Funkcia na množine D je ľubovoľný predpis, ktorý každému prvku množiny D priradí práve jedno reálne číslo. Funkciu označujeme malým písmenom.
Prvky množiny D nazývame nezávislá premenná, ich obrazy sú závislá premenná. Nezávislú premennú obvykle označujeme x a závislú y, ale môžeme zvoliť také označenie, aby bolo zrejmé čo tieto premenné označujú. napríklad , kde je dráha, je konštantná alebo priemerná rýchlosť a je čas.
Výroky môžeme spájať logickými spojkami. Spojením dvoch elementárnych výrokov vznikne zložený výrok. Logické spojky predstavujú operátory logických operácií.
negácia – pred pôvodný výrok napíšeme nie je pravda že, tiež môžeme napísať predponu ne-. Negáciu výroku A môžeme označiť A‘ alebo použiť operátor . Pri programovaní alebo v exceli používame NOT.
konjukcia – a, ako operátor sa namiesto a môžu použiť , &. Pri programovaní alebo v exceli AND
disjunkcia – alebo, ako operátor sa namiesto alebo používa . Pri programovaní a v exceli OR.
exkluzívna disjunkcia – vylučujúce alebo, buď … alebo. Ako operátor použijeme pri programovaní a exceli XOR, pri matematickom zápise môžeme použiť .
implikácia – ak A potom B, ak A tak B, z A vyplýva B, A implikuje B. Ako operátor používame
ekvivalencia – A práve vtedy a len vtedy ak B. Ako operátor používame
Logika sa používa vo všetkých vedeckých disciplínach, ale aj v bežnom živote.
Matematická logika je matematická disciplína, ktorá skúma logické výroky a logické súdy z formálneho hľadiska. Študuje pravdivosť zložených výrokov na základe pravdivosti / nepravdivosti elementárnych výrokov.
Logický výrok alebo len výrok je oznamovacia veta, o ktorej vieme rozhodnúť, či je pravdivá alebo nepravdivá.
Algebraický výraz je zápis skladajúci sa z čísel a z písmen (tie označujú premenné), ktoré sú pospájané znakmi matematických operácií, ako sú napríklad sčítanie, odčítanie, násobenie, delenie, umocnenie, odmocnenie, goniometrické funkcie, logaritmy, absolútna hodnota, atď. Môžu obsahovať aj zátvorky, ktoré určujú poradie (prioritu) vykonávania naznačených operácií. Výrazy sú napríklad zápisy:
Ak namiesto premenných zadáme konkrétne číselné hodnoty, dostaneme hodnotu algebraického výrazu.
Počítame v desiatkovej sústave. Čislo 3456 možno zapísať v tvare:
Čísla 1, 10, 100, 1000 sú mocniny čísla 10, takže toto číslo môžeme zapísať aj v tvare:
Podobne aj desatinné čísla môžeme zapísať ako súčet mocnín čísla desať:
Niekedy spracujeme s veľmi veľkými alebo s veľmi malými číslami. Často je pohodlnejšie takéto čísla zapísať v tvare súčinu nejakého čísla a mocniny desiatky. Napríklad číslo: 1 235 000 000 – jedna miliarda 235 miliónov možno zapísať takto:
Už na základnej škole ste sa stretli s druhou a treťou mocninou a so zovšeobecnením pre umocňovanie na ľubovolné prirodzené číslo.
Druhá mocnina:
Druhu mocninu ste používali napríklad pri výpočte obsahu štvorca a kruhu a pri Pytagorovej vete.
Obsah štvorca so stranou :
Obsah kruhu s polomerom :
Pytagorova veta:
Tretia mocnina:
Tretiu mocninu ste používali napríklad pri výpočte objemu kocky a objemu gule.
Objem kocky so stranou :
Objem gule s polomerom :
n-tá mocnina
Zovšeobecnením môžeme zaviesť mocninu na n:
Súčin n rovnakých činiteľov nazývame n-tá mocnina.
Pravidlá pre počítanie s mocninami
Možno dokázať nasledujúce pravidlá pre počítanie s mocninami:
Dôkazy nájdete v tomto článku (zatiaľ nenapísané)
Príklady:
Vzorec:
Čo je prvá mocnina?
