات نشده است به حدس کولاتز (ریاضیدان آلمانی) معروف است. از این حدس گاهی به نام حدس \(3n+1\) نیز یاد می‌کنند. این حدس برخلاف صورت آسانی که دارد، یکی از سخت‌ترین حدس‌هایی است که تاکنون در ریاضیات بیان شده است. نکته‌ی جالب آن است که در این حدس فقط از سه عمل ساده‌ی ضرب در 3، جمع با 1 و تقسیم بر 2 استفاده می‌شود.

Lothar collatz

۱ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۴ آبان ۹۴ ، ۱۸:۳۳
حسین زارع
بیست و هشتم اردیبهشت ماه هرسال، روز بزرگداشت ریاضیدان و شاعر بزرگ ایرانی، حکیم عمر خیام نیشابوری و روز ملی ریاضیات است. امسال به همین مناسبت از من دعوت شد تا در مراسمی که انجمن ریاضی دانشگاه فسا ترتیب داده بود، سخنرانی کنم. انصافا بچه‌های انجمن هم برای برگزاری هر چه بهتر مراسم خیلی زحمت کشیده بودند که در همین جا از آنها به خاطر زحماتشان و دعوت من در آن مراسم تشکر می‌کنم.
من دو اسلاید تهیه کرده بودم که باید یکی از آن‌ها را ارائه می‌دادم. در این پست به مناسبت دهه ریاضیات (دهه اول آبان) این دو اسلاید را برای دانلود قرار می‌دهم.


۲ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۴ آبان ۹۴ ، ۱۸:۰۱
حسین زارع
ریاضی‌دانان هرگز بدون ریاضت کشیدن ریاضی‌دان نشده‌اند. معروف است که در یکی از روزهای اکتبر سال 1903، فرانک نلسون کول، ریاضی‌دان معروف آمریکایی مقاله‌ای با عنوانی نسبتاً متواضعانه در باب تجزیه‌ی اعداد بزرگ به انجمن ریاضی آمریکا ارائه داد. پیش‌تر از آن مارین مرسن کشیش معروف فرانسوی در اظهار نظری نادرست اما محرک، ادعا کرده بود که اعدادی به شکل \({{M}_{n}}={{2}^{n}}-1\) به ازای اعداد اول 2, 3 ,5 ,7 ,13,17 ,19 ,31 ,67، 127، 257 اول و به ازای سایر اعداد اول کمتر از 257 مرکب است. وقتی کول برای سخنرانی به جایگاه دعوت شد، بی آنکه حرفی بزند یا چیزی بگوید به سمت چپ تخته رفت و 2 را 67 بار در خودش ضرب کرد و سپس به‌دقت یک واحد از آن کم نمود. بدین ترتیب او \({{M}_{67}}\) را حساب کرد. سپس بدون اینکه کلمه ای بگوید، به سمت دیگر تخته رفت و حاصل ضرب زیر را حساب کرد:\[761838257287\times 193707721\]حاصل دو محاسبه دقیقاً یکسان بود. می‌گویند برای اولین بار بود که حاضران جلسه، ارائه دهنده‌ی مقاله‌ای را در این‌گونه همایش‌ها تشویق می‌کردند. کول سر جایش نشست و احدی از وی پرسشی نکرد، ولی بعدها محرمانه به دوستی اظهار کرده بود که پیدا کردن عاملهای \({{M}_{67}}\) وقت بعد از ظهر یکشنبه های 20 سال او را گرفته بود!
بد نیست بدانید که به پاس خدمات پروفسور فرانک نلسون کول هر 3 سال یکبار از سوی انجمن ریاضیات آمریکا، به ریاضی‌دانان و محقیقن برتر علم ریاضی در زمینه‌های جبر و نظریه‌ی اعداد جایزه‌ای به نام جایزه‌ی نلسون کول، اعطا می‌شود.

Frank Nelson Cole


Reference: Burton, David M. Elementary number theory. Tata McGraw-Hill Education.

۱ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۴ آبان ۹۴ ، ۰۰:۱۲
حسین زارع

به نام خدا.

سلام.

ورودتان را به این وبلاگ خوش‌آمد می‌گویم.

هدف از راه‌اندازی این وبلاگ، نوشتن یادداشت‌های علمی و تجربیاتی است که اندوخته‌ام یا در آینده کسب خواهم کرد. گاهی ممکن است کتابی برای دانلود قرار دهم یا ممکن است گذری در تاریخ ریاضی داشته باشم. همچنین امکان دارد مطالبی خواندنی در ریاضیات مطرح کنم یا از فلسفه ریاضی سخن بگویم. هر چه هست این مطالب از چارچوب ریاضی خارج نیست که این را هم علاقه‌ی من به رشته‌ی تحصیلی‌ام ایجاب می‌کند.

امیدوارم لحظات خوبی در این وبلاگ داشته باشید.

۲ نظر موافقين ۲ مخالفين ۰ ۰۳ آبان ۹۴ ، ۲۳:۱۷
حسین زارع