Показаны сообщения с ярлыком тригонометрия. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком тригонометрия. Показать все сообщения

воскресенье, 24 ноября 2019 г.

Тригонометрия борща. Сложение.

Я не стану вам рассказывать рецепты приготовления борща, я буду говорить о математике. Что такое борщ? Если говорить просто, то это овощи, приготовленные в воде по специальному рецепту. Я буду рассматривать два исходных компонента (овощной салат и воду) и готовый результат - борщ. Геометрически это можно представить как прямоугольник, в котором одна сторона обозначает салат, вторая сторона обозначает воду. Сумма этих двух сторон будет обозначать борщ. Диагональ и площадь такого "борщевого" прямоугольника являются чисто математическими понятиями и никогда не используются в рецептах приготовления борща.

Тригонометрия борща. Борщ, вода, салат. Деление на ноль. Если хочешь воды, не будь идиотом, бери воду, не бери салат. Математика для блондинок.
Тригонометрия борща

Как салат и вода превращаются в борщ с точки зрения математики? Как сумма двух отрезков может превратиться в тригонометрию? Чтобы понять это, нам понадобятся линейные угловые функции.


В учебниках математики вы ничего не найдете о линейных угловых функциях. А ведь без них не может быть математики. Законы математики, как и законы природы, работают независимо от того, знаем мы о их существовании или нет.

Линейные угловые функции - это законы сложения. Посмотрите, как алгебра превращается в геометрию, а геометрия превращается в тригонометрию.

Тригонометрия сложения. Линейные угловые функции. Сумма двух чисел. Сложение двух отрезков. Математика для блондинок.
Тригонометрия сложения

Можно ли обойтись без линейных угловых функций? Можно, ведь математики до сих пор без них обходятся. Хитрость математиков заключается в том, что они всегда рассказывают нам только о тех задачах, которые они сами умеют решать, и никогда не рассказывают о тех задачах, которые они решать не умеют. Смотрите. Если нам известен результат сложения и одно слагаемое, для поиска другого слагаемого мы используем вычитание. Всё. Других задач мы не знаем и решать не умеем. Что делать в том случае, если нам известен только результат сложения и не известны оба слагаемые? В этом случае результат сложения нужно разложить на два слагаемых при помощи линейных угловых функций. Дальше мы уже сами выбираем, каким может быть одно слагаемое, а линейные угловые функции показывают, каким должно быть второе слагаемое, чтобы результат сложения был именно таким, какой нам нужен. Таких пар слагаемых может быть бесконечное множество. В повседневной жизни мы прекрасно обходимся без разложения суммы, нам достаточно вычитания. А вот при научных исследованиях законов природы разложение суммы на слагаемые очень может пригодиться.

Ещё один закон сложения, о котором математики не любят говорить (ещё одна их хитрость), требует, чтобы слагаемые имели одинаковые единицы измерения. Для салата, воды и борща это могут быть единицы измерения веса, объема, стоимости или другие единицы измерения.

Закон сложения. Сложение и единицы измерения. Математика для блондинок.
Закон сложения

На рисунке показаны два уровня различий для математических величин. Первый уровень - это различия в области чисел, которые обозначены a, b, c. Это то, чем занимаются математики. Второй уровень - это различия в области единиц измерения, которые показаны в квадратных скобках и обозначены буквой U. Этим занимаются физики. Мы же можем понимать третий уровень - различия в области описываемых объектов. Разные объекты могут иметь одинаковое количество одинаковых единиц измерения. Насколько это важно, мы можем увидеть на примере тригонометрии борща. Если мы добавим нижние индексы к одинаковому обозначению единиц измерения разных объектов, мы сможем точно говорить, какая математическая величина описывает конкретный объект и как она изменяется с течением времени или в связи с нашими действиями. Буквой W я обозначу воду, буквой S обозначу салат и буквой B - борщ. Вот как будут выглядеть линейные угловые функции для борща.

Закон сложения для борща. Нижний индекс у единиц измерения. Математика для блондинок.
Закон сложения для борща

Если мы возьмем какую-то часть воды и какую-то часть салата, вместе они превратятся в одну порцию борща. Здесь я предлагаю вам немного отвлечься от борща и вспомнить далекое детство. Помните, как нас учили складывать вместе зайчиков и уточек? Нужно было найти, сколько всего зверушек получится. Что же нас тогда учили делать? Нас учили отрывать единицы измерения от чисел и складывать числа. Да, одно любое число можно сложить с другим любым числом. Это прямой путь к аутизму современной математики - мы делаем непонятно что, непонятно зачем и очень плохо понимаем, как это относится к реальности, ведь из трех уровней различия математики оперируют только одним. Более правильно будет научиться переходить от одних единиц измерения к другим.

