21
Εκπαιδευτικός ΄Ομιλος ΒΙΤΑΛΗ Βασικά Μαθηματικά Δρ. Κωνσταντίνος Κυρίτσης Εκπαιδευτικός ΄Ομιλος ΒΙΤΑΛΗ Μακράς Στοάς 7 & Εθνικής Αντιστάσεως Πειραιάς 185 31 04 Μαρτίου 2009 Περίληψη Οι παρούσες σημειώσεις αποτελούν μια περίληψη των ϐασικών μα- ϑηματικών γνώσεων που χρειάζεται κάποιος για να προχωρήσει στην μελέτη του Απειροστικού Λογισμού. Το ϕυλλάδιο διατίθεται ΔΩΡΕΑΝ και απαγορεύεται η εμπορική εκμετάλλευση από οποιονδήποτε. * email: [email protected] 1

Βασικά Μαθηματικά

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Οι παρούσες σημειώσεις αποτελούν μια περίληψη των ϐασικών μαϑηματικών γνώσεων που χρειάζεται κάποιος για να προχωρήσει στην μελέτη του Απειροστικού Λογισμού. Το ϕυλλάδιο διατίθεται ΔΩΡΕΑΝ από τον Εκπαιδευτικό ΄Ομιλο ΒΙΤΑΛΗ και απαγορεύεται η εμπορική εκμετάλλευση από οποιονδήποτε.

Citation preview

Page 1: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗΒασικά Μαθηµατικά

∆ρ. Κωνσταντίνος Κυρίτσης ∗

Εκπαιδευτικός ΄Οµιλος ΒΙΤΑΛΗ

Μακράς Στοάς 7 & Εθνικής Αντιστάσεως

Πειραιάς 185 31

04 Μαρτίου 2009

Περίληψη

Οι παρούσες σηµειώσεις αποτελούν µια περίληψη των ϐασικών µα-

ϑηµατικών γνώσεων που χρειάζεται κάποιος για να προχωρήσει στην

µελέτη του Απειροστικού Λογισµού.

Το ϕυλλάδιο διατίθεται ∆ΩΡΕΑΝ και απαγορεύεται η εµπορική

εκµετάλλευση από οποιονδήποτε.

∗email: [email protected]

1

Page 2: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 2 Βασικά Μαθηµατικά

Περιεχόµενα

1 Βασική ΄Αλγεβρα 3

1.1 Αριθµοί και Σύνολα . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2 Πράξεις µε Αριθµούς . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.3 Το Παραγοντικό . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.4 Αλγεβρικές Ταυτότητες . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.5 Εξισώσεις . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.6 Ανισότητες . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.7 Απόλυτη Τιµή . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.8 Υποσύνολα Αριθµών – ∆ιαστήµατα . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.9 ∆υνάµεις και Ρίζες . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.9.1 ∆υνάµεις . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.9.2 Ρίζες . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.9.3 Λύση της Εξίσωσης xn = α . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.9.4 Εκθετική και Λογαριθµική Συνάρτηση . . . . . . . . . . 9

1.10Ευθεία . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.11∆ιώνυµο . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.12Ανάπτυγµα σε Μερικά ή Απλά Κλάσµατα . . . . . . . . . . . . 11

2 Τριγωνοµετρία 12

2.1 Γεωµετρικοί Ορισµοί . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Το Ηµίτονο και το Συνηµίτονο . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.3 Εφαπτοµένη και Συνεφαπτοµένη . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.4 Τέµνουσα και Συντέµνουσα . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.5 Αντίστροφες Τριγωνοµετρικές Συναρτήσεις . . . . . . . . . . . 14

2.6 Τριγωνοµετρικές Ταυτότητες . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 Υπερβολικές Τριγωνοµετρικές Συναρτήσεις 17

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 3: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 3 Βασικά Μαθηµατικά

1 Βασική ΄Αλγεβρα

1.1 Αριθµοί και Σύνολα

Σύνολο είναι απλοϊκά µια καλώς ορισµένη συλλογή αντικειµένων. Γράφουµε

ότι x ∈ S και διαβάζουµε το x ανήκει στο S όταν το x είναι µέλος του συνόλου

S. Αν το x δεν ανήκει στο S, γράφουµε ότι x /∈ S.

Θα µας απασχολήσουν τα ακόλουθα σύνολα αριθµών.

