О сайте и обо мне

Здравствуйте!
Я Шибинский Владимир Михайлович, преподаватель математики из города Северодвинска, и это мой личный сайт. Одно из моих увлечений – составление примеров и контрпримеров в мат. анализе (этот процесс я называю математической композицией). Третий год читаю спецкурс на эту тему, опубликовал по ней около двадцати статей. Здесь помещена часть из них. Хотелось бы «не вариться в собственном соку» и «не изобретать велосипед». Попытки найти свежие публикации в местных библиотеках и Интернете приводят всегда только к монографии Гелбаума и Олмстеда «Контрпримеры в анализе», изданной в 1967 году. Этот сайт – попытка расширить узкий горизонт, найти критиков и единомышленников для сотрудничества.

Подробнее





Вы можете связаться со мной по электронной почте: vmshib@yandex.ru


Вышли в свет книги по контрпримерам в математическом анализе

Шибинский В.М. Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа: Учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 2007. – 543 с.: ил.

Впервые после книги Б. Гелбаума и Дж. Олмстеда «Контрпримеры в анализе» (была издана в 1967 году, пользовалась большим успехом и стала библиографической редкостью) вышла в свет на русском языке книга, посвященная той же увлекательной теме. Если у Гелбаума и Олмстеда собственно вузовскому курсу математического анализа посвящено около 150 примеров и контрпримеров, то в данном учебном пособии их около 750. Пособие впервые систематически охватывает весь названный курс, в него включены как известные классические, так и новые примеры и контрпримеры, построенные автором.

Содержание     Предисловие     Заказ книги    



Примеры и контрпримеры в математическом анализе

Примеры и контрпримеры в математическом анализе

Пособие соответствует разделам: функции одной переменной, непрерывность и дифференцирование курсов математического анализа и математики. Даются примеры и контрпримеры нетривиальных функций, иллюстрирующих ряд основных понятий математического анализа. Пособие включает материалы всех статей, приведенных на этом сайте.
Подробнее о книге

Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа - часть 1

Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа, часть 1

Первая часть пособия соответствует разделам математического анализа: функции одной переменной, непрерывность и дифференцирование, теоремы дифференциального исчисления, исследование с помощью производной функций одной переменной, функции нескольких переменных, их непрерывность и дифференцирование, первообразная функция и определенный интеграл, геометрические приложения интегрального исчисления. Даются многочисленные примеры и контрпримеры (их триста сорок) к почти всем определениям понятий и теоремам, обычно включаемым в курсы анализа.
Подробнее о книге

Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа - часть 2

Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа, часть 2

Вторая часть пособия соответствует разделам математического анализа: числовые ряды, функциональные последовательности и ряды, несобственные интегралы, интегралы, зависящие от параметра, криволинейные интегралы. Даются многочисленные примеры и контрпримеры (их триста пятьдесят четыре) практически ко всем определениям понятий и теоремам, обычно включаемым в курсы математического анализа.
Подробнее о книге


Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа - часть 2

Примеры и контрпримеры в курсе математического анализа, часть 3

Третья часть пособия соответствует разделам математического анализа: двойные интегралы, площадь поверхности, поверхностные интегралы, тройные интегралы. Даются многочисленные примеры и контрпримеры (их девяносто семь) практически ко всем определениям понятий и теоремам, обычно включаемым в курсы математического анализа.
Подробнее о книге

Статьи

Функция построена с использованием десятичной записи аргумента . Построение выполнено в три этапа. На первом этапе строится функция, принимающая в любом интервале ненулевой длины все целые значения, большие некоторого натурального числа. На втором этапе строится функция, график которой всюду плотен в полосе . И, наконец, на третьем этапе строится функция  с графиком, всюду плотным на всей плоскости .