Použili sme vzorec pre delenie mocnín s rovnakým základom a skutočnosť, že v čitateľovi sa nachádza o jeden raz častejšie než v menovateľovi, takže po vykrátení nám zostane len .
Čo je nultá mocnina?
Znova sme použili vzorec a skutočnnosť, že podiel dvoch rovnakých čísel je 1.
Keď je nameraná veličina výrazne väčšia alebo menšia než jednotka veličiny, zvykneme je uviesť vo väčších alebo menších jednotkách, musíme preto poznať spôsob prevodu na väčšie alebo menšie jednotky.
Prirodzené čísla: Čísla, ktoré označujú počet alebo poradie nazývame prirodzené čísla. Množinu prirodzených čísel označujeme písmenom N.
Podľa tejto definície je aj nula prirodzené číslo, niektoré matematické kurzy nulu za prirodzené číslo nepovažujú.
kde .
Čísla označujúce poradie sa tiež nazývajú ordinálne čísla(z angl. order). Čísla označujúce počet prvkov množiny, respektíve veľkosť množiny sa tiež nazývajú kardinálne čísla.
Súčet dvoch prirodzených čísel je prirodzené číslo. Množina prirodzených čísel je vzhľadom na operáciu sčítania uzavretá.
Množina prirodzených čísel nie je vzhľadom na operáciu odčítania uzavretá. Napríklad 2-3 nie je prirodzené číslo. Ak chceme zadefinovať množinu, ktorá je vzhľadom na operáciu odčítania uzavretá, dospejeme k pojmu množina celých čísel.
Celé čísla: Celé čísla sú zjednotením množiny prirodzených čísel a čísel k nim opačných. Opačné číslo k číslu a je -a. K -a dospejeme aj takto 0-a=-a. Súčet opačných čísel je nula. Množinu celých čísel označujeme písmenom Z.
Množina celých čísel je uzavretá vzhľadom na operácie: sčítanie, odčítanie a násobenie. Ak chceme, aby sme dostali množinu, ktorá je uzavretá aj na operáciu delenie, dospejeme k množine racionálnych čísel.
Racionálne čísla: Racionálne čísla sú čísla, ktoré možno vyjadriť v tvare zlomku:
kde .
Racionálne čísla označujeme písmenom Q.
Množina racionálnych čísel je uzavretá vzhľadom na operácie: sčítanie, odčítanie, násobenie a delenie s výnimkou delenia nulou. Ak si zavedieme operácie umocňovanie a k nej opačnú (inverznú operáciu) odmocňovanie, tak zistíme, že množina racionálnych čísel znova nie je uzavretá vzhľadom na operáciu odmocňovanie. Keď však zostrojíme štvorec so stranou 1, tak vidíme, že existuje úsečka, ktorá má dĺžku . je to uhlopriečka tohto štvorca. Možno pritom dokázať, že nemožno vyjadriť v tvare zlomku. Takto dospejeme k pojmu množina reálnych čísel.
Reálne čísla: Reálne čísla sú čísla, ktoré možno zobraziť na číselnej osi. Reálne čísla sú dĺžky všetkých úsečiek. Reálne čísla označujeme písmenom R.
Iracionálne čísla: Reálne čísla, ktoré nie sú racionálne nazývame iracionálne čísla. Nedajú sa vyjadriť v tvare zlomku dvoch celých čísel.
Pre horeuvedené číselné množiny platí:
Slovom N je podmnožinou Z, Z je podmnožinou Q a Q je podmnožinou R.
V živote sa často stretávame so situáciou, keď je celok rozdelený na niekoľko rovnakých častí. Napríklad pizza, čokoláda, bomboniera s rovnakými cukríkmi, …
Matematika by mala poskytovať aparát, ktorý umožňuje počítať s takýmito časťami celku. Časť celku, či viacero rovnakých častí celku nazývame zlomok.
Zlomok je číslo v tvare
je množina celých čísel, je znak patrí do množiny. Vyššie uvedený výraz možno prečítať sú celé čísla a sa nerovná nula.