И зайчиков, и уточек, и зверушек можно посчитать в штуках. Одна общая единица измерения для разных объектов позволяет нам сложить их вместе. Это детский вариант задачи. Давайте посмотрим на похожую задачу для взрослых. Что получится, если сложить зайчиков и деньги? Здесь можно предложить два варианта решения.

Первый вариант. Определяем рыночную стоимость зайчиков и складываем её с имеющейся денежной суммой. Мы получили общую стоимость нашего богатства в денежном эквиваленте.

Второй вариант. Можно количество зайчиков сложить с количеством имеющихся у нас денежных купюр. Мы получим количество движимого имущества в штуках.

Как видите, один и тот же закон сложения позволяет получить разные результаты. Всё зависит от того, что именно мы хотим знать.

Но вернемся к нашему борщу. Теперь мы можем посмотреть, что будет происходить при разных значениях угла линейных угловых функций.

Угол равен нулю. Есть салат, нет воды и борща. Математика для блондинок.
Угол равен нулю

Угол равен нулю. У нас есть салат, но нет воды. Мы не можем приготовить борщ. Количество борща также равно нулю. Это совсем не значит, что ноль борща равен нулю воды. Ноль борща может быть и при нуле салата (прямой угол).


Что это было? Тригонометрия борща. угол равен нулю. Математика для блондинок.
Что это было?

Лично для меня, это основное математическое доказательство того факта, что ноль не является числом. Ноль не изменяет число при сложении. Это происходит потому, что само сложение невозможно, если есть только одно слагаемое и отсутствует второе слагаемое. Вы к этому можете относиться как угодно, но помните - все математические операции с нулем придумали сами математики, поэтому отбрасывайте свою логику и тупо зубрите определения, придуманные математиками: "деление на ноль невозможно", "любое число, умноженное на ноль, равняется нулю", "за выколом точки ноль" и прочий бред. Достаточно один раз запомнить, что ноль не является числом, и у вас уже никогда не возникнет вопрос, является ноль натуральным числом или нет, потому что такой вопрос вообще лишается всякого смысла: как можно считать числом то, что числом не является. Это всё равно, что спрашивать, к какому цвету отнести невидимый цвет. Прибавлять ноль к числу - это то же самое, что красить краской, которой нет. Сухой кисточкой помахали и говорим всем, что " мы покрасили". Но я немного отвлекся.

Угол больше нуля, но меньше прямого угла. Тригонометрия борща. Идеальный борщ. Математика для блондинок.
Угол больше нуля, но меньше прямого угла

Угол больше нуля, но меньше сорока пяти градусов. У нас много салата, но мало воды. В результате мы получим густой борщ.

Угол равен сорок пять градусов. Мы имеем в равных количествах воду и салат. Это идеальный борщ (да простят меня повара, это просто математика).

Угол больше сорока пяти градусов, но меньше девяноста градусов. У нас много воды и мало салата. Получится жидкий борщ.

Прямой угол. Есть вода, нет салата. Борща нет. Математика для блондинок.
Прямой угол

Прямой угол. У нас есть вода. От салата остались только воспоминания, поскольку угол мы продолжаем измерять от линии, которая когда-то обозначала салат. Мы не можем приготовить борщ. Количество борща равно нулю. В таком случае, держитесь и пейте воду, пока она есть)))

Вот. Как-то так. Я могу здесь рассказать и другие истории, которые будут здесь более чем уместны.

Проценты.

Проценты. Преобразование линейных угловых функций в проценты. Математика для блондинок.
Проценты

Деление клетки.

Деление клетки. Описание деления клетки при помощи линейных угловых функций. Математика для блондинок.
Деление клетки

Два друга имели свои доли в общем бизнесе. После убийства одного из них, всё досталось другому.

Общий бизнес. Доли в бизнесе. Присвоение бизнеса. Математика для блондинок.
Общий бизнес

Появление математики на нашей планете.

Появление математики. Один плюс один равно два. Математика для блондинок.
Появление математики

Все эти истории на языке математики рассказаны при помощи линейных угловых функций. Как-нибудь в другой раз я покажу вам реальное место этих функций в структуре математики. А пока, вернемся к тригонометрии борща и рассмотрим проекции.

среда, 4 января 2017 г.

Упростите выражение

Задачка из какого-то учебника за какой-то класс (или курс): упростите выражение

Упростите выражение с тригонометрическими функциями
Упростите выражение
Выглядит это это тригонометрическое выражение очень устрашающе. Но не стоит бояться всех тех ужасов, которые нам внушают шаманы от математики. Их власть над нами держится только на нашей вере в их могущество. Когда-то в школе нам рассказывали про довольно простую формулу под названием "основное тригонометрическое тождество" (она же теорема Пифагора). Вот как она выглядит.

