www.wikidata.uk-ua.nina.az
U matematici algebrayichna funkciya ce funkciya yaku mozhna viznachiti yak korin polinomialnogo algebrayichnogo rivnyannya Dosit chasto algebrayichni funkciyi yavlyayut soboyu algebrayichni virazi iz skinchennoyu kilkistyu chleniv z vikoristannyam lishe algebrayichnih operacij dodavannya vidnimannya mnozhennya dilennya ta pidnesennya do drobovogo stepenya Prikladami takih funkcij ye f x 1 x displaystyle f x 1 x f x x displaystyle f x sqrt x f x 1 x 3 x 3 7 7 x 1 3 displaystyle f x frac sqrt 1 x 3 x 3 7 sqrt 7 x 1 3 Odnak deyaki algebrayichni funkciyi ne mozhna predstaviti za dopomogoyu skinchennoyi kilkosti takih viraziv teorema Abelya Ruffini Takim prikladom ye radikal Bringa funkciya sho neyavno viznachayetsya rivnyannyam f x 5 f x x 0 displaystyle f x 5 f x x 0 Tochnishe kazhuchi algebrayichnoyu funkciyeyu stepenya n displaystyle n vid odniyeyi zminnoyi x displaystyle x ye funkciya y f x displaystyle y f x yaka neperervna na svoyij oblasti viznachennya i zadovolnyaye polinomialne rivnyannya a n x y n a n 1 x y n 1 a 0 x 0 displaystyle a n x y n a n 1 x y n 1 cdots a 0 x 0 de koeficiyenti a i x displaystyle a i x polinomialni funkciyi vid x displaystyle x iz cilimi koeficiyentami Mozhna pokazati sho otrimayemo toj samij klas funkcij yaksho koeficiyenti polinomiv a i x displaystyle a i x ye algebrayichnimi chislami Yaksho zh v koeficiyentah zustrichayutsya transcendentni chisla to funkciya u zagalnomu vipadku ne ye algebrayichnoyu ale vona ye algebrayichnoyu nad polem yake porodzhene cimi koeficiyentami Znachennya algebrayichnoyi funkciyi dlya racionalnogo chisla a v zagalnomu vipadku dlya algebrayichnogo chisla zavzhdi ye algebrayichnim chislom Inodi rozglyadayut koeficiyenti a i x displaystyle a i x yaki ye polinomami nad kilcem R displaystyle R i todi govoryat pro algebrayichni funkciyi nad kilcem R displaystyle R Funkciya yaka ne ye algebrayichnoyu nazivayetsya transcendentnoyu yak napriklad u vipadku exp x displaystyle exp x tg x displaystyle operatorname tg x ln x displaystyle ln x G x displaystyle Gamma x Kompoziciya transcendentnih funkcij mozhe dati algebrayichnu funkciyu f x cos arcsin x 1 x 2 displaystyle f x cos arcsin x sqrt 1 x 2 Oskilki polinomialne rivnyannya stepenya n displaystyle n maye do n displaystyle n koreniv i rivno n displaystyle n koreniv nad algebrayichno zamknenim polem takim yak pole kompleksnih chisel to polinomialne rivnyannya neyavno viznachaye ne odnu funkciyu a do n displaystyle n funkcij yaki inodi takozh nazivayutsya gilkami Rozglyanemo dlya prikladu rivnyannya odinichnogo kola y 2 x 2 1 displaystyle y 2 x 2 1 Vono viznachaye y displaystyle y ale tilki z tochnistyu do znaku vidpovidno mayemo dvi gilki y 1 x 2 displaystyle y pm sqrt 1 x 2 Algebrayichna funkciya vid m displaystyle m zminnih takozh viznachayetsya yak funkciya y f x 1 x m displaystyle y f x 1 dots x m yaka ye rozv yazkom polinomialnogo rivnyannya z m 1 displaystyle m 1 zminnimi p y x 1 x 2 x m 0 displaystyle p y x 1 x 2 dots x m 0 Zazvichaj peredbachayetsya sho polinom p displaystyle p maye buti nezvidnim polinomom Todi isnuvannya algebrayichnoyi funkciyi garantuyetsya teoremoyu pro neyavnu funkciyu Formalno algebrayichna funkciya z m displaystyle m zminnih nad polem K displaystyle K ye elementom algebrayichnogo zamikannya en polya racionalnih funkcij K x 1 x m displaystyle K x 1 dots x m Zmist 1 Viznachennya i prikladi 2 Algebrayichni rivnyannya 3 Algebrayichni funkciyi vid odniyeyi zminnoyi 3 1 Vstup ta oglyad 4 Rol kompleksnih chisel 5 Monodromiya 6 Istoriya 7 Div takozh 8 Literatura 9 Zovnishni posilannya 10 Dzherela