Главная > Ошибки в математических рассуждениях
<< Предыдущий параграф
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

82. Зачем освобождаются от иррациональности в знаменателе?

Нередко необходимость освобождения от иррациональности в знаменателе дробного выражения объясняют тем, что благодаря этому достигается повышение точности. Так, в пользующейся известностью книге Шмулевича П. И. «Дополнения к курсу алгебры, требуемые программами конкурсных экзаменов» (изд. 10, 1917 г.) мы находим утверждение, что, вычисляя корень до мы получим численное значение выражения раз точнее, если предварительно преобразуем это а выражение к виду

Действительно ли это так?

Рассмотрим пример. Пусть где и надо найти значение х, извлекая корень с точностью до десятых. Подставляя числовые значения непосредственно, имеем Применяя предварительное уничтожение иррациональности в знаменателе, получаем

Сравнивая оба найденных приближенных значения с более точным, равным убеждаемся, что первое из них (0 имеет погрешность по недостатку, второе же -погрешность по избытку. Как видим, вопреки утверждению, в книге уничтожение иррациональности в знаменателе отнюдь не повысило точность в раз, а даже немного ее понизило.

Легко показать, что при замене корней их приближенными значениями, отличающимися от точных их значений меньше чем на — долю единицы, мы получим значение выражения с погрешностью, не больше чем а значения выражения погрешностью, не большей Эти границы погрешности при равны, что и подтвердил только что рассмотренный пример. При вторая граница погрешности меньше первой, но не в раз, как утверждает книга, а лишь в При вторая граница больше первой.

Рассмотрим еще пример. Пусть требуется найти значение выражения при имея в своем распоряжении четырехзначную таблицу квадратных корней. Таблица дает и, делая подстановку непосредственно в данное выражение, мы получим Если же предварительно преобразовать данное выражение, уничтожая (посредством умножения числителя и знаменателя на иррациональность в знаменателе, то получим:

В то время как первое вычисление дало значение х с четырьмя десятичными знаками второе дало его лишь с одним, т. е. значительно менее точно.

Как видим, уничтожение иррациональности в знаменателе далеко не всегда повышает точность результата вычисления, а иногда даже понижает ее.

Зачем же тогда ведут эту «борьбу с иррациональностями в знаменателе»?

Дело в том, что вычисление производится в громадном большинстве случа в значительно удобнее, если в знаменателе нет корней, чем в тех случаях, когда там корни имеются.

Например, для вычисления мы должны произвести деление на многозначное приближенное значение корня, а после уничтожения иррациональности в знаменателе деление выполняется гораздо проще Попробуйте упростить выражение:

сначала уничтожив предварительно корни в знаменателе каждой дроби, а затем не прибегая к этому приему, и польза «борьбы с иррациональностями в знаменателях» станет вполне очевидной. Не надо, однако, думать, что вести эту борьбу надо всегда. Во многих вопросах высшей математики (при разыскании пределов, при интегрировании иррациональностей и т. д.) нередко приходится делать обратное: уничтожать иррациональности в числителе, переводя их в знаменатель. Вот простой пример. Надо установить, что делается с разностью

при неограниченном возрастании х, т. е. вычислить

Из элементов теории пределов, изучаемой в курсе алгебры IX класса, известно: предел разности двух переменных, имеющих пределы, равен разности их пределов.

Легко видеть, что в этом примере нельзя применить теорему о пределе разности, так как пределов уменьшаемого и вычитаемого не существует (выражение просто не имеет никакого смысла).

Однако мы легко справимся с поставленной задачей, если воспользуемся следующими преобразованиями выражения, находящегося под знаком предела:

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru