diff --git a/Diszkrét Matematika/Vizsga/VizsgaTetelek.tex b/Diszkrét Matematika/Vizsga/VizsgaTetelek.tex index a4cd171..d3c6f46 100644 --- a/Diszkrét Matematika/Vizsga/VizsgaTetelek.tex +++ b/Diszkrét Matematika/Vizsga/VizsgaTetelek.tex @@ -1036,33 +1036,41 @@ TODO \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: $\mathbb{N}$ rendezése}] + $n \leq m \iff {\exists}k \in \mathbb{N}: n + k = m$. \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Tétel: N rendezése}] -A természetes számok halmaza a $\leq$ relációval jólrendezett. +A természetes számok halmaza a $\leq$ relációval jólrendezett.\\ +{\footnotesize Tetszőleges részbenrendezett halmaz jólrendezett, ha bármely nemüres részhalmazának van legkisebb eleme. Jólrendezett $\Rightarrow$ Rendezett} \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Végtelen sorozatok}] + $\mathbb{N}^+$-on értelmezett függvények. \end{tcolorbox} %\begin{tcolorbox}[title={Def.: Fibonacci számok}] %\end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Ész}] + A $(\mathbb{N}, +, {\cdot})$ nem gyűrű, mert $(\mathbb{N}, +)$ nem Abel-csoport. \end{tcolorbox} \end{frame} \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Egész számok}] + $\mathbb{Z} = -\mathbb{N} \cup \mathbb{N}$ \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Ész}] + A $(Z, +, {\cdot})$ struktúra egységelemes integritási tartomány. \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Racionális számok}] + $\mathbb{Q} = \{\frac{m}{n} | m,n \in \mathbb{Z}, n \neq 0 \}$. \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Ész}] + A $(Q, +, {\cdot})$ struktúra test. \end{tcolorbox} \end{frame} @@ -1074,12 +1082,19 @@ A természetes számok halmaza a $\leq$ relációval jólrendezett. \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Rendezett test}] + Egy struktúra \textbf{rendezett test}, ha test és rendezett integritási tartomány. \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Arkhimédészi tulajdonság}] + Egy $(T; +, {\cdot}; {\leq})$ rendezett test \textbf{arkhimédeszi tulajdonságú}, ha\\ + ${\forall}x, y \in T : x > 0$ esetén ${\exists}n \in \mathbb{N} : nx \geq y$\\ + \msmallskip + + Ekkor T \textbf{arkhimédeszien rendezett}. \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Felső határ tulajdonság}] + Egy $(T; +, {\cdot}; {\leq})$ rendezett test \textbf{felső határ tulajdonságú}, ha minden nem üres felülről korlátos részhalmazának létezik $T$-ben felső határa (legkisebb felső korlátja $\rightarrow$ Supremum). \end{tcolorbox} \end{frame} @@ -1123,17 +1138,49 @@ Viszont ebből koövetkezik, hogy m nem minimális $\rightarrow$ Ellentmondás! \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Valós számok halmaza}] + A lényegében egyetlen, felső határ tulajdonsággal rendelkező testet a \textbf{valós számok halmazának} nevezzük.\\ + Jel.: $\mathbb{R}$ \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Def.: néhány Függvény (?)