Číslo nad zlomkovou čiarou nazývame čitateľ, číslo pod zlomkovou čiarou nazývame menovateľ, čiara medzi čitateľom a menovateľom je zlomková čiara.
Krátenie zlomku
Ak čitateľa i menovateľa predelíme tým istým číslom rôznym od nuly, hodnota zlomku sa nezmení. Nazývame to krátenie zlomku. Napríklad:
Rozšírenie zlomku
Ak čítateľa i menovateľa vynásobíme tým istým číslom rôznym od nuly, hodnota zlomku sa nezmení. Nazývame to rozšírenie zlomku. Npríklad: \dfrac{a}{c}+\dfrac{b}{c}=\dfrac{a+b}{c}\dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}= \dfrac{a\cdot d}{b \cdot d} +\dfrac{c\cdot b}{d\cdot b}=\dfrac{a \cdot d+c \cdot b}{b \cdot d}\dfrac{a}{c}-\dfrac{b}{c}=\dfrac{a-b}{c}\dfrac{a}{b}-\dfrac{c}{d}= \dfrac{a\cdot d}{b \cdot d} -\dfrac{c\cdot b}{d\cdot b}=\dfrac{a \cdot d-c \cdot b}{b \cdot d}\dfrac{a}{b}\cdot \dfrac{c}{d}=\dfrac{a\cdot c}{b \cdot d}\dfrac{a}{b}:\dfrac{c}{d}= \dfrac{a}{b} \cdot \dfrac{d}{c} = \dfrac{a \cdot d}{b \cdot c}\dfrac{\dfrac{a}{b}}{\dfrac{c}{d}}= \dfrac{a \cdot d}{b \cdot c} \dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}=\dfrac{1\cdot 3}{2\cdot 3}+ \dfrac{1\cdot 2}{3\cdot 2} =\dfrac{3+2}{6}=\dfrac{5}{6}\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{3}=\dfrac{1\cdot 3}{2\cdot 3}- \dfrac{1\cdot 2}{3\cdot 2} =\dfrac{3-2}{6}=\dfrac{1}{6}\dfrac{1}{2}\cdot \dfrac{1}{3}=\dfrac{1 \cdot 1}{2 \cdot 3}=\dfrac{1}{6}\dfrac{1}{2}: \dfrac{1}{3}= \dfrac{1}{2}\cdot \dfrac{3}{1}=\dfrac{3}{2}=1,5 \dfrac{3}{2} \dfrac{2}{3}\cdot \left( \dfrac{2}{5}+\dfrac{3}{7}\right)= \dfrac{2}{3}\cdot \dfrac{2 \cdot 7+3\cdot 5 }{5\cdot 7 }= \dfrac{2}{3}\cdot \dfrac{29}{35}=\dfrac{58}{105}\dfrac{1}{3} alebo \dfrac{2}{7}\dfrac{1}{3}=\dfrac{7}{21}\hspace{15} \dfrac{2}{7}=\dfrac{6}{21} \dfrac{1}{3}>\dfrac{2}{7}\dfrac{1}{3}=\dfrac{2}{6}\dfrac{1}{3}>\dfrac{2}{7}$
Poznámka: Výhodou prvého riešenia je, že vieme o koľko je 1/3 väčšia než 2/7, výhodou druhého je, že sme to vypočítali rýchlejšie.
Niekedy stačí, ak výsledok výpočtu zobrazíme na istý počet miest. Výsledok môžeme zaokrúhliť.
Pravidlá zaokrúhľovania:
Zaokrúhlenie nadol: Ak prvá číslica, ktorú máme zaokrúhliť je menšia ako 5, predchádzajúce číslice opíšeme a zaokrúhlenú číslicu a všetky číslice za ňou vynecháme.
Zaokrúhlenie nahor: Ak prvá číslica, ktorú máme zaokrúhliť je väčšia ako 4, k predchádzajúcej číslici pripočítame jednotku a zaokrúhlenú číslicu a číslice za ňou vynecháme.
Znakom zaokrúhlenia je znak rovná sa a nad ním krúžok alebo bodka:
Aby meranie hmotnosti bolo čo najpresnejšie, musíme dodržať tieto pravidlá:
Voľba váh – vyberieme váhy, ktoré sú schopné danú hmotnosť odmerať, musia tiež zodpovedať požadovanej presnosti merania.