informaciyiViznachennya i prikladi RedaguvatiZagalom funkciya kilkoh zminnih u f x y z displaystyle u f x y z dots nbsp zvetsya algebrayichnoyu v tochci x 0 y 0 z 0 displaystyle x 0 y 0 z 0 dots nbsp yaksho isnuye okil ciyeyi tochki de funkciya zadovolnyaye rivnyannya viglyadu P 0 x y z u n P 1 x y z u n 1 P n x y z 0 displaystyle P 0 x y z dots u n P 1 x y z dots u n 1 dots P n x y z dots 0 nbsp de P 0 P 1 P n displaystyle P 0 P 1 dots P n nbsp mnogochleni vidnosno x displaystyle x nbsp y displaystyle y nbsp z displaystyle z nbsp Napriklad funkciya dijsnoyi zminnoyi F x 1 x 2 displaystyle F x sqrt 1 x 2 nbsp ye algebrayichnoyu na intervali 1 1 displaystyle 1 1 nbsp v poli dijsnih chisel oskilki vona zadovolnyaye rivnyannyu F 2 x 2 1 displaystyle F 2 x 2 1 nbsp Isnuye analitichne prodovzhennya funkciyi F x 1 x 2 displaystyle F x sqrt 1 x 2 nbsp na kompleksnu ploshinu z virizanim vidrizkom 1 1 displaystyle 1 1 nbsp abo z dvoma virizanimi promenyami 1 displaystyle infty 1 nbsp i 1 displaystyle 1 infty nbsp U cij oblasti otrimana funkciya kompleksnogo zminnogo ye algebrayichnoyu i analitichnoyu Algebrayichni funkciyi sho ye mnogochlenami abo yih chastkami nazivayut racionalnimi inshi algebrayichni funkciyi nazivayut irracionalnimi Vidomo sho yaksho funkciya ye algebrayichnoyu v tochci to vona ye i analitichnoyu v danij tochci Zvorotne nevirno Funkciyi sho ye analitichnimi ale sho ne ye algebrayichnimi nazivayutsya transcendentnimi funkciyami Algebrayichni rivnyannya RedaguvatiRivnyannya vidu P x 1 x n Q x 1 x n displaystyle P x 1 ldots x n Q x 1 ldots x n nbsp de P displaystyle P nbsp i Q displaystyle Q nbsp mnogochleni z koeficiyentami z polya racionalnih chisel nazivayetsya algebrayichnim rivnyannyam Algebrayichni funkciyi vid odniyeyi zminnoyi RedaguvatiVstup ta oglyad Redaguvati Neformalne viznachennya algebrayichnoyi funkciyi daye ryad pidkazok pro yiyi vlastivosti Dlya intuyitivnogo rozuminnya bude korisnim rozglyadati algebrayichni funkciyi yak funkciyi yaki mozhut buti utvoreni zvichajnimi algebrayichnimi operaciyami dodavannyam mnozhennyam dilennyam i dobuvannya korenya n displaystyle n nbsp go stepenya Ce deyake nadmirne sproshennya z oglyadu na fundamentalnu teoremu teoriyi Galua algebrayichni funkciyi neobov yazkovo virazhayutsya u radikalah Po pershe zauvazhimo sho bud yaka polinomialna funkciya y p x displaystyle y p x nbsp ye algebrayichnoyu funkciyeyu oskilki vona ye prosto rozv yazkom rivnyannya y p x 0 displaystyle y p x 0 nbsp U bilsh zagalnomu vipadku bud yaka racionalna funkciya y p x q x displaystyle y dfrac p x q x nbsp ye algebrayichnoyu oskilki ye rozv yazkom rivnyannya q x y p x 0 displaystyle q x y p x 0 nbsp Bilshe togo korin n displaystyle n nbsp go stepenya vid bud yakogo polinoma y p x n displaystyle y sqrt n p x nbsp ye algebrayichnoyu funkciyeyu oskilki ye rozv yazkom rivnyannya y n p x 0 displaystyle y n p x 0 nbsp Neochikuvano ale obernena funkciya dlya algebrayichnoyi funkciyi ye tezh algebrayichnoyu funkciyeyu Nehaj y displaystyle y nbsp ye rozv yazkom rivnyannya a n x y n a 0 x 0 displaystyle a n x y n cdots a 0 x 0 nbsp dlya kozhnogo znachennya x displaystyle x nbsp todi x displaystyle x nbsp takozh ye rozv yazkom cogo rivnyannya dlya kozhnogo znachennya y displaystyle y nbsp Dijsno zminivshi miscyami x displaystyle x nbsp ta y displaystyle y nbsp i zgrupuvavshi dodanki otrimuyemo b m y x m b m 1 y x m 1 b 0 y 0 displaystyle b m y x m b m 1 y x m 1 cdots b 0 y 0 nbsp Zapisavshi x displaystyle x nbsp yak funkciyu vid y displaystyle y nbsp otrimayemo obernenu funkciyu yaka ye takozh algebrayichnoyu Odnak ne