Derivaattafunktion ominaisuuksia

Harja, A. 2013.Derivaattafunktion ominaisuuksia.Jyväskyläan yliopisto, Matematiikan ja tilastotieteen laitos,matematiikan pro gradu -tutkielma. Derivaattafunktio on eräs analyysin keskeisistä käsitteistä. Sitä tarkastellaan kuitenkin melko vähän opintojen aikana analyysin kursseilla, joten siihen l...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Harja, Annika
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2013
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/42260
_version_ 1826225761957183488
author Harja, Annika
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Harja, Annika Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Harja, Annika Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Harja, Annika
datasource_str_mv jyx
description Harja, A. 2013.Derivaattafunktion ominaisuuksia.Jyväskyläan yliopisto, Matematiikan ja tilastotieteen laitos,matematiikan pro gradu -tutkielma. Derivaattafunktio on eräs analyysin keskeisistä käsitteistä. Sitä tarkastellaan kuitenkin melko vähän opintojen aikana analyysin kursseilla, joten siihen liittyvät ominaisuudet ja tulokset voivat olla monilta osin vieraita. Tämän tutkielman tarkoituksena onkin tutustua lähemmin derivaattafunktioon ja sen eri ominaisuuksiin sekä näin laajentaa matemaattista ymmärrystä analyysin saralta. Päätavoitteena tässä työssä on siis selvittää, mitä derivaattafunktion jatkuvuus- ja integroituvuusominaisuuksista voidaan saada selville. Derivaattafunktion jatkuvuusominaisuuden tarkastelussa tullaan huomaamaan, ettei derivaattafunktio ole aina jatkuva, vaan se voi olla myös epäjatkuva. Sen vuoksi työssä tullaan tarkemmin tarkastelemaan epäjatkuvuutta sekä selvitetään minkälaisia epäjatkuvuuden tyypit: hyppäys-, poistuva- ja oleellinen epäjatkuvuus, oikein ovat. Se, millä tavoilla derivaattafunktio voi olla epäjatkuva, ei ole aivan selvää. Tämän asian tutkimiseen tarvitaan Darboux-ominaisuuden tuntemusta. Darboux-ominaisuus kuvaa derivaattafunktion väliarvo-ominaisuutta. Sen todistuksessa on huolehdittava, ettei siinä missään vaiheessa käytetä oletusta funktion jatkuvuudesta, koska kaikki derivaattafunktiot eivät ole jatkuvia. Kun derivaattafunktiota sitten tutkitaan Darboux-ominaisuuden valossa, havaitaan, että jos derivaattafunktio on epäjatkuva, on se aina oleellisesti epäjatkuva. Työssä esitellään myös erilaisia esimerkkejä epäjatkuvista derivaatoista. Tutkielmassa tarkastellaan myös derivoituvuuden ja integroituvuuden välistä yhteyttä, jota kuvaa Analyysin peruslause. Sen pohjalta tullaan tutkimaan derivaattafunktion integroituvuusominaisuutta. Sitä tarkastellaan kahden esimerkkitapauksen, Volterran ja Pompeiun funktion, avulla. Näissä tutkimuksissa havaitaan, että kaikki derivaattafunktiot, myös rajoitetut, eivät ole aina Riemann-integroituvia. Tämän havainnon osoittamiseksi on tutustuttava ensin Smith-Volterra-Cantor -joukkoihin ja niiden ominaisuuksiin sekä Lebesguen ehtoon Riemann-integroituvuudelle. Näiden lisäksi tässä työssä tutkitaan vielä derivaattafunktion jatkuvuuspisteiden joukon kokoa. Sen perusteella voidaan tehdä päätelmiä siitä, onko derivaattafunktion määrittelyjoukossa enemmän jatkuvuus- vai epäjatkuvuuspisteitä sekä miten nämä joukot suhteutuvat toisiinsa. Derivaattafunktion jatkuvuuspisteiden joukon kokoon liittyvissä tutkimuksissa tarvitaan funktion heilahtelun sekä Bairen kategoria -lauseen tuntemusta. Näiden asioiden tuntemusta tarvitaan myös derivaattafunktion integroituvuusominaisuuden tutkimisessa. Lopputuloksena havaitaankin, että derivaattafunktion jatkuvuuspisteiden joukko on aina tiheä funktion määrittelyjoukossa.