}] + \textbf{Abszolút érték}: |x| = $x$, ha $x \geq 0$ | $-x$, ha $x < 0$.\\ + \textbf{Előjel}: sgn(x) = $0$, ha $x = 0$ | $x / |x|$, különben.\\ + \textbf{Alsó egész rész}: ${\lfloor}x{\rfloor} = \mathbb{Z}$ legnagyobb eleme, amely nem nagyobb, mint $x$\\ + \textbf{Felső egész rész}: ${\lceil}x{\rceil} = \mathbb{Z}$ legkisebb eleme, amely nem kisebb, mint $x$\\ + \mbigskip + + \textbf{Észrevételek:}\\ + \mmedskip + + $c = 0 \Rightarrow {\lceil}x{\rceil} = {\lfloor}x{\rfloor} = 0$,\\ + Ha $x > 0$: arkhi. tul. ból és $\mathbb{N}$ jólrendezettségéből $\Rightarrow$ ${\exists}n \in \mathbb{N}$, ahol $n$ a legkisebb olyan természetes szám, amely $n \geq x \Rightarrow n = {\lceil}x{\rceil}$, ekkor ha $x = n \in \mathbb{N}^+ \Rightarrow$ ${\lfloor}x{\rfloor} = n$, különben ${\lfloor}x{\rfloor} = n - 1$.\\ + \mmedskip + + ha $x < 0 \Rightarrow {\lceil}x{\rceil} = -{\lfloor}-x{\rfloor} = n$, különben ${\lfloor}x{\rfloor} = -{\lceil}-x{\rceil}$. \end{tcolorbox} \end{frame} + \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Bővített valós számok}] + $\overline{\mathbb{R}} = \mathbb{R} \cup \{ -{\infty}, {\infty}\}$\\ + \mbigskip + + Rendezés kiterjesztése:\\ + $-{\infty} < x < +{\infty}$ teljesüljön minden $x$ valósra.\\ + Bármely részhalmaznak van szuprémuma, és infinuma:\\ + $sup{\emptyset} = -{\infty}, inf{\emptyset} = +{\infty}$\\ + \mmedskip + + Összeadás $x$ valósra (nem mindenütt értelmezett):\\ + $x + (-{\infty}) = (-{\infty}) + x = -{\infty}$, ha $x < +{\infty}$, és $x + (+{\infty}) = (+{\infty}) + x = +{\infty}$, ha $x < +{\infty}$\\ + \mmedskip + + Ellentett képzés: $-(+{\infty}) = -{\infty}$, és $-(-{\infty}) = +{\infty}$. \end{tcolorbox} \end{frame} + \begin{frame} \begin{tcolorbox} {\Huge Komplex Számok} @@ -1142,26 +1189,123 @@ Viszont ebből koövetkezik, hogy m nem minimális $\rightarrow$ Ellentmondás! \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Komplex számok}] + \textbf{Komplex számoknak} nevezzük a valós számpárok\\ + $\mathbb{C} = \mathbb{R} x \mathbb{R}$\\ + halmazát a következő műveletekkel:\\ + \mmedskip + + $a, b, c, d \in \mathbb{R}$:\\ + $(a, b) + (c, d) = (a + c, b + d)$\\ + $(a, b) \cdot (c, d) = (ac - bd, ad + bc)$ \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Ész}] -\end{tcolorbox} + $(\mathbb{C}, +, {\cdot})$ test.\\ + \mmedskip + + $(\mathbb{C}, +)$ Abel-csoport:\\ + \begin{itemize} + \item Egységelem: $(0, 0)$ + \item (a, b) additív inverze: $-(a, b) = (-a, -b)$ + \end{itemize} + \mmedskip + + $(\mathbb{C}, {\cdot})$: Abel-csoport:\\ + \begin{itemize} + \item Egységelem: $(1, 0)$ + \item (a, b) multiplikatív inverze: $(a, b)^{-1} = (\frac{a}{a^2 + b^2}, \frac{-b}{a^2 + b^2})$ + \end{itemize} + \mmedskip + Kétoldali disztributivitás teljesül. +\end{tcolorbox} +\end{frame} + +\begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Alakok}] +$Re(z) = {\Re}z)$, $Im(z) = {\Im}(z)$\\ +\mmedskip + +algebrai: $z = x + yi$\\ +(Imaginárius egység: $i = (0, 1)$, ahol $i^2 = -1$)\\ +\mmedskip + +Trigonometrikus: $z = r{\cos}(t) + i{\sin}(t)$\\ +r: Abszolút érték / hossz: $|(x, y)| = \sqrt{x^2 + y^2}$\\ +\mmedskip + +Euler-féle: $z = re^{i{\phi}}$\\ +\mmedskip + +Konjugált: Ha $x = x + iy$, akkor $\overline{x} = x - iy$\\ +\mmedskip + +A kompley számok halmaza \textbf{nem rendezhető}, mert rendezett integritási tartományban negatív szám négyzete pozitív kell hogy legyen! \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Ész}] +\begin{enumerate} +\item $\overline{\overline{z}} = z$ +\item $\overline{(z + n)} = \overline{z} + \overline{n}$ +\item $\overline{(z \cdot n)} = \overline{z} \cdot \overline{n}$ +\item $z + \overline{z} = 2Re(z)$ +\item $z - \overline{z} = 2iLm(z)$ +\item $z \cdot \overline{z} = |z|^2$ +\item $z \neq 0, z^{-1} = \frac{\overline{z}}{|z|^2}$ +\item $|0| = 0, z \neq 0 : |z| > 0$ +\item $|z| = |\overline{z}|$ +\item $|zw| = |z| \cdot |w|$ +\item $|Re(z)| \leq |z|, |Im(z)| \leq |z|$ +\item $|z + w| \leq |z| + |w|, ||z| - |w|| \leq |z - w|$ +\end{enumerate} \end{tcolorbox} \end{frame} \begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Moivre azonosságok}] +Legyen $z, w \in \mathbb{C}, z = |z|({\cos}(t) + i{\sin}(t))$ és $w = |w|({\cos}s + i {\sin}s)$, ahol $t, s \in \mathbb{R}$. Ekkor $zw$ trigonometrikus alakja\\ +\mbigskip + +$zw = |z| \cdot ({\cos}t + i{\sin}t) \cdot |w| \cdot ({\cos}s + i{\sin}s) =$\\ +$|z| \cdot |w| \cdot ({\cos}t + i{\sin}t) \cdot ({\cos}s + i{\sin}s) =$\\ +$= |zw| \cdot ({\cos}t{\cos}s - {\sin}t{\sin}s + i({\cos}t{\sin}s + {\cos}s{\sin}t)) =$\\ +$= |zw|({\cos}(t + s) + i{\sin}(t + s)$\\ +\mbigskip + +$w \neq 0$ esetén:\\ +$\frac{z}{w} = \frac{|z|}{|w|}({\cos}(t - s) + i {\sin}(t - s))$\\ +\mbigskip + +$n \in \mathbb{Z}$ és $z \neq 0$:\\ +$z^n = |z|^n({\cos}(nt) + i{\sin}(nt))$ \end{tcolorbox} \begin{tcolorbox}[title={Def.: Gyökvonás komplex számokból}] -\end{tcolorbox} +$z_k = \sqrt[n]{|w|}({\cos}(\frac{t + 2k{\pi}}{n}) + i{\sin}(\frac{t + 2k{\pi}}{n}))$\\ +$k = 0, 1, ..., n - 1$\\ +\mbigskip +\textbf{$n$edik egységgyökök} ${\epsilon}^n = 1$ esetén:\\ +${\epsilon}_k = {\cos}(\frac{2k{\pi}}{n}) + i{\sin}(\frac{2k{\pi}}{n})$. $k = 0, 1, ..., n - 1$ +\end{tcolorbox} +\end{frame} + +\begin{frame} \begin{tcolorbox}[title={Def.: $n$-edik primitív egységgyökök}] +Az $n$-edik primitív egységgyökök: HAtványaikkal előállítják a többit.\\ +\mmedskip + +Pl.: ${\epsilon}_0$ biztos nem az, ${\epsilon}_1$ biztosan az.\\ +\mmedskip + +$z^n = w$ esetén $z_k$-k előállnak a következő alakban:\\ +$z{\epsilon}_0, z{\epsilon}_1, ..., z{\epsilon}_{n - 1}$\\ +\mmedskip + +$Rightarrow$ $n > 1$ esetén:\\ +\mmedskip + +$\sum_{k = 0}^{n - 1} z{\epsilon}_k = \sum_{k = 0}^{n - 1} z{\epsilon}^k_1 = z\frac{{\epsilon}_1^n - 1}{{\epsilon}_1 - 1} = z\frac{1 - 1}{{\epsilon}_1 - 1} = 0$ \end{tcolorbox} \end{frame}