Основное тригонометрическое тождество
Основное тригонометрическое тождество
Что бы вам там математики не рассказывали об абстрактности математики, на самом деле абстрактность математики заключается в том, что законы математики всегда будут неизменными, что бы мы не говорили и что бы мы не делали. Вот и основное тригонометрическое тождество выполняется всегда, какими бы буквами буквами мы не обозначали угол или какие бы значения этот угол не принимал. Единственное условие - углы при синусе и косинусе должны быть одинаковы. Вот как это выглядит на практике.

Основное тригонометрическое тождество для разных углов. Математика для блондинок.
Основное тригонометрическое тождество для разных углов
Это я вам объяснил на простом человеческом языке. Шаманы от математики в этом случае говорят "аргументы тригонометрических функций должны быть одинаковы". Надеюсь, с этой формулой вы разобрались. Что ещё? Ещё нас в школе учили выносить общий множитель за скобки. Теперь применяем эти "примитивные" знания для упрощения очень страшного выражения.

Упрощение выражения. Упрощение тригонометрического выражения. Математика для блондинок.
Упрощение выражения
Вот и вся «высшая математика».

понедельник, 25 июля 2016 г.

Разложение на слагаемые

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Сложение

Урок 16

Разложение на слагаемые


Если известен только результат сложения и неизвестны слагаемые, тогда сумму можно разложить на слагаемые при помощи линейных угловых функций.

Разложение суммы на слагаемые. Применение линейных угловых функций. Математика для блондинок.
Разложение суммы на слагаемые

Преобразование квадрата величины в произведение двух сумм (см. пример выше), можно выполнить с применением разложения результата умножения на множители и слагаемые.

Преобразование квадрата в произведение сумм. Математика для блондинок.
Преобразование квадрата в произведение сумм

Подобные преобразования могут быть полезны при изучении различных явлений природы для лучшего их понимания. Рассмотрим пример размножения живых существ.

Бесполое размножение живых организмов можно описать при помощи разложения суммы на слагаемые. В результате деления организма А получаются два самостоятельных организма В и С.

Бесполое размножение. Математика для блондинок.
Бесполое размножение

Для одноклеточных организмов характерно разложение на слагаемые при углах, близких к 45 градусам. Для многоклеточных организмов диапазон угла разложения варьируется в более широких пределах (вегетативное размножение, почкование, фрагментация). Единицей измерения при разложении можно считать физическое тело организма.

Началом жизни (ноль) подобных организмов можно считать момент деления родительского организма. Окончанием жизни (единица) можно считать собственное деление или смерть.

Половое размножение описывается при помощи умножения, но момент возникновения полового размножения можно описать при помощи линейных угловых функций. При одновременном размножении организмов А и В мог возникнуть жизнеспособный общий поток С, имеющий наследственные признаки двух родителей.

Возникновение полового размножения. Математика для блондинок.
Возникновение полового размножения

Какими должны быть углы разложения для появления общего потомка? Скорее всего, это зависит от генетических особенностей родительских организмов. Если судить о половом размножении исходя из размеров человеческих половых клеток, то наиболее вероятными кандидатами в «изобретали» полового размножения являются большая клетка и вирус. Вирус размножается внутри клетки. Одновременно с делением клетки происходило деление вируса. В результате воздействия внешних факторов или без их участия появился качественно новый организм. Или два – самец M и самка W.

Самец и самка. Половое размножение. Математика для блондинок.
Самец и самка

В качестве основы для сложения (единицы измерения) могла выступать молекула ДНК, которая имеется и у клетки, и у вируса.

Это только один из множества вариантов возможного развития событий. От момента появления жизни на Земле до момента появления полового размножения у Природы было достаточно времени для самых разных экспериментов.

Заключение

Дальнейшее изучение свойств единиц измерения поможет лучше понимать и более точно описывать математическими методами различные явления в окружающем мире.

Отдельные идеи, изложенные в данной работе, будут рассмотрены более подробно в последующих публикациях.

Благодарность

Выражаю искреннюю благодарность своим родителям и дочери Инне за финансовую поддержку моей работы над математикой.

Сложение

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Линейные угловые функции

Урок 15

Сложение


В результате сложения двух разных величин получается третья величина. При сложении изменения происходит в области чисел, область единиц измерения не изменяется. Сложение возможно только для параллельных величин с одинаковыми единицами измерения. Сложение отражает количественные изменения величин.

5а+3а=(5+3)а=8а

Для выполнения сложения двух разных величин с единицами измерения в разных масштабах (угол масштаба единиц измерения не равен нулю), необходимо изменить масштаб единиц измерения так, чтобы угол масштаба между ними равнялся нулю. При этом не имеет значения, изменяется первое слагаемое, второе или оба сразу.