first_indexed 2023-03-22T10:00:45Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.author", "value": "Harja, Annika", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2013-10-01T15:52:17Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2013-10-01T15:52:17Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2013", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1284048", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/42260", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Harja, A. 2013.Derivaattafunktion ominaisuuksia.Jyv\u00e4skyl\u00e4an yliopisto, Matematiikan ja tilastotieteen laitos,matematiikan pro gradu -tutkielma.\n\nDerivaattafunktio on er\u00e4s analyysin keskeisist\u00e4 k\u00e4sitteist\u00e4. Sit\u00e4 tarkastellaan kuitenkin melko v\u00e4h\u00e4n opintojen aikana analyysin kursseilla, joten siihen liittyv\u00e4t ominaisuudet ja tulokset voivat olla monilta osin vieraita. T\u00e4m\u00e4n tutkielman tarkoituksena onkin tutustua l\u00e4hemmin derivaattafunktioon ja sen eri ominaisuuksiin sek\u00e4 n\u00e4in laajentaa matemaattista ymm\u00e4rryst\u00e4 analyysin saralta. P\u00e4\u00e4tavoitteena t\u00e4ss\u00e4 ty\u00f6ss\u00e4 on siis selvitt\u00e4\u00e4, mit\u00e4 derivaattafunktion jatkuvuus- ja integroituvuusominaisuuksista voidaan saada selville.\n\nDerivaattafunktion jatkuvuusominaisuuden tarkastelussa tullaan huomaamaan, ettei derivaattafunktio ole aina jatkuva, vaan se voi olla my\u00f6s ep\u00e4jatkuva. Sen vuoksi ty\u00f6ss\u00e4 tullaan tarkemmin tarkastelemaan ep\u00e4jatkuvuutta sek\u00e4 selvitet\u00e4\u00e4n mink\u00e4laisia ep\u00e4jatkuvuuden tyypit: hypp\u00e4ys-, poistuva- ja oleellinen ep\u00e4jatkuvuus, oikein ovat. Se, mill\u00e4 tavoilla derivaattafunktio voi olla ep\u00e4jatkuva, ei ole aivan selv\u00e4\u00e4. T\u00e4m\u00e4n asian tutkimiseen tarvitaan Darboux-ominaisuuden tuntemusta. Darboux-ominaisuus kuvaa derivaattafunktion v\u00e4liarvo-ominaisuutta. Sen todistuksessa on huolehdittava, ettei siin\u00e4 miss\u00e4\u00e4n vaiheessa k\u00e4ytet\u00e4 oletusta funktion jatkuvuudesta, koska kaikki derivaattafunktiot eiv\u00e4t ole jatkuvia. Kun derivaattafunktiota sitten tutkitaan Darboux-ominaisuuden valossa, havaitaan, ett\u00e4 jos derivaattafunktio on ep\u00e4jatkuva, on se aina oleellisesti ep\u00e4jatkuva. Ty\u00f6ss\u00e4 esitell\u00e4\u00e4n my\u00f6s erilaisia esimerkkej\u00e4 ep\u00e4jatkuvista derivaatoista.\n\nTutkielmassa tarkastellaan my\u00f6s derivoituvuuden ja integroituvuuden v\u00e4list\u00e4 yhteytt\u00e4, jota kuvaa Analyysin peruslause. Sen pohjalta tullaan tutkimaan derivaattafunktion integroituvuusominaisuutta. Sit\u00e4 tarkastellaan kahden esimerkkitapauksen, Volterran ja Pompeiun funktion, avulla. N\u00e4iss\u00e4 tutkimuksissa havaitaan, ett\u00e4 kaikki derivaattafunktiot, my\u00f6s rajoitetut, eiv\u00e4t ole aina Riemann-integroituvia. T\u00e4m\u00e4n havainnon osoittamiseksi on tutustuttava ensin Smith-Volterra-Cantor -joukkoihin ja niiden ominaisuuksiin sek\u00e4 Lebesguen ehtoon Riemann-integroituvuudelle.\n\nN\u00e4iden lis\u00e4ksi t\u00e4ss\u00e4 ty\u00f6ss\u00e4 tutkitaan viel\u00e4 derivaattafunktion jatkuvuuspisteiden joukon kokoa. Sen perusteella voidaan tehd\u00e4 p\u00e4\u00e4telmi\u00e4 siit\u00e4, onko derivaattafunktion m\u00e4\u00e4rittelyjoukossa enemm\u00e4n jatkuvuus- vai ep\u00e4jatkuvuuspisteit\u00e4 sek\u00e4 miten n\u00e4m\u00e4 joukot suhteutuvat toisiinsa. Derivaattafunktion jatkuvuuspisteiden joukon kokoon liittyviss\u00e4 tutkimuksissa tarvitaan funktion heilahtelun sek\u00e4 Bairen kategoria -lauseen tuntemusta. N\u00e4iden asioiden tuntemusta tarvitaan my\u00f6s derivaattafunktion integroituvuusominaisuuden tutkimisessa. Lopputuloksena havaitaankin, ett\u00e4 derivaattafunktion jatkuvuuspisteiden joukko on aina tihe\u00e4 funktion m\u00e4\u00e4rittelyjoukossa.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Annika Harja (ankaharj) on 2013-10-01 15:52:16.260954. Form: Pro gradu -lomake (1 tekij\u00e4) (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake-1-tekijae). JyX data:", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija@noreply.fi) on 2013-10-01T15:52:17Z\nNo. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201310012385.pdf: 770698 bytes, checksum: f2cf5245a6a3d86f27fe29f3391fa4c9 (MD5)\nlicense.html: 107 bytes, checksum: a7d86e598caa500b1b433bbb9dc8ef1c (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2013-10-01T15:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201310012385.pdf: 770698 bytes, checksum: f2cf5245a6a3d86f27fe29f3391fa4c9 (MD5)\nlicense.html: 107 bytes, checksum: a7d86e598caa500b1b433bbb9dc8ef1c (MD5)\n Previous issue date: 2013", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto.", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Derivaattafunktion ominaisuuksia", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201310012385", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2013-10-01T15:52:18Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4041", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "matematiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "funktiot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_42260
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:11Z
main_date 2013-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2013
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/7c0ebef5-fb20-4de5-93d6-d29131d58240\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201310012385.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2013
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Harja, Annika Derivaattafunktion ominaisuuksia Matematiikka Mathematics 4041 matematiikka funktiot
title Derivaattafunktion ominaisuuksia
title_full Derivaattafunktion ominaisuuksia
title_fullStr Derivaattafunktion ominaisuuksia Derivaattafunktion ominaisuuksia
title_full_unstemmed Derivaattafunktion ominaisuuksia Derivaattafunktion ominaisuuksia
title_short Derivaattafunktion ominaisuuksia
title_sort derivaattafunktion ominaisuuksia
title_txtP Derivaattafunktion ominaisuuksia
topic Matematiikka Mathematics 4041 matematiikka funktiot
topic_facet 4041 Matematiikka Mathematics funktiot matematiikka
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/42260 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201310012385
work_keys_str_mv AT harjaannika derivaattafunktionominaisuuksia