1. Οι ϕυσικοί αριθµοί N = 0, 1, 2, . . ..

2. Οι ακέραιοι αριθµοί Z = . . . ,−2,−1, 0, 1, 2, . . ..

3. Οι ϱητοί αριθµοί Q = x = n/m : n ∈ Z, m ∈ Z∗.

4. Οι άρρητοι αριθµοί, δηλαδή όσοι δεν µπορούνε να γραφτούν σαν ϱητοί.

5. Οι πραγµατικοί αριθµοί R.

6. Οι µιγαδικοί αριθµοί C = z = x + iy : x, y ∈ R και i2 = −1.

Με αστερίσκο συµβολίζουµε τα αντίστοιχα σύνολα όταν δεν περιλαµβάνε-

ται το µηδέν, π.χ. R∗ = R − 0, N∗ = N − 0, κ.λ.π.

΄Ενας ακέραιος ϑα λέγεται άρτιος αν µπορεί να γραφτεί σαν πολλαπλάσιο

του 2,

n = 2k, k ∈ Z. (1)

Θα λέγεται περιττός αν δεν είναι άρτιος, στην οποία περίπτωση ϑα είναι

n = 2k + 1, k ∈ Z. (2)

1.2 Πράξεις µε Αριθµούς

Για τις πράξεις µε αριθµούς έχουµε ότι

1.

x + y = y + x. (3)

2.

x · y = y · x. (4)

3.

x · (y + z) = x · y + x · z. (5)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 4: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 4 Βασικά Μαθηµατικά

Ποιο γενικά (και παραλείποντας την τελεία-σύµβολο του πολλαπλασια-

σµού από εδώ και στο εξής)

(x + y)(z + w) = xz + xw + yz + yw. (6)

Με αυτό τον κανόνα ϐγάζουµε κοινούς παράγοντες ή αναπτύσσουµε

παρενθέσεις.

Η πρόσθεση (ή η αφαίρεση) κλασµάτων γίνεται ως εξής.

x

y+

z

w=

xw

yw+

zy

wy=

xw + zy

yw. (7)

Αντίστοιχα για την απλοποίηση κλάσµατος είναι

ax

ay=

/ax

/ay=

x

y. (8)

Για τα σύνθετα κλάσµατα είναι

xy

zw

=x · wy · z . (9)

Τέλος για τα πρόσηµα σε ένα κλάσµα είναι

−α

β=

−α

β=

α

−β. (10)

1.3 Το Παραγοντικό

Το παραγοντικό ενός ϑετικού ακεραίου n γράφεται n! και ορίζεται να είναι

n! =

n · (n − 1)! , n > 1

1 , n = 1.(11)

Με άλλα λόγια είναι

n! = n · (n − 1) · (n − 2) · . . . · 3 · 2 · 1. (12)

Για την µονάδα έχουµε ότι 1! = 1 και κατά σύµβαση ορίζουµε

0! = 1. (13)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 5: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 5 Βασικά Μαθηµατικά

1.4 Αλγεβρικές Ταυτότητες

Σηµαντικές ταυτότητες είναι οι εξής.