Сложить два одинаковых числа с разными единицами измерения нельзя, поскольку результат не имеет смысла.

5а+5b=5(a+b)

Преобразование результата сложения отрезков в стороны прямоугольника выглядит следующим образом.

Сложение и прямоугольник. Математика для блондинок.
Сложение и прямоугольник

Слагаемые можно представить как стороны прямоугольника, тогда полупериметр прямоугольника является результатом сложения. Для любой суммы можно определить линейные угловые функции, если известны слагаемые.

На следующем уроке мы рассмотрим
Разложение на слагаемые

суббота, 23 июля 2016 г.

Линейные угловые функции

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Деление

Урок 14

ЛИНЕЙНЫЕ УГЛОВЫЕ ФУНКЦИИ


Если рассматривать конечные тригонометрические функции как координаты точек единичной окружности в декартовой системе координат, тогда линейные угловые функции – это координаты точек хорды, соединяющей точки пересечения окружности с осями координат. Сумма координат любой точки этой хорды всегда равна единице.

Линейные угловые функции. Новый вид тригонометрических функций. Математика для блондинок.
Линейные угловые функции

В математике понятия, аналогичные линейным угловым функциям, используются с древних времен – это деление целого на части. В современном мире аналогом являются проценты.

Пояснение для читателей этого сайта. Для себя я называл линейные угловые функции "линос" и "лосес". Как я придумал эти названия? Взял обозначение синуса и косинуса. Визуально они довольно хорошо различаются. В каждом обозначении я заменил первую букву на латинскую букву "l" от слова "line" - линия. Получилось довольно симпатично. Но решать вам. Приживутся ли эти функции в математике и как они будут называться - время покажет. Я просто предлагаю ещё один математический инструмент для описания реальности.

На следующем уроке мы рассмотрим
Сложение

пятница, 22 июля 2016 г.

Деление

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Разложение на сомножители

Урок 13

Деление


Вопреки общепринятому мнению, деление не является математическим действием. Это решение типовой задачи по нахождению одного из сомножителей, если известен другой сомножитель и результат умножения. Ещё в древнем Вавилоне дробь рассматривали как результат умножения числа на обратное другое число. Даже в современной математике не существует деления одной дроби на другую дробь, эта операция заменяется умножением делимого на дробь, обратную делителю.

Деление можно рассматривать как проекцию результата умножения вдоль одного из сомножителей. Например, длина – это проекция площади вдоль ширины, ширина – это проекция площади вдоль длины.

Наиболее интересной в этом плане является скорость, которая измеряется длинной, деленной на время. Если предположить, что длина является результатом умножения двух перпендикулярных направлений времени, тогда скорость – это проекция длины (площади времени) вдоль одного из направлений времени. Для понимания природы и сути скорости света, данный подход может быть весьма полезным.

На следующем уроке мы рассмотрим
Линейные угловые функции

Разложение на сомножители

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Ноль и бесконечность

Урок 12

Разложение на сомножители


Математическим действием, противоположным умножению по смыслу, является разложение на сомножители. Выполняется оно с применением бесконечных тригонометрических функций.

Разложение на сомножители. Математика для блондинок.
Разложение на сомножители

Простейшим примером разложения на сомножители под углом в 45 градусов является извлечение квадратного корня. Поскольку оба сомножителя в этом случае одинаковы, в качестве результата разложения принято записывать только один из сомножителей.

Разложение на сомножители можно применять тогда, когда известен только результат умножения и не известен ни один из сомножителей. Единицы измерения в результате разложении на сомножители следует подбирать интуитивно таким образом, чтобы в результате их умножения получалась первоначальная единица измерения. Количество пространственных измерений в единицах измерения сомножителей при разложении может быть разным. Например, трехмерный объем можно разложить на одномерные сомножители при помощи двух операций разложения, один из вариантов выглядит так:

Разложение объема. Три сомножителя для получения объема. Математика для блондинок.
Разложение объема

В данном примере углы α и β не связаны между собой. Если объём раскладывать в куб (a=b=c), то α≈35° – это угол между диагональю куба и диагональю основания, β=45° – это угол между диагональю основания и его стороной.

На следующем уроке мы рассмотрим
Деление

Ноль и бесконечность

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Различия между умножением и сложением

Урок 11

Ноль и бесконечность


Если угол равен нулю или 90°, тогда двухмерный прямоугольник исчезает и остается одномерный отрезок. Отсюда вытекает смысл бесконечности: как бы мы не изменяли стороны прямоугольника, он никогда не превратится в отрезок. Единица, деленная на ноль, не равна бесконечности. Бесконечно малая величина не равна единице, деленной на бесконечность.

Ноль и бесконечность. Математика для блондинок.
Ноль и бесконечность

Разница между элементами в этих неравенствах такая же, как разница между точкой, лежащей на прямой, и точкой, не лежащей на прямой.

