Hilbert space: Treating functions as vectors
Гильбертово пространство позволяет применять инструменты линейной алгебры к функциям, рассматривая их как векторы в бесконечномерном пространстве. Функции можно представить как векторы, где вместо конечного списка чисел каждое действительное число является индексом, а значение функции в этой точке - компонентой вектора. Например, функция f(x) = x² - это "вектор" с бесконечным числом компонент.
Функции вместе со стандартными операциями сложения и умножения на скаляр образуют векторное пространство. Для перехода к гильбертову пространству необходима дополнительная структура - квадратичная интегрируемость. Функция f: ℝ → ℂ называется квадратично интегрируемой, если интеграл от |f(x)|² по всей оси конечен. Такие функции образуют пространство L², где внутреннее произведение ⟨f,g⟩ = ∫f(x)g(x)dx обобщает скалярное произведение векторов, а интеграл от квадрата функции играет роль "длины" или "энергии".
Комментарии (45)
- Обсуждение показало, что векторы не обязаны быть «списками чисел» и что индексация может быть не только дискретной, но и непрерывной, как в случае функций от R в R.
- Участники подчеркнули, что важно различать вектор как абстрактный объект и его представление в конкретной базе, и что путаница между ними приводит к путанице в обсуждении.
- Обсуждение также затронуло вопрос о том, как обозначать и обсуждать векторы, когда индексы не являются целыми числами, и как это соотносится с обычной нотацией в линейной алгебре.
- Участники также обсудили, что важно различать вектор как абстрактный объект и его представление в конкретной базе, и как это влияет на интуитивное понимание и обучение.
- В конце обсуждение сошлось на то, что важно различать между вектором как абстрактным объектом и его представлением в конкретной базе, и как это влияет на интуитивное понимание и обучение.
How Isaac Newton discovered the binomial power series (2022)
Исаак Ньютон в студенческие годы открыл связь между площадями под кривыми и бесконечными суммами, переосмыслив классические задачи. Он начал с простых случаев, например, вычисления площади под ( y = (1 - x^2)^{1/2} ) (полукруг), и заметил закономерности в коэффициентах разложения. Путем догадок и проверок Ньютон обобщил биномиальную теорему на дробные степени, что позволило представлять функции в виде степенных рядов.
Это открытие стало ключом к анализу бесконечных рядов и интегральному исчислению. Ньютон использовал метод неопределенных коэффициентов и интерполяции, находя шаблоны в численных расчетах. Его подход демонстрирует, как интуиция и внимание к паттернам могут привести к прорыву даже без строгих доказательств, заложив основы современного математического анализа.
Комментарии (16)
- Обсуждение значимости письма Ньютона как доказательства его приоритета над Лейбницем в разработке исчисления.
- Споры о доступности математики: одни считают, что современные развлечения отвлекают от глубоких идей, другие приводят примеры, что люди всё ещё способны на открытия.
- Технические проблемы с отображением математических формул на сайте: часть пользователей сталкивается с ошибками, другие не видят проблем.
- Упоминание работы Абхьянкара о важности школьной математики для серьёзных результатов.
- Обмен советами по решению проблем с отображением формул (блокировка JS, смена браузера).