1. Τετράγωνο αθροίσµατος και διαφοράς

(α ± β)2 = α2 ± 2αβ + β2. (14)

2. ∆ιαφορά τετραγώνων

(α − β) · (α + β) = α2 − β2. (15)

3. Ανάπτυγµα κύβου

(α + β)3 = α3 + 3α2β + 3αβ2 + β3, (16)

(α − β)3 = α3 − 3α2β + 3αβ2 − β3. (17)

4. Ποιο γενικά είναι

αn −βn = (α−β)(αn−1 +αn−2β +αn−3β2 + · · ·+αβn−2 +βn−1). (18)

5. Το διωνυµικό ανάπτυγµα είναι

(α + β)n =n∑

k=0

C(n, k)αn−kβk, (19)

όπου

C(n, k) =n!

k!(n − k)!. (20)

1.5 Εξισώσεις

∆εδοµένης µιας εξίσωσης A = B µπορούµε να γράψουµε

1.

A − B = 0, (21)

2.

0 = −A + B, (22)

3.

Ax = Bx (23)

αρκεί x 6= 0.

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 6: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 6 Βασικά Μαθηµατικά

1.6 Ανισότητες

Για τρεις πραγµατικούς x, y, z είναι

1. x < y, ή x = y, ή x > y (κανόνας της τριχοτόµησης).

2. Αν x > y και y > z, τότε x > z.

3. Αν x > y τότε x + z > y + z.

4. Αν x > y και z > 0 τότε xz > yz. Αν αντιθέτως z < 0, τότε xz < yz.

5. Αν x > y τότε

1

x<

1

y.

1.7 Απόλυτη Τιµή

Ορίζεται να είναι

|x| =

x, x ≥ 0,

−x, x < 0.(24)

΄Εχει τις εξής ιδιότητες

1.

|xy| = |x||y|, (25)

2.

||x| − |y|| ≤ |x + y| ≤ |x| + |y|, (26)

3.

||x| − |y|| ≤ |x − y| ≤ |x| + |y|. (27)

Επίσης ισχύει ότι

|x| ≤ α ⇔ −α ≤ x ≤ α (28)

και

|x| ≥ α ⇔ x ≥ α ή x ≤ −α. (29)

Αντίστοιχες σχέσεις ισχύουν και γι΄ αυστηρές ανισότητες.

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 7: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 7 Βασικά Μαθηµατικά

1.8 Υποσύνολα Αριθµών – ∆ιαστήµατα

Πολλές ϕορές χρειάζεται να δώσουµε ένα υποσύνολο των πραγµατικών αριθ-

µών σαν κάποιο διάστηµα. ΄Ετσι έχουµε τις εξής ισοδύναµες σχέσεις.

x ∈ [α, β] ⇔ α ≤ x ≤ β. (30)

x ∈ (α, β) ⇔ α < x < β. (31)

Αν τα άκρα του διαστήµατος ανήκουν στο διάστηµα, εξίσωση (30), το δι-

άστηµα λέγεται κλειστό. Αν δεν ανήκουν, εξίσωση (31), ϑα λέγεται ανοιχτό.

Υπάρχουν και οι ενδιάµεσες περιπτώσεις,

x ∈ [α, β) ⇔ α ≤ x < β (32)

και

x ∈ (α, β ] ⇔ α < x ≤ β. (33)

Τα άκρα µπορεί να είναι και άπειρα, στην οποία περίπτωση το διάστηµα

είναι ανοιχτό στο συγκεκριµένο άκρο.

1.9 ∆υνάµεις και Ρίζες

1.9.1 ∆υνάµεις

΄Εστω α πραγµατικός αριθµός και n ϑετικός ακέραιος. Ορίζουµε να είναι

α2 = α · α, α3 = α · α2 και γενικά αn = α · αn−1. Ο α λέγεται ϐάση και ο nεκθέτης. Επίσης ϑεωρούµε ότι α1 = α και α0 = 1. Για το πρόσηµο ισχύει

ότι

(−1)n =

1 > 0, n = 2k

−1 < 0, n = 2k + 1.(34)

Επειδή α · 1α

= 1, γράφουµε

α−1 =1

α(35)

και κατ΄ επέκταση είναι α−n = 1/αn. ΄Ετσι ορίζονται δυνάµεις µε ακέραιους

εκθέτες.