Умножение и деление на ноль не относятся к математическим действиям с числами, они выполняются в области единиц измерения. Эти значения тригонометрических функций можно назвать нечисловыми.

В дополнение к материалам об умножении и делении на ноль, изложенным ранее, следует добавить следующее. В позиционной системе счисления ноль обозначает отсутствие числа определенного разряда. Отсутствие числа числом быть не может. Здесь ноль аналогичен знакам препинания в письменности, которые имеют графическую форму, но не произносятся при чтении.

В общем случае ноль следует понимать как отсутствие рассматриваемой единицы измерения. Например, нулевое значение угла означает, что угол отсутствует. Деление на ноль следует рассматривать как необходимость введения единицы измерения, перпендикулярной уже существующим, для дальнейшего решения задачи. Деление на ноль не означает автоматического перехода к умножению. Например, описать поворот отрезка в одномерном пространстве невозможно, для этого необходимо ввести дополнительное измерение и рассматривать задачу в двухмерном пространстве.

На следующем уроке мы рассмотрим
Разложение на сомножители

Различия между умножением и сложением

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Примеры умножения

Урок 10

Различия между умножением и сложением


Умножение – это изменение качества, то есть изменение единиц измерения. Вопреки общепринятому мнению [1, стр. 7; 2, стр. 10], умножение нельзя представить в виде сложения. Для подмены умножения сложением используются математические свойства умножения. С единицами измерения подмена выглядит так:

Подмена умножения сложением. Математика для блондинок.
Подмена умножения сложением

Алгебраические выражения с использованием букв подчеркивают разницу между сложением и умножением:

Умножение в алгебре. Икс умножить на игрек. Математика для блондинок.
Умножение в алгебре

Если при сложении слагаемые имеют одинаковые численные значения, то к сложению можно применить математическую модель умножения с допущением, что единицы измерения при умножении не изменяются:

Замена сложения умножением. Математика для блондинок.
Замена сложения умножением

В математике отдельными свойствами единиц измерения обладают:

- системы счисления чисел – нельзя складывать числа, представленные в разных системах счисления, вопрос возможности умножения чисел в разных системах счисления автором не изучался;

- знаменатели обыкновенных дробей – нельзя сложить дроби с разными знаменателями, при умножении дробей знаменатели перемножаются;

- буквенные обозначения в алгебраических выражениях – нельзя сложить числа с разными обозначениями, при умножении получается новое обозначение результата;

- условные обозначения функций (например, тригонометрических).

На следующем уроке мы рассмотрим
Ноль и бесконечность

Примеры умножения

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Умножение

Урок 9

Примеры умножения

Умножение в пространстве. Получение двухмерного, трехмерного и четырехмерного пространств в результате умножения. Математика дляблондинок.
Умножение в пространстве

При взаимодействии двух одномерных пространств (на рисунке D – это количество пространственных измерений) получается двухмерное пространство. При добавлении к взаимодействию перпендикулярного измерения, количество пространственных измерений результата увеличивается. Под пространственными измерениями следует понимать любые величины, участвующие в умножении. Умножение двух одномерных длин дает двухмерную площадь, умножение двухмерной площади на одномерную длину дает трехмерный объем и так далее. Возможность получения четырехмерного пространства в результате умножения двух двухмерных пространств теоретически возможна, но требует уточнения с точки зрения физической реальности.

Примеры умножения. Примеры умножения из окружающей реальности. Математика для блондинок.
Примеры умножения

Напряжение является результатом взаимодействия силы тока и сопротивления. Если силу тока рассматривать не как одномерную величину, а как двухмерную (площадь тока), то в результате взаимодействия с сопротивлением получится мощность. Единицы измерения приведенных величин (Вольт, Ампер, Ом, Ватт) являются бытовыми (удобными в повседневном использовании), но требуют математического представления для понимания сути физических процессов, выраженных этими единицами измерения. Систему физических величин, предложенную Р.О. ди Бартини, можно рассматривать как попытку перехода от бытовых единиц измерения к математическим. Взаимодействие между величинами осуществляется за счет процессов, изучаемых в физике.

Расположение нитей в перпендикулярном направлении позволяет получить ткань. Взаимодействие между нитями осуществляется за счет сил трения. Если в перпендикулярных направлениях расположить арматурные стержни, то можно получить двухмерную арматурную сетку или трехмерный арматурный каркас. Взаимодействие отдельных стержней в узлах обеспечивается электросваркой или вязальной проволокой. Фанера – это расположенные перпендикулярно волокна древесного шпона. Взаимодействие обеспечивается путем склеивания отдельных слоев шпона.