kozhna funkciya maye obernenu Napriklad funkciya y x 2 displaystyle y x 2 nbsp ne prohodit test gorizontalnoyi liniyi en vona ne ye in yektivnoyu Obernenoyu ye algebrayichna funkciya x y displaystyle x pm sqrt y nbsp Inshij sposib zrozumiti ce polyagaye v tomu sho mnozhina gilok polinomialnogo rivnyannya sho viznachayut nashu algebrayichnu funkciyu ye grafikom algebrayichnoyi krivoyi Rol kompleksnih chisel RedaguvatiZ algebrayichnoyi tochki zoru kompleksni chisla cilkom prirodno vinikayut pri vivchenni algebrayichnih funkcij Persh za vse zgidno z fundamentalnoyu teoremoyu algebri kompleksni chisla ye algebrayichno zamknenim polem Otzhe bud yake polinomialne spivvidnoshennya p y x 0 displaystyle p y x 0 nbsp garantovano matime prinajmni odin rozv yazok zagalom kilkist rozv yazkiv ne perevishuye stepenya p displaystyle p nbsp za zminnoyu y displaystyle y nbsp dlya y displaystyle y nbsp v kozhnij tochci x displaystyle x nbsp za umovi yaksho y displaystyle y nbsp mozhe nabuvati yak kompleksnih tak i dijsnih znachen Takim chinom problemi pov yazani z oblastyu viznachennya algebrayichnoyi funkciyi smilivo mozhna minimizuvati Bilshe togo navit yaksho u kincevomu rahunku kogos cikavlyat dijsni algebrayichni funkciyi to mozhe ne viyavitisya sposobiv viraziti funkciyu u terminah dodavannya mnozhennya dilennya ta dobuvannya n displaystyle n nbsp go korenya bez vikoristannya kompleksnih chisel div nezvidnij vipadok Napriklad rozglyanemo algebrayichnu funkciyu sho viznachayetsya rivnyannyam y 3 x y 1 0 displaystyle y 3 xy 1 0 nbsp Vikoristavshi kubichnu formulu otrimuyemo y 2 x 108 12 81 12 x 3 3 108 12 81 12 x 3 3 6 displaystyle y frac 2x sqrt 3 108 12 sqrt 81 12x 3 frac sqrt 3 108 12 sqrt 81 12x 3 6 nbsp Pri x 3 4 3 displaystyle x leq frac 3 sqrt 3 4 nbsp kvadratnij korin ye dijsnim i takim chinom kubichnij korin ye dobre viznachenim sho zabezpechuye nayavnist yedinogo dijsnogo korenya Z inshogo boku pri x gt 3 4 3 displaystyle x gt frac 3 sqrt 3 4 nbsp kvadratnij korin ne ye dijsnim i dlya kvadratnogo korenya potribno vibrati bud yakij nedijsnij kvadratnij korin Takim chinom kubichnij korin potribno vibrati iz troh nedijsnih chisel Yaksho analogichnij vibir zrobiti u dvoh chlenah formuli to tri vipadki kubichnogo korenya zabezpechuyut tri gilki pokazani na risunku Mozhna dovesti sho nemozhlivo viraziti danu funkciyu u viglyadi korenya n displaystyle n nbsp go stepenya vikoristovuyuchi lishe dijsni chisla navit yaksho otrimana funkciya nabuvaye dijsnih znachennya na oblasti pokazanogo grafiku nbsp Grafik troh gilok algebrayichnoyi funkciyi y displaystyle y nbsp de y 3 x y 1 0 displaystyle y 3 xy 1 0 nbsp pri 3 2 3 2 lt x lt 50 displaystyle left frac 3 2 right frac 3 2 lt x lt 50 nbsp Na bilsh suttyevomu teoretichnomu rivni zastosuvannya kompleksnih chisel dozvolyaye vikoristovuvati efektivni metodi kompleksnogo analizu dlya doslidzhennya algebrayichnih funkcij Zokrema za dopomogoyu principu argumentu mozhna pokazati sho bud yaka algebrayichna funkciya naspravdi ye analitichnoyu funkciyeyu prinajmni v bagatoznachnomu rozuminni Formalno nehaj p x y displaystyle p x y nbsp kompleksnij polinom vid kompleksnih zminnih x displaystyle x nbsp i y displaystyle y nbsp Pripustimo sho x 0 C displaystyle x 0 in mathbb C nbsp take znachennya pri yakomu polinom p x 0 y displaystyle p x 0 y nbsp vid zminnoyi y displaystyle y nbsp maye n displaystyle n nbsp riznih nuliv Pokazhemo sho algebrayichna funkciya ye analitichnoyu v okoli tochki x 0 displaystyle x 0 nbsp Viberemo sistemu z n displaystyle n nbsp kil D i displaystyle Delta i nbsp sho neperetinayutsya i mistyat kozhen