Για τις δυνάµεις και τους εκθέτες ισχύει ότι

1.

αn · αm = αn+m, (36)

2.αn

αm= αn · α−m = αn−m, (37)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 8: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 8 Βασικά Μαθηµατικά

3.

(αn)m = αnm = (αm)n, (38)

4.(

α

β

)n

=αn

βn. (39)

1.9.2 Ρίζες

Ορίζουµε την n-ϱίζα του β να είναι εκείνος ο ϑετικός αριθµός, ο οποίος όταν

υψωθεί στην n ϑα δώσει τον β. ΄Εστω ότι είναι αn = β. Σ΄ αυτή την περίπτωση

η n- ϱίζα του β είναι ο α και γράφουµε

α = n

β. (40)

Ορίζουµε λοιπόν δυνάµεις σε κλασµατικούς (ϱητούς) εκθέτες να είναι

n

√α = α

1

n (41)

και ποιο γενικά

αn

m = m

√αn =

(

m

√α)n

. (42)

Ισχύει ότι

αn· 1n = n

√αn =

(

n

√α)n

= α. (43)

1.9.3 Λύση της Εξίσωσης xn = α

Εδώ ϑα ϑεωρήσουµε ότι το n είναι ϑετικός ακέραιος, n ∈ N. Ας υποθέσουµε

επίσης ότι α > 0. Τότε είναι

x =

± n

√α , n = 2k

n

√α , n = 2k + 1.

(44)

Ισοδύναµα είναι

|x| = n

√α, n = 2k (45)

και

x = n

√α, n = 2k + 1. (46)

Στην περίπτωση που το α είναι αρνητικό, τότε η εξίσωση δεν έχει λύση για

άρτια n και έχει λύση την

x = − n

|α| (47)

για περιττά n.

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 9: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 9 Βασικά Μαθηµατικά

1.9.4 Εκθετική και Λογαριθµική Συνάρτηση

Γενικεύουµε τα παραπάνω για δυνάµεις ϑετικών πραγµατικών υψωµένων σε

οποιονδήποτε πραγµατικό αριθµό, αx. Αυτή είναι η εκθετική συνάρτηση.

Συνήθως δουλεύουµε µε την ex. Ισχύουν όλες οι ιδιότητες των εκθετών.

Αν τώρα αx = y, ορίζουµε τον λογάριθµο του y µε ϐάση το α να είναι εκε-

ίνος ο πραγµατικός αριθµός x στον οποίο όταν υψώσουµε τον α ϑα πάρουµε

x. Γράφουµε λοιπόν logα y = x.

Η σύνδεση λογαρίθµου και εκθετικού είναι

αx = y ⇔ logα y = x. (48)

Επιπλέον είναι

logα α = 1, (49)

logα 1 = 0, (50)

x = αlogα

x. (51)

Οι λογάριθµοι έχουν τις εξής ιδιότητες.

1.

logα(x · y) = logα x + logα y. (52)

2.

logα

(

x

y

)

= logα x − logα y. (53)

3.

logα xp = p · logα x. (54)

4.

logα x =logβ x

logβ α. (55)

Στην πράξη χρησιµοποιούνται περισσότερο οι λογάριθµοι µε ϐάση το eκαι λέγονται ϕυσικοί λογάριθµοι, συµβολίζονται δε loge x = ln x και οι

δεκαδικοί λογάριθµοι µε ϐάση το 10, στην οποία περίπτωση γράφουµε

log10 x = log x.

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 10: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 10 Βασικά Μαθηµατικά

1.10 Ευθεία

Η ευθεία έχει εξίσωση y = αx + β. Το α λέγεται κλίση και είναι α = tan θ,

η εφαπτοµένη της γωνίας που σχηµατίζει η ευθεία µε τον άξονα Ox. Το βλέγεται µετατόπιση και µας δίνει το σηµείο τοµής της ευθείας µε τον άξονα

Oy (δηλαδή όταν x = 0).