Функция построена с использованием десятичной записи аргумента (используется вся бесконечная последовательность цифр). На первом этапе строится функция, принимающая в любом непустом интервале числовой оси ОХ все значения на отрезке [0, 9] оси ОУ. На втором этапе записывается функция, принимающая там же все действительные значения.
Вводится понятие адекватного иллюстративного примера, под которым понимается пример, в котором реализуются все, и только, предположения определения или теоремы. Показаны адекватные примеры, иллюстрирующие: понятия производной в точке, геометрический смысл производной в точке, теорему о непрерывности функции, имеющей производную в точке, теорему Ферма о равенстве нулю производной функции в точке, в которой функция принимает максимальное, или минимальное значение, и имеет конечную производную.
Функция построена на основе представления действительных чисел десятичными дробями. Она разрывна, а, значит, не имеет производной, на множестве чисел, представимых конечными десятичными дробями (всюду плотное на числовой оси подмножество рациональных чисел), и имеет производную на множестве чисел, представимых бесконечными десятичными дробями, содержащими только конечное множество цифр, равных нулю. Последнее множество также всюду плотно на числовой оси.  

Функция построена как сумма равномерно сходящегося ряда, составленного из непрерывных функций. Члены ряда (функции) таковы, что для любой из них, точки ее максимумов (минимумов) являются точками максимумов (минимумов) всех последующих функций. Показано, что как точки, так и значения собственных максимумов и минимумов образуют множества всюду плотные в области определения и в области значений функции, соответственно. 

Функция есть сумма равномерно сходящегося функционального ряда, составленного из непрерывных функций. Эти функции обладают следующим свойством: точка излома (середина отрезка линейности) некоторой функции ряда – это точка излома (середина отрезка линейности) и всех функции ряда с последующими номерами.
Функция построена как сумма равномерно сходящегося функционального ряда, составленного из ступенчатых функций, принимающих каждая два значения, отличающихся знаком. Средние точки отрезков знакоположительности (знакоотрицательности) любой из этих функции, являются таковыми для всех последующих функций. Точки разрыва любой из функций есть точки разрыва для всех последующих функций.   

Функция построена как сумма равномерно сходящегося функционального ряда, составленного из монотонно возрастающих ступенчатых функций. Точки разрыва любой такой функции являются точками разрыва и для всех последующих функций ряда. Середины отрезков постоянства любой функции есть середины отрезков постоянства и для всех последующих функций ряда.
Функция задана на отрезке [0, 1] как сумма равномерно сходящегося функционального ряда, составленного из дифференцируемых монотонно возрастающих функций. Ряд удовлетворяет условиям теоремы о почленном дифференцировании. Множество точек перегиба функции имеет меру, близкую к единице.  

На основном этапе построения функции любой конечной десятичной дроби х, отличной от некоторых чисел специального вида, в частности целых, ставится в соответствие конечная десятичная дробь, лежащая в интервале (0,1; 1), представляющая собой «перевернутую» дробную часть исходного числа х. Каждой бесконечной десятичной дроби и каждому числу специального вида ставится в соответствие число 0,55, совпадающее с центром интервала (0,1; 1).    

Построены: функция, имеющая график, всюду плотный на плоскости ОХУ; функция, принимающая в любом непустом интервале оси ОХ все действительные значения; функция, имеющая собственные максимумы, точки разрыва, производную на всюду плотных множествах. Удалось по сравнению с первыми публикациями автора построить новые примеры функций с теми же свойствами, описание которых (построение функций и доказательство их свойств) имеет примерно в три раза меньший объем.
Функция определена в процессе построения фрактала. В отличие от классических примеров таких функций, данных Вейерштрассом и Ван-дер-Варденом (они основаны на использовании равномерно сходящихся функциональных рядов) построенная функция: во-первых, может приводиться в курсе анализа сразу за определением производной, во-вторых, ее график можно видеть.
Самоподобие и другие свойства фракталов позволили определить с их помощью различные нетривиальные функции. В отличие от сложности и объемности доказательств свойств функций, построенных традиционными, аналитическими методами, при использовании фракталов для задания функций, доказательства стали наглядными и краткими.
Функция построена с использованием функции Дирихле и того факта, что счетны множества: точек с рациональными координатами (рациональных точек); прямых, проходящих через точку, которая не является рациональной, и содержащих рациональные точки.