iz cih nuliv Todi za principom argumentu 1 2 p i D i p y x 0 y p x 0 y d y 1 displaystyle frac 1 2 pi rm i oint partial Delta i frac p y x 0 y p x 0 y rm d y 1 nbsp Za neperervnistyu ce ye takozh spravedlivim dlya vsih x displaystyle x nbsp v okoli tochki x 0 displaystyle x 0 nbsp Zokrema p x y displaystyle p x y nbsp maye lishe odin korin v D i displaystyle Delta i nbsp zadanij osnovnoyu teoremoyu pro lishki f i x 1 2 p i D i y p y x y p x y d y displaystyle f i x frac 1 2 pi rm i oint partial Delta i y frac p y x y p x y rm d y nbsp yaka ye analitichnoyu funkciyeyu Monodromiya RedaguvatiZauvazhimo sho vishenavedene dovedennya analitichnosti dozvolyaye otrimati viraz dlya sistemi z n displaystyle n nbsp riznih funkcionalnih elementiv f i x displaystyle f i x nbsp za umovi sho x displaystyle x nbsp ne ye kritichnoyu tochkoyu polinoma p x y displaystyle p x y nbsp Kritichna tochka ce tochka v yakij kilkist riznih nuliv mensha za stepin polinoma p displaystyle p nbsp i ce mozhlivo lishe tam de chlen z najvishim stepenem polinoma p displaystyle p nbsp dorivnyuye nulyu a takozh dorivnyuye nulyu diskriminant Otzhe isnuye lishe skinchenna kilkist takih tochok c 1 c n displaystyle c 1 dots c n nbsp Za dopomogoyu detalnogo analizu vlastivostej funkcionalnih elementiv f i displaystyle f i nbsp poblizu kritichnih tochok mozhna pokazati sho nakrittya monodromiyi en ye rozgaluzhenim en nad kritichnimi tochkami i mozhlivo tochkoyu na neskinchennosti Takim chinom golomorfne rozshirennya funkcij f i displaystyle f i nbsp maye v najgirshomu vipadku algebrayichni polyusi i zvichajni algebrayichni gilki nad kritichnimi tochkami Zauvazhimo sho poza kritichnimi tochkami mayemo p x y a n x y f 1 x y f 2 x y f n x displaystyle p x y a n x y f 1 x y f 2 x cdots y f n x nbsp oskilki f i displaystyle f i nbsp za viznachennyam ye riznimi nulyami polinoma p displaystyle p nbsp Grupa monodromiyi diye shlyahom perestanovki koyeficiyentiv i takim chinom utvoryuye monodromichne predstavlennya grupi Galua polinoma p displaystyle p nbsp Diya monodromiyi na universalnomu nakrivayuchomu prostori ye pov yazanim ale inshim ponyattyam u teoriyi poverhon Rimana Istoriya RedaguvatiIdeyi pov yazani z algebrayichnimi funkciyami z yavilisya prinajmni she za chasiv Rene Dekarta Pershe obgovorennya algebrayichnih funkcij mabut bulo v roboti Edvarda Uoringa en 1794 roku An Essay on the Principles of Human Knowledge v yakij vin pishe Nehaj velichina sho poznachaye ordinatu ye algebrayichnoyu funkciyeyu vid abscisi x displaystyle x nbsp za dopomogoyu zvichajnih metodiv dilennya ta dobuvannya koreniv mozhna zvesti yiyi do neskinchennogo ryadu yakij zrostaye abo spadaye vidpovidno do rozmirnosti x displaystyle x nbsp a potim znajti integral vid kozhnogo z otrimanih chleniv Div takozh RedaguvatiAnalitichna funkciya Kompleksna funkciya Elementarna funkciya Funkciya matematika Uzagalnena funkciya Spisok specialnih funkcij ta eponimiv en Spisok tipiv funkcij en Polinom Racionalna funkciya Specialni funkciyi Transcendentna funkciyaLiteratura RedaguvatiAhlfors Lars 1979 Complex Analysis McGraw Hill van der Waerden B L 1931 Modern Algebra Volume II Springer Zovnishni posilannya RedaguvatiDefinition of Algebraic function in the Encyclopedia of Math Weisstein Eric W Algebraic Function angl na sajti Wolfram MathWorld Algebraic Function na PlanetMath angl Definition of Algebraic function Arhivovano 2020 10 26 u Wayback Machine in in David J Darling s Internet Encyclopedia of ScienceDzherela informaciyi RedaguvatiUkrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Algebrichna funkciya amp oldid 36317094