Μια οριζόντια ευθεία έχει κλίση µηδέν και είναι απλά y = β. Μια κατα-

κόρυφη ευθεία δεν περιγράφεται από την παραπάνω εξίσωση, αλλά δίνεται

σαν x = γ, εννοόντας την κατακόρυφη ευθεία που περνάει από το x = γσηµείο.

Αν α > 0 η ευθεία είναι αύξουσα (ανεβαίνει), αν α < 0 η ευθεία είναι

ϕθίνουσα (κατεβαίνει).

∆ύο ευθείες y = α1x + β1 και y = α2x + β2 είναι παράλληλες αν α1 = α2.

Θα είναι κάθετες αν α1α2 = −1. Η κάθετη µιας οριζόντιας ευθείας είναι µια

κατακόρυφη και αντίστροφα.

1.11 ∆ιώνυµο

∆ιώνυµο είναι η παράσταση αx2 + βx + γ µε α 6= 0. Για να ϐρούµε τις ϱίζες

του υπολογίζουµε την διακρίνουσα ∆ = β2 − 4αγ. Αν ∆ ≥ 0 τότε έχει

πραγµατικές ϱίζες και είναι

x1,2 =−β ±

√∆

2α. (56)

Αν ∆ < 0 τότε δεν έχει πραγµατικές ϱίζες, αλλά έχει µιγαδικές,

x1,2 =−β ± i

|∆|2α

. (57)

Το διώνυµο µπορούµε να το γράψουµε α(x− x1)(x− x2). Αυτή η γραφή

λέγεται παραγοντοποίηση.

Το συµπλήρωµα του τετραγώνου γίνεται ως εξής

αx2 + βx + γ = α

(

x2 +β

αx

)

+ γ (58)

= α

(

x2 +β

αx +

β2

4α2− β2

4α2

)

+ γ (59)

= α

(

x2 +β

αx +

β2

4α2

)

+ α

(

− β2

4α2

)

+ γ (60)

= α

(

x +β

)2

+

(

γ − β2

)

. (61)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 11: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 11 Βασικά Μαθηµατικά

Τέλος σηµειώνουµε ότι το διώνυµο έχει το ίδιο πρόσηµο µε το α όταν το

x είναι εκτός του διαστήµατος των ϱιζών και αντίθετο του α για x εντός του

διαστήµατος των ϱιζών.

1.12 Ανάπτυγµα σε Μερικά ή Απλά Κλάσµατα

΄Εστω η ϱητή συνάρτηση f(x) = P (x)/Q(x) µε τον ϐαθµό του πολυωνύµου

P (x) µικρότερο από τον ϐαθµό του πολυωνύµου Q(x). Μπορούµε να την

αναπτύξουµε σε απλά κλάσµατα

Ax + B

(αx2 + βx + γ)r,

A

(αx + β)r. (62)

Εάν το (x − r) είναι παράγοντας του Q(x) και m η µέγιστη δύναµη στην

οποία εµφανίζεται, δηλαδή το (x − r)m είναι η µέγιστη δύναµη που διαιρεί

το Q(x), τότε στην ανάλυση σε απλά κλάσµατα του αντιστοιχούµε m µερικά

κλάσµατα,A1

x − r+

A2

(x − r)2+ · · ·+ Am

(x − r)m. (63)

Εάν το x2+px+q µε ∆ < 0 είναι παράγοντας του Q(x) µε µέγιστη δύναµη

n, τότε του αντιστοιχούµε n µερικά κλάσµατα,

B1x + C1

x2 + px + q+

B2x + C2

(x2 + px + q)2· · ·+ Bnx + Cn

(x2 + px + q)n. (64)