Zistíme presnosť s akou dané váhy vážia. Pre veľmi malé hodnoty hmotnosti potrebujeme merať s presnosťou na 1 g až 1 mg. Vedci pri niektorých experimentoch s ešte väčšou presnosťou. Pri meraní hmotnosti človeka sa uspokojíme aj s presnosťou na 500 g.
Pri vážení musia váhy stáť na vodorovnej podložke. Laboratórne váhy sa musia upraviť nastavovacími skrutkami. Pri veľmi presných meraniach sú váhy umiestnené na stabilnom mieste, kde nie sú žiadne otrasy. Váhy pred meraním by sme mali vyvážiť (pri laboratórnych váhach zistíme, či sú v rovnováhe, keď na miskách nič nie je, ak nie sú v rovnováhe, položíme na jednu z misiek malé kúsky papiera, kým nebudú v rovnováhe).
Pri vážení kladieme vážené telesá a závažia do stredu misky.
Pri odčítaní hodnoty na displeji musíme počkať na ustálenie hodnoty. Podobne sa musí ustáliť aj ukazovateľ na laboratórnych váhach (môžeme sa uspokojiť aj tým, že sa vychyľuje rovnakou mierou na jednu i druhú stranu).
Pri zápise číselenej hodnoty hmotnosti uvedieme aj jednotku hmotnosti.
S vážením ste sa stretávali od útleho detstva. S vážením sa najčastejšie stretávame v obchode pri predaji potravín napríklad mäsa a zeleniny. Ak vaša mama alebo babka pečú, suroviny musia pomerne presne odvážiť, inak koláč nebude mať správny tvar, chuť a farbu. Ešte presnejšie sa musí vážiť v lekárni, pri príprave liekov.
Vážením sa určuje hmotnosť telies.
Hmotnosť je fyzikálna veličina. Hmotnosť je (zjednodušene povedané) mierou množstva hmoty. Značka hmotnosti je .
Rekurzia v programovaní je, ak procedúra volá samu seba. Aby rekurzia pracovala korektne, parametre, ktoré používa, by mali po nejakom čase dôjsť do stavu, v ktorom sa rekurzia zastaví.
Rekurzia môže byť priama, keď procedúra volá samu seba priamo a môže byť nepriama, ak procedúra vyvolá inú procedúru a táto vyvolá pôvodnú procedúru.
Pomocou rekurzie možno naprogramovať mnohé úlohy výrazne jednoduchšie než bez nej. Continue reading →
Premeny jednotiek budete vo fyzike neustále používať, musíte si ich preto plne zautomatizovať, aby ste sa pri riešení fyzikálnych príkladov vedeli sústrediť na ich fyzikálnu podstatu a nie na v konečnom dôsledku mechanické počtové úkony.
Z bežného života poznáte výrazy deciliter, decimeter, centimeter, kilogram, dekagram či v mäsiarstve hovorovo iba deka (prosím si 10 deka šunky). Vo všetkých uvedených prípadoch bola pred fyzikálnu jednotku predradená nejaká predpona. Tieto predpony vyjadrujú násobky alebo diely fyzikálnych jednotiek.Continue reading →
Už pred viac než 2000 rokmi Číňania zistili, že magnet, ak sa môže voľne otáčať, ukazuje jedným pólom magnetu na sever a druhým na juh.
Keďže tú časť magnetickej strelky kompasu ktorá ukazuje na sever, sme nazvali severný magnetický pól a ktorá ukazuje na juh, južný magnetický pól a rovnaké magnetické póly sa odpudzujú a opačné priťahujú, na severnej pologuli sa nachádza južný magnetický pól Zeme a na južnej sa nachádza severný magnetický pól Zeme. Pozri obrázok vľavo. V skutočnosti sa magnetické póly Zeme nenachádzajú presne na severnom a južnom póle, sú mierne posunuté. Túto skutočnosť schematicky znázorňuje obrázok vpravo (čierna priamka je os otáčania Zeme, modrá pramka je spojnica medzi severným a južným geomagnetickým pólom). Continue reading →