Hyperreaaliluvut

Hyperreaaliluvut ovat reaalilukujen joukon laajennus, jossa on olemassa äärettömän pieniä ja suuria lukuja. Hyperreaalilukuja käytetään differentiaali- ja integraalilaskennassa. Metodi on suosittu erityisesti fyysikoiden keskuudessa. Analyysin osa-aluetta, jossa hyödynnetään hyperreaalilukuja, ku...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Pienimäki, Santtu
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: 2017
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/56170
_version_ 1828193101720584192
author Pienimäki, Santtu
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Pienimäki, Santtu Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Pienimäki, Santtu Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Pienimäki, Santtu
datasource_str_mv jyx
description Hyperreaaliluvut ovat reaalilukujen joukon laajennus, jossa on olemassa äärettömän pieniä ja suuria lukuja. Hyperreaalilukuja käytetään differentiaali- ja integraalilaskennassa. Metodi on suosittu erityisesti fyysikoiden keskuudessa. Analyysin osa-aluetta, jossa hyödynnetään hyperreaalilukuja, kutsutaan epästandardiksi analyysiksi. Epästandardissa analyysissä käytetään analyysille epästandardeja työkaluja, josta nimi juontuu. Hyperreaalilukujen edut verrattaessa reaalilukuihin tulevat esille epästandardissa analyysissä. Varsinkin fysiikassa hyödynnetään yhtälöiden differentiaalimuotoja ja integroinnissa lähtökohtana pidetään infinitesimaalin valintaa. Tutkielmassa hyperreaaliluvut määritellään lähtien kuudesta aksioomasta. Kaksi ensimmäistä aksioomaa vastaavat reaalilukujen aksioomia. Kolmas aksiooma takaa yhden positiivisen infinitesimaalin olemassaolon. Tämän lisäksi tarvitaan vielä aksiooman standardiosalle ja kaksi aksioomaa funktioille. Jokainen äärellinen hyperreaaliluku on mielivaltaisen lähellä yhtä reaalilukua. Hyperreaaliluvun standardiosa on se reaaliluku, jota lähellä hyperreaaliluku on. Epästandardista analyysista ensimmäisenä määritellään jatkuvuus funktioilla hyperreaalilukujen avulla. Hyperreaalifunktiot ovat funktioita, jotka ovat määrtitelty hyperreaaliluvuilla. Viides aksiooma takaa jokaiselle funktiolle f vastaavan hyperreaalifunktion f*, jota kutsutaan funktion f luonnolliseksi jatkoksi. Raja-arvo määritellään hyperreaaliluvuille standardiosan avulla. Jatkuvuus määritellään rajaarvon avulla, mutta todistuksissa hyödynnetään standardiosaa. Jatkuvuustuloksista Bolzanon lauseen todistus on selkeästi lyhyempi hyperreaalilukuja hyödyntäen. Derivaatta määritellään tutkielmassa standardiosan avulla raja-arvon sijaan. Määritelmän avulla osoitetaan rationaalifunktioiden derivointitulokset. Lauseiden todistuksia verrataan standardin analyysin todistuksiin. Viimeisessä kappaleessa määritellään määrätty integraali hyperreaalilukujen avulla. Määrätyn integraalin ominaisuuksien lisäksi osoitetaan, että määrätty integraali välillä [a,b] funktiosta f on funktion f pinta-ala funktio.