Εφαρµόζουµε αυτή τη διαδικασία για κάθε παράγοντα του Q(x). Θέτον-

τας το αρχικό κλάσµα ίσο µε το άθροισµα όλων των απλών κλασµάτων που

προκύπτουν µ΄ αυτόν τον τρόπο και πολλαπλασιάζοντας µε τον παρονοµα-

στή Q(x), µετά τις απλοποιήσεις µας µένει ένα πολυώνυµο του x στο δεξί

µέλος, το πολυώνυµο P (x) στο αριστερό. Εξισώνοντας οµοιοβάθµιους όρους

και λύνοντας ένα αλγεβρικό σύστηµα εξισώσεων, ϐρίσκουµε του συντελεστές

Ai, Bi, Ci.

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 12: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 12 Βασικά Μαθηµατικά

2 Τριγωνοµετρία

2.1 Γεωµετρικοί Ορισµοί

Γεωµετρικά το ηµίτονο και το συνηµίτονο ορίζονται σε ένα ορθογώνιο τρίγω-

νο. ΄Εστω λοιπόν το τρίγωνο OAB.

O A

B

θ

Εξ΄ ορισµού είναι

sin θ =AB

OB(65)

και

cos θ =OA

OB. (66)

Επίσης ορίζουµε την εφαπτοµένη να είναι

tan θ =AB

OA. (67)

Είναι προφανές ότι

tan θ =sin θ

cos θ. (68)

Επιπλέον από το Πυθαγόρειο Θεώρηµα,

(OA)2 + (AB)2 = (OB)2, (69)

είναι

cos2 θ + sin2 θ = 1. (70)

2.2 Το Ηµίτονο και το Συνηµίτονο

Και οι δύο είνα περιοδικές µε ελάχιστη περίοδο 2π. Μερικές χαρακτηριστικές

τιµές είναι

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 13: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 13 Βασικά Μαθηµατικά

x sin x cos x0 0 1

π

6

1

2

√3

4

√2

2

√2

3

√3

2

1

21 0

Επιπλέον επισηµένουµε ότι

sin x = − sin(−x), (71)

και

cos x = cos(−x). (72)

Το ηµίτονο και το συνηµίτονο σχετίζονται µεταξύ τους ως εξής

sin(x − π

2) = − cos x, (73)

sin(x +π

2) = cos x, (74)

cos(x − π

2) = sin x, (75)

cos(x +π

2) = − sin x. (76)

sin(x + π) = − sin(x), (77)

cos(x + π) = − cos(x). (78)

Τέλος αναφέρουµε ότι

| sin(x)| ≤ 1, (79)

| cos(x)| ≤ 1. (80)

2.3 Εφαπτοµένη και Συνεφαπτοµένη

Ορίζουµε την εφαπτοµένη να είναι

tanx =sin x

cos x(81)

και την συνεφαπτοµένη να είναι

cot x =cos x

sin x. (82)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 14: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 14 Βασικά Μαθηµατικά

Παρατηρούµε ότι η συνεφαπτοµένη είναι το αντίστροφο της εφαπτοµένης,

tan x =1

cot x. (83)

Μερικές χαρακτηριστικές τιµές είναι

x tanx cot x0 0 ±∞π

6

1√3

√3

π

41 1

π

3

√3

1√3

π

2±∞ 0

Επιπλέον επισηµένουµε ότι

tan x = − tan(−x), (84)

και

cot x = − cot(−x). (85)

2.4 Τέµνουσα και Συντέµνουσα

Τέλος ορίζουµε την τέµνουσα

sec x =1

cos x, (86)

και την συντέµνουσα

csc x =1

sin x. (87)

2.5 Αντίστροφες Τριγωνοµετρικές Συναρτήσεις

Οι αντίστροφρες τριγωνοµετρικές συναρτήσεις ορίζονται ως εξής :

y = sin−1 x = arcsin x, (−π/2 ≤ x ≤ π/2), (88)

y = cos−1 x = arccos x, (0 ≤ x ≤ π), (89)

y = tan−1 x = arctanx, (−π/2 < x < π/2), (90)

y = cot−1 x = arccotx, (0 < x < π), (91)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 15: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 15 Βασικά Μαθηµατικά

y = sec−1 x = arcsecx, (0 ≤ x ≤ π), (92)

y = csc−1 x = arccscx, (−π/2 ≤ x ≤ π/2). (93)