Если умножить количество товара на цену единицы, получится стоимость партии товара (сумма). Это пример применения математической модели умножения к виртуальным единицам измерения. В данном случае физическое взаимодействие между товаром и ценой отсутствует.

Половое размножение можно представить в виде умножения. В результате взаимодействия самца и самки получается потомство, которое имеет генетические признаки двух родителей. Частичная передача генетических признаков от каждого из родителей может быть описана при помощи линейных угловых функций.

Для более точного отражения реальности в математике необходимо рассматривать три стадии умножения: начало умножения, процесс взаимодействия, конец умножения. В электрических цепях выключатель является физическим прибором, управляющим взаимодействием. Создание ткани, фанеры, арматурной сетки – это начало взаимодействия. Физическое разрушение этих объектов – это конец взаимодействия.

На следующем уроке мы рассмотрим
Различия между умножением и сложением

четверг, 21 июля 2016 г.

Умножение

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Переменные единицы измерения

Урок 8

Умножение


В результате умножения двух разных величин получается третья величина. При умножении изменения происходит как в области чисел, так и в области единиц измерения. Умножение возможно только для перпендикулярных величин. Умножение отражает качественные изменения величин.

Умножение сторон прямоугольника позволяет получить площадь.

Умножение сторон прямоугольника. Площадь прямоугольника. Математика для блондинок.
Умножение сторон прямоугольника

Для перехода от площади прямоугольника к единичной площади необходимо площадь разделить саму на себя. В этом случае возможны два варианта алгебраических преобразований. Следует особо подчеркнуть, что рекомендация математиков по сокращению одинаковых величин в числителе и знаменателе дроби [1, стр.66] сознательно контролируется для выявления смысла полученного результата. Первый вариант преобразований выглядит следующим образом.

Первый вариант единичной площади. Тангенс умножить на котангенс. Математика для блондинок.
Первый вариант единичной площади

Тангенс и котангенс связаны обратной пропорцией. Стороны прямоугольника могут изменяться как угодно, от бесконечно большой величины до бесконечно малой. Если изменение сторон выполняется с соблюдением обратной пропорции, то площадь прямоугольника останется неизменной.

Второй вариант преобразований представлен в алгебраической форме и в физических единицах измерения.

Второй вариант единичной площади. Умножение единиц измерения. Математика для блондинок.
Второй вариант единичной площади

Данное преобразование показывает, что в результате умножения двух разных единиц получается третья единица. Умножение – это взаимодействие двух перпендикулярных единиц измерения, в результате которого получается новая единица измерения. Поскольку любая величина является результатом умножения числа и единицы измерения, под цифрой «один» может подразумевается число, единица измерения или результат их взаимодействия.

Перпендикулярные единицы измерения никак не связаны между собой и могут иметь произвольный масштаб. Масштаб единиц измерения сомножителей определяет масштаб единиц измерения произведения, но не влияет на суть процесса – умножение приводит к качественному изменению исходных единиц измерения.

Площадь – это результат взаимодействия двух перпендикулярных измерений длины. Если умножить дюймы на метры или миллиметры на метры, то площадь будет выражаться в дюймах на метр или миллиметрах на метр. Традиционно, площадь принято выражать в одинаковых единицах измерения длины и ширины. На практике часто используются системы координат с разными масштабами по вертикали и горизонтали.

При определении площади квадрата размер стороны принято возводить во вторую степень. Но это совсем не означает, что сторона квадрата умножается сама на себя. Площадь по-прежнему можно определить только умножением длины на ширину, просто у квадрата они имеют одинаковые численные значения. Мы никогда не умножаем длину прямоугольника на длину или ширину на ширину, потому что результат таких действий не имеет смысла. Возведение в степень – это умножение разных перпендикулярных величин, имеющих одинаковые численные значения и единицы измерения.

Алгебраические преобразования произведения двух сумм в квадрат можно записать следующим образом:

Алгебраические преобразования. Произведение двух сумм. Преобразование многочлена. Математика для блондинок.
Алгебраические преобразования

Если считать, что величина a при возведении в квадрат умножается сама на себя, то обратное преобразование квадрата в произведение двух сумм будет невозможно. Как можно выполнить подобное преобразование, показано ниже в разделе «Разложение на слагаемые».

Диагональ прямоугольника и угол между диагональю и стороной являются дополнительными характеристиками взаимодействующих величин.

На следующем уроке мы рассмотрим
Примеры умножения

среда, 20 июля 2016 г.

Переменные единицы измерения

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
Темой прошлого урока была
Величина

Урок 7

Переменные единицы измерения


Примером переменных единиц измерения являются курсы валют разных стран. Основные мировые валюты находятся в постоянном колебании. Связаны они законами обратной симметрии – удорожание одной валюты означает удешевление другой валюты.

