Новый цикл «Мера и интеграл»: шесть разборов от простого к неочевидному.

Интерактивные графики теперь работают и на телефоне — пробуйте прямо в статьях.

Словарь терминов пополнился разделом о функциональном анализе.

Подробнее

Журнал

Лучший способ разобраться в высшей математике.

Спросить редакцию Все разборы

Только что опубликовано. Посмотрите, что появилось на этой неделе.

Разбор недели

Любая волна — это сумма синусов.

Ряд Фурье превращает разрыв в бесконечную сумму гладких кривых. Достаточно пятнадцати гармоник, чтобы прямоугольник стал узнаваем.

Коэффициенты считаются как скалярные произведения: каждая гармоника отвечает за свою частоту и ничего не знает о соседях.

Возле разрыва сумма промахивается примерно на девять процентов — это эффект Гиббса, и он не исчезает с ростом числа гармоник.

f(x) = 4π k=0N sin((2k+1)x)2k+1

Читать разбор
Частичная сумма ряда Фурье прямоугольной волны.

Математика, которую видно. Каждый график живой: меняйте параметры и следите за сходимостью.

Ряд Тейлора против синуса

Многочлен совпадает с синусом рядом с нулём и расходится на краях. Чем выше порядок, тем шире окно совпадения.

Порядок

sin x = x − 3! + x⁵5!x⁷7! + …

Сумма Римана

Прямоугольники приближают площадь под параболой. При росте разбиения сумма стремится к 8/3.

Сумма 2,6667 Точное значение 2,6667

Центральная предельная теорема

Сумма независимых равномерных величин быстро принимает форму колокола — уже при пяти слагаемых.

Градиентный спуск

На вытянутых линиях уровня шаги идут зигзагом: скорость сходимости определяет число обусловленности.

Множество Мандельброта

Граница множества — фрактал: сколько ни увеличивай, деталей меньше не становится.

Читать дальше. Длинные тексты для тех, кто любит разбираться до конца.

Анализ

Равномерная сходимость: где ломается интуиция

Поточечный предел бывает разрывным, а предел под знаком интеграла — неверным. Разбираем контрпримеры, которые стоит помнить наизусть.

Алгебра

Группы Ли: симметрия, у которой есть производная

От вращений плоскости к алгебре Ли: почему касательное пространство в единице знает о группе почти всё.

Топология

Гомеоморфизм: чашка, бублик и здравый смысл

Что именно сохраняет непрерывная деформация и почему число дырок — честный инвариант.

Вероятность

Мартингалы и честные игры

Теорема об остановке объясняет, почему удвоение ставки не работает даже в идеальном казино с бесконечным банком.

Уравнения

Жёсткие системы и неявные схемы

Когда явный метод требует микроскопического шага, а неявный спокойно идёт вперёд и не теряет устойчивости.

Численные методы

Обусловленность: когда точность врёт

Маленькая ошибка на входе превращается в большую ошибку ответа. Считаем число обусловленности и делаем выводы.

Термины без воды. Короткие определения, которые не отсылают к трём другим определениям.

Нажмите на термин, чтобы раскрыть определение.

Компактность

Свойство множества, при котором из любого покрытия открытыми множествами можно выбрать конечное подпокрытие. В ℝⁿ это в точности замкнутость и ограниченность.

K ⊆ ⋃i∈I Ui ⟹ K ⊆ Ui₁ ∪ … ∪ Uiₙ

Мера

Способ приписать множеству число-«размер» так, чтобы объединение непересекающихся частей давало сумму. Мера Лебега продолжает длину на гораздо более широкий класс множеств.

μ(⨆n An) = ∑n μ(An)

Норма

Функция, задающая длину вектора: неотрицательна, однородна и не нарушает неравенство треугольника. Норма превращает векторное пространство в метрическое.

‖x + y‖ ≤ ‖x‖ + ‖y‖

Спектр оператора

Множество чисел λ, при которых оператор A − λI не имеет ограниченного обратного. В конечной размерности это в точности собственные числа.

σ(A) = { λ ∈ ℂ : (A − λI)−1 ∉ ℬ(H) }

Свёртка

Операция, усредняющая одну функцию по сдвигам другой. Преобразование Фурье переводит свёртку в обычное произведение.

(f ∗ g)(x) = ∫ f(t) g(x − t) dt

Аналитическое продолжение

Единственное расширение голоморфной функции на большую область. Именно так дзета-функция получает смысл при Re s ≤ 1.

ζ(s) = 2s πs−1 sin(πs⁄2) Γ(1 − s) ζ(1 − s)

Одно письмо в неделю.

Новые разборы, интерактивы и задача на выходные. Без воды и без спама.

Отписаться можно в один клик.