Ισχύουν οι ιδιότητες

arccscx = arcsin1

x, (94)

arcsecx = arccos1

x(95)

και

arccotx =π

2− arctanx. (96)

Στις παρενθέσεις αναφέρεται ο συνήθης πρωτεύον κλάδος για την κάθε

µια τους.

2.6 Τριγωνοµετρικές Ταυτότητες

Οι σχέσεις που ακολουθούν αποτελούν ταυτότητες που χρησιµοποιούνται συ-

χνά.

sin2 x + cos2 x = 1, (97)

1 + tan2 x = sec2 x =1

cos2 x, (98)

1 + cot2 x = csc2 x =1

sin2 x, (99)

sin(x ± y) = sin x cos y ± cos x sin y, (100)

cos(x ± y) = cos x cos y ∓ sin x sin y, (101)

tan(x ± y) =tanx ± tan y

1 ∓ tanx tan y. (102)

Από τις παραπάνω µπορούµε να δείξουµε ότι

cos x cos y =1

2(cos(x − y) + cos(x + y)) , (103)

sin x sin y =1

2(cos(x − y) − cos(x + y)) , (104)

sin x cos y =1

2(sin(x − y) + sin(x + y)) , (105)

cos x sin y =1

2(sin(x + y) − sin(x − y)) . (106)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 16: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 16 Βασικά Μαθηµατικά

Θέτωντας x = (A + B)/2, y = (A − B)/2, οπότε ϑα είναι A = x + y και

B = x − y οι παραπάνω ταυτότητες γίνονται

cos A + cos B = 2 cosA + B

2cos

A − B

2, (107)

cos A − cos B = −2 sinA + B

2sin

A − B

2, (108)

sin A + sin B = 2 sinA + B

2cos

A − B

2, (109)

sin A − sin B = 2 cosA + B

2sin

A − B

2. (110)

Ειδικά για x = y έχουµε

sin(2x) = 2 sin x cos x, (111)

και

cos(2x) = cos2 x − sin2 x (112)

= 1 − 2 sin2 x (113)

= 2 cos2 x − 1. (114)

Επίσης

tan(2x) =2 tanx

1 − tan2 x. (115)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 17: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 17 Βασικά Μαθηµατικά

3 Υπερβολικές Τριγωνοµετρικές Συναρτήσεις

Κατ΄ αντιστοιχεία µε τις τριγωνοµετρικές ορίζουµε και τις υπερβολικές τρι-

γωνοµετρικές συναρτήσεις. Είναι

sinh x =ex − e−x

2, (116)

cosh x =ex + e−x

2, (117)

tanh x =sinh x

cosh x=

ex − e−x

ex + e−x, (118)

coth x =cosh x

sinh x=

ex + e−x

ex − e−x, (119)

sechx =1

cosh x=

2

ex + e−x, (120)

cschx =1

sinh x=

2

ex − e−x. (121)

Μερικές χαρακτηριστικές ιδιότητες και ταυτότητες των υπερβολικών τρι-

γωνοµετρικών είναι οι εξής :

cosh2 x − sinh2 x = 1, (122)

1 − tanh2 x = sechx, (123)

coth2 x = 1 + csch2x, (124)

sinh(−x) = − sinh x, (125)

cosh(−x) = cosh x, (126)

tanh(−x) = − tanh x, (127)

sinh(x ± y) = sinh x cosh y ± cosh x sinh y, (128)

cosh(x ± y) = cosh x cosh y ± sinh x sinh y, (129)

tanh(x ± y) =tanhx ± tanh y

1 ± tanhx tanh y. (130)