Ещё один пример. Почему люди никогда не отмечают такой знаменательный день, как «середина жизни»? Потому, что никто не знает точной продолжительности собственной жизни. После смерти такой важный параметр, как «продолжительность жизни», перестает изменяться. Подобная неопределенность характерна для всех живых существ.

Если продолжительность существования живого организма принять за единицу, тогда наиболее точным математическим описанием любой жизни будет описание в переменных единицах измерения. Началом этой единицы измерения следует считать момент зачатия (при половом размножении), концом является смерть. Следует заметить, что увеличение продолжительности жизни конкретных организмов не является приоритетом в естественном отборе.

Величиной, обратно симметричной продолжительности жизни, является возраст. Возраст позволяет выразить переменную величину, характеризующую жизнь, в постоянных единицах измерения времени.

С точки зрения математики, возникновение жизни можно рассматривать как переход от постоянных единиц измерения (неживая природа) к переменным (живая природа).

На следующем уроке мы рассмотрим
Умножение

Величина

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы начали рассматривать
Бесконечные тригонометрические функции

Урок 6

Величина


Тангенс и котангенс. Математика для блондинок.
Тангенс и котангенс

Математическая интерпретация приведенного выше рисунка будет выглядеть следующим образом.

Величина. Изображение величины в прямоугольнике. Единица измерения и число. Математика для блондинок.
Величина

Оба варианта представления величины абсолютно равноправны и дают одинаковый результат. На числовой оси паритет чисел и единиц измерения выглядит так.

Числа на прямой. Математика для блондинок.
Числа на прямой

В данном случае ноль и единица, деленная на ноль, выступают в качестве горизонтов, достичь которых при помощи чисел невозможно. Для дальнейшего преобразования величины в привычный нам вид, в абстрактные математические понятия необходимо вводить элементы хомоцентризма.

Если мы считаем, что по горизонтали располагаются единицы измерения, а числа перпендикулярны им, тогда величина будет иметь два варианта представления.

Два варианта величины. Постоянные и переменные числа. Постоянные и переменные единицы измерения. Математика для блондинок.
Два варианта величины


Числовая ось принимает следующий вид.

Числовая ось с единицами измерения. Математика для блондинок.
Числовая ось с единицами измерения

Введение следующего элемента хомоцентризма позволяет перейти к привычному представлению величины. Если мы считаем, что единица измерения всегда остается постоянной, то для адекватного описания величины необходимо ввести обратные числа. Обратная симметрия чисел является результатом перехода от переменных единиц измерения к постоянным.

Величина в постоянных единицах измерения. Числа и обратные числа.
Величина в постоянных единицах измерения

Числовая ось преобразуется следующим образом.

Числа и обратные числа. Постоянная единица измерения. Математика для блондинок.
Числа и обратные числа

В данном случае числовая ось изображена без наложения зеркальной симметрии. В качестве точки обратной симметрии выступает единица. Обратной симметрией связаны числа и единицы измерения в любой величине. При неизменной величине, уменьшение числа приводит к увеличению единицы измерения, увеличение числа – к уменьшению единицы измерения. Алгебра подобных преобразований выглядит следующим образом.

Числа и единицы измерения. Уменьшение числа, увеличение числа. Математика для блондинок.
Числа и единицы измерения

Здесь элементы, относящиеся к области чисел, изображены в круглых скобках. Элементы, относящиеся к области единиц измерения, изображены в квадратных скобках.

На следующем уроке мы рассмотрим
Переменные единицы измерения

вторник, 19 июля 2016 г.

Конечные тригонометрические функции

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На прошлом уроке мы рассмотрели
Три основных типа тригонометрических функций

Урок 4

КОНЕЧНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ


Синус и косинус достаточно хорошо изучены, их значения не могут быть больше единицы. Если элементы прямоугольника разделить на длину диагонали, длины сторон примут значения синуса и косинуса. Так же стороны прямоугольника являются проекциями диагонали в перпендикулярных направлениях.

Синус и косинус. Синус и косинус в прямоугольнике. Математика для блондинок.
Синус и косинус

Названия всех тригонометрических функций зависят от линии начала измерения угла. Эта же линия определяет направление проецирования. Зависимость между катетами и гипотенузой в прямоугольном треугольнике, известная как «теорема Пифагора» (для единиц измерения длины, не связанных с гипотенузой) или «основное тригонометрическое тождество» (когда за единицу измерения длины принимается длина гипотенузы), является неотъемлемой частью свойств прямоугольника.

Если мы спроецируем единичную диагональ на стороны прямоугольника, то получим две проекции диагонали, выраженные через разные углы. Если мы эти же стороны спроецируем на диагональ, то получим длину диагонали как сумму двух проекций сторон.