first_indexed 2024-09-11T08:51:29Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Juutinen, Petri", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Pienim\u00e4ki, Santtu", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2017-12-07T17:30:07Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2017-12-07T17:30:07Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2017", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1804989", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/56170", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Hyperreaaliluvut ovat reaalilukujen joukon laajennus, jossa on olemassa \u00e4\u00e4rett\u00f6m\u00e4n\r\npieni\u00e4 ja suuria lukuja. Hyperreaalilukuja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n differentiaali- ja integraalilaskennassa.\r\nMetodi on suosittu erityisesti fyysikoiden keskuudessa. Analyysin\r\nosa-aluetta, jossa hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n hyperreaalilukuja, kutsutaan ep\u00e4standardiksi analyysiksi.\r\nEp\u00e4standardissa analyysiss\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n analyysille ep\u00e4standardeja ty\u00f6kaluja,\r\njosta nimi juontuu. Hyperreaalilukujen edut verrattaessa reaalilukuihin\r\ntulevat esille ep\u00e4standardissa analyysiss\u00e4. Varsinkin fysiikassa hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n yht\u00e4l\u00f6iden\r\ndifferentiaalimuotoja ja integroinnissa l\u00e4ht\u00f6kohtana pidet\u00e4\u00e4n infinitesimaalin\r\nvalintaa.\r\nTutkielmassa hyperreaaliluvut m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n l\u00e4htien kuudesta aksioomasta. Kaksi\r\nensimm\u00e4ist\u00e4 aksioomaa vastaavat reaalilukujen aksioomia. Kolmas aksiooma takaa\r\nyhden positiivisen infinitesimaalin olemassaolon. T\u00e4m\u00e4n lis\u00e4ksi tarvitaan viel\u00e4\r\naksiooman standardiosalle ja kaksi aksioomaa funktioille. Jokainen \u00e4\u00e4rellinen hyperreaaliluku\r\non mielivaltaisen l\u00e4hell\u00e4 yht\u00e4 reaalilukua. Hyperreaaliluvun standardiosa\r\non se reaaliluku, jota l\u00e4hell\u00e4 hyperreaaliluku on.\r\nEp\u00e4standardista analyysista ensimm\u00e4isen\u00e4 m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n jatkuvuus funktioilla hyperreaalilukujen\r\navulla. Hyperreaalifunktiot ovat funktioita, jotka ovat m\u00e4\u00e4rtitelty\r\nhyperreaaliluvuilla. Viides aksiooma takaa jokaiselle funktiolle f vastaavan hyperreaalifunktion\r\nf*, jota kutsutaan funktion f luonnolliseksi jatkoksi. Raja-arvo\r\nm\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n hyperreaaliluvuille standardiosan avulla. Jatkuvuus m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n rajaarvon\r\navulla, mutta todistuksissa hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n standardiosaa. Jatkuvuustuloksista\r\nBolzanon lauseen todistus on selke\u00e4sti lyhyempi hyperreaalilukuja hy\u00f6dynt\u00e4en.\r\nDerivaatta m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n tutkielmassa standardiosan avulla raja-arvon sijaan. M\u00e4\u00e4ritelm\u00e4n\r\navulla osoitetaan rationaalifunktioiden derivointitulokset. Lauseiden todistuksia\r\nverrataan standardin analyysin todistuksiin. Viimeisess\u00e4 kappaleessa\r\nm\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n m\u00e4\u00e4r\u00e4tty integraali hyperreaalilukujen avulla. M\u00e4\u00e4r\u00e4tyn integraalin\r\nominaisuuksien lis\u00e4ksi osoitetaan, ett\u00e4 m\u00e4\u00e4r\u00e4tty integraali\r\nv\u00e4lill\u00e4 [a,b] funktiosta f on funktion f\r\npinta-ala funktio.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Santtu Pienim\u00e4ki (saelpien) on 2017-12-07 17:30:07.345484. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =True]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2017-12-07T17:30:07Z\r\nNo. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201712074539.pdf: 921069 bytes, checksum: 4b29a042f383d151972ab1a4b60a5862 (MD5)\r\nlicense.html: 4780 bytes, checksum: 9ee788338e5ab0c0229eaee49573aff2 (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2017-12-07T17:30:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201712074539.pdf: 921069 bytes, checksum: 4b29a042f383d151972ab1a4b60a5862 (MD5)\r\nlicense.html: 4780 bytes, checksum: 9ee788338e5ab0c0229eaee49573aff2 (MD5)\r\n Previous issue date: 2017", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (55 sivua)", "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.subject.other", "value": "hyperreaaliluvut", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "ep\u00e4standardi analyysi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Hyperreaaliluvut", "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-201712074539", "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": "2017-12-07T17:30:08Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"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": "reaaliluvut", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "differentiaalilaskenta", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "integraalilaskenta", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "jatkuvuus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "derivaatta", "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_56170
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:03:19Z
main_date 2017-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2017
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/d4069b98-b552-46a9-a2d1-eb3ccedec16c\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201712074539.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2017
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Pienimäki, Santtu Hyperreaaliluvut hyperreaaliluvut epästandardi analyysi Matematiikka Mathematics 4041 reaaliluvut differentiaalilaskenta integraalilaskenta jatkuvuus derivaatta
title Hyperreaaliluvut
title_full Hyperreaaliluvut
title_fullStr Hyperreaaliluvut Hyperreaaliluvut
title_full_unstemmed Hyperreaaliluvut Hyperreaaliluvut
title_short Hyperreaaliluvut
title_sort hyperreaaliluvut
title_txtP Hyperreaaliluvut
topic hyperreaaliluvut epästandardi analyysi Matematiikka Mathematics 4041 reaaliluvut differentiaalilaskenta integraalilaskenta jatkuvuus derivaatta
topic_facet 4041 Matematiikka Mathematics derivaatta differentiaalilaskenta epästandardi analyysi hyperreaaliluvut integraalilaskenta jatkuvuus reaaliluvut
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/56170 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201712074539
work_keys_str_mv AT pienimäkisanttu hyperreaaliluvut