Τέλος αναφέρουµε τις αντίστροφες υπερβολικές συναρτήσεις :

sinh−1 x = arcsinhx = ln(x +√

x2 + 1), ∀ x, (131)

cosh−1 x = arccoshx = ln(x +√

x2 − 1), x ≥ 1, (132)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 18: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 18 Βασικά Μαθηµατικά

tanh−1 = arctanhx =1

2ln

(

1 + x

1 − x

)

, |x| < 1, (133)

coth−1 x = arccothx = ln

(

1

x+

√x2 + 1

|x|

)

, x 6= 0, (134)

sech−1x = arcsechx = ln

(

1 +√

1 − x2

x

)

, 0 < x ≤ 1, (135)

coth−1 x = arccothx =1

2ln

(

x + 1

x − 1

)

, |x| > 1. (136)

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 19: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 19 Βασικά Μαθηµατικά

ΕΚΠΑΙ∆ΕΥΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ

Πανεπιστηµιακά Φροντιστήρια

Μαθήµατα για :

• Πανεπιστήµιο Πειραιώς

• Οικονοµικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

• Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

• Πάντειον Πανεπιστήµιο

• Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ)

• Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο (ΕΑΠ)

• ΤΕΙ Αθηνών

• ΤΕΙ Πειραιώς...

Σεµινάρια για ∆ιαγωνισµούς ∆ηµοσίου

Προετοιµασία για :

• Εθνική Σχολή ∆ηµόσιας ∆ιοίκησης

• Εθνική Σχολή Τοπικής Αυτοδιοίκησης

• Υπουργείο Οικονοµικών

• Υπουργείο Εξωτερικών

• Υπουργείο ∆ικαιοσύνης

• ∆ιαγωνισµός Εκπαιδευτικών

• ∆ιαγωνισµός Ευρύτερου ∆ηµόσιου Τοµέα.

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 20: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 20 Βασικά Μαθηµατικά

Ξένες Γλώσσες

• Αγγλικά

• Κινέζικα

• TOEFL (εξεταστικό κέντρο)

• GMAT

• IELTS

• TOEIC

• GRE

Επίσηµο Εξεταστικό Κέντρο TOEFL

Εξειδικευµένα Σεµινάρια

• Στατιστικά Προγράµµατα (SPSS, StatView,. . . )

• Matlab

• Mathematica

• Autocad

• Μηχανογραφηµένη Λογιστική

• Γλώσσες Προγραµµατισµού (C, C++, Java, Php,. . . )

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].

Page 21: Βασικά Μαθηματικά

Εκπ

αιδε

υτικ

ός΄Ο

µιλος

ΒΙΤ

ΑΛΗ

Κ. Κυρίτσης 21 Βασικά Μαθηµατικά

Πληροφορική (Πιστοποιήσεις)

• Βασικό Επίπεδο (απαραίτητο στον ΑΣΕΠ)

• Προχωρηµένο Επίπεδο

• Εξειδικευµένο Επίπεδο

Πιστοποιηµένο Εξεταστικό Κέντρο ECDL

Πιστοποιηµένο Εξεταστικό Κέντρο keyCERT

Επισκεφθείτε την ιστοσελίδα µας www.vitali.gr και ενηµερωθείτε για

τα προγράµµατά µας.

∆ιευθυντής Εκπαίδευσης

∆ρ. Χόντας Στυλιανός

∆ιδάκτωρ Μηχανικός ΕΜΠ

Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Μηχανικός Η/Υ

Κεντρικό : Εθνική Αντιστάσεως & Μακράς Στοάς 7, Πειραιάς 185 31

Παράρτηµα: ∆εληγιώργη 106Α, Πειραιάς 185 34. (΄Εναντι Παν. Πειραιώς)

Τηλ. 210-4220970-2, Fax. 210-4220634.

URL: http://www.vitali.gr, email: [email protected].