Теорема Пифагора. Теорема Пифагора в прямоугольнике. Математика для блондинок.
Теорема Пифагора

Теорема Пифагора – это зависимость между диагоналями и сторонами прямоугольника.

пятница, 15 июля 2016 г.

Три основных типа тригонометрических функций

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
Тема предыдущего урока
Угловая симметрия в прямоугольнике

Урок 3

Три основных типа тригонометрических функций

Тригонометрические функции – это зависимости между углами и числами в прямоугольнике, выраженные в собственных единицах измерения. Собственная единица измерения – это одна из характеристик объекта, принятая в качестве единицы измерения.

В прямоугольнике можно выделить три основных типа тригонометрических функций:

- бесконечные тригонометрические функции – тангенс и котангенс, геометрически это:

а) размер одной из сторон прямоугольника при единичном значении длины другой стороны, отражают связь чисел и единиц измерения;

б) размеры сторон прямоугольника при единичной площади, отражают законы умножения;

- конечные тригонометрические функции – синус и косинус, геометрически это размеры сторон прямоугольника при единичной диагонали, отражают проективные свойства пространства;

- линейные угловые функции – линейный синус (lin) и линейный косинус (los), геометрически это размеры сторон прямоугольника при единичном полупериметре, отражают законы сложения.

Другие типы тригонометрических функций в данной работе не рассматриваются, поскольку они не привлекли столь пристального внимания автора. Все тригонометрические функции устанавливают определенную связь между углами и числами. Вполне возможно, что математика некоторых внеземных цивилизаций может быть построена на углах точно так же, как у нас она построена на числах.

Выражение основных тригонометрических функций через стороны прямоугольника.

Выражение основных тригонометрических функций через стороны прямоугольника. Математика для блондинок.
Выражение основных тригонометрических функций через стороны прямоугольника

Основные соотношения по типам тригонометрических функций.

Основные соотношения по типам тригонометрических функций. Математика для блондинок.
Основные соотношения по типам тригонометрических функций

Значения тригонометрических функций некоторых углов.

Значения тригонометрических функций некоторых углов. Математика для блондинок.
Значения тригонометрических функций некоторых углов

Выражение одних тригонометрических функций через другие.

Выражение одних тригонометрических функций через другие. Математика для блондинок.
Выражение одних тригонометрических функций через другие

Пояснение для посетителей этого сайта. Если посмотреть на формулы тангенса и котангенса (последняя картинка), то может показаться, что между синусом с косинусом и линосом с лосесом нет никакой разницы. Но не торопитесь с выводами. Если две дроби равны, это совсем не означает, что равны их числители и знаменатели. Рассмотрим пример. Две трети равны четырем шестым. Но два не равно четырем, три не равно шести.

Более детально основные тригонометрические функции рассмотрены ниже.

На следующем уроке мы рассмотрим
Конечные тригонометрические функции

Треугольник и прямоугольник

Тема занятий:
ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ
На первом уроке мы проводили
Краткий анализ тригонометрических функций

Урок 2

Преобразования треугольника в прямоугольник

Если совместить два прямоугольных треугольника по диагонали так, чтобы получился прямоугольник, тогда гипотенуза треугольника превратится в диагональ прямоугольника, а стороны треугольника превратятся в стороны прямоугольника. Тригонометрические отношения треугольника превращаются в тригонометрические отношения прямоугольника.

Преобразование треугольника в прямоугольник. Гипотенуза и диагональ. Синус и косинус. Математика для блондинок.
Преобразование треугольника в прямоугольник

Угловая симметрия в прямоугольнике

Диагональ прямоугольника делит прямой угол на два тригонометрических угла. Название тригонометрической функции зависит от того, какой угол мы возьмем для определения её численного значения. При этом численный результат не зависит от нашего выбора.

Угловая симметрия в прямоугольнике. Симметрия тригонометрических функций. Математика для блондинок.
Угловая симметрия в прямоугольнике

Названия тригонометрических функций и названия углов обладают свойствами угловой симметрии. При этом симметрия функций и углов неразрывно связаны между собой. Если мы возьмем симметричную функцию и симметричный угол, то результат останется неизменным. Мы дважды применяем угловую симметрию. Аналогичная ситуация получается в планиметрии. Если дважды применить зеркальную симметрию, то ничего не изменится. В алгебре аналогом угловой и зеркальной симметрии является умножение на минус единицу. Если алгебраическое выражение дважды умножить на минус единицу, алгебраическое выражение останется прежним.

Зеркальная симметрия, обратная симметрия, угловая симметрия, умножение на минус единицу – это проявления одного и того же закона симметрии при разных условиях.

Учитывая симметрию тригонометрических функций, их можно попарно объединить в отдельные группы, каждая из которых выражает определенный тип зависимости между углами и числами.

На следующем уроке мы рассмотрим
Три основных типа тригонометрических функций