MakarovSuites
Українська
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Зв’язок і ліцензії

Доступно для Windows

Makarov Math Suite

160 інтерактивних модулів показують геометрію, топологію, фрактали, математичний аналіз, алгебру, ймовірність та алгоритми. Оберніть поверхню, змініть побудову або простежте алгоритм крок за кроком.

160 модулів · Сторінка 4 / 8

61Похідна під мікроскопом — Зображення з програми

Math

Похідна під мікроскопом

Наблизь гладку криву, зачепивши вертикальний масштаб за горизонтальний, — і вона випрямиться: це і є похідна, а січна через дві точки лягає на дотичну. Потім та сама лупа на злам, вістря й криву, чиє різницеве відношення ні до чого не сходиться, — три різні відмови. І те, про що не кажуть: у рухомій комі менший крок перестає допомагати біля 1e-8 і далі робить відповідь гіршою.

62Інтеграл, зібраний руками — Зображення з програми

Math

Інтеграл, зібраний руками

Заповни область під кривою смугами й дивись, як росте їх число: усе вирішує те, звідки кожна бере висоту, і трапеція, що йде по кривій, рівно вдвічі гірша за прямокутник із серединою, який по ній не йде. Потім знак: інтеграл синуса за період дорівнює нулю, а площа між ним і віссю — чотирьом.

63Скільки місця займає клітинка — Зображення з програми

Math

Скільки місця займає клітинка

Заміни змінні в інтегралі — з'явиться множник. Це визначник похідної відображення: відношення площі крихітної клітинки до площі її образу, виміряне тут на самих многокутниках. Знак є орієнтацією, а не частиною множника, нульовий визначник означає схлопнуте ребро, а інтеграл |det J| дорівнює площі образу лише за однократного покриття.

64Межі замість оцінок — Зображення з програми

Math

Межі замість оцінок

Будь-який інший спосіб рахувати дає число, яке, найпевніше, правильне. Інтервальна арифметика дає пару, яка правильна напевно, і весь предмет — у ціні цього. Ціна зветься залежністю: кожне входження змінної вважається окремою змінною, тож x − x виходить завширшки два. Охоплення належить ФОРМУЛІ, а не функції.

65Розріж поверхню — Зображення з програми

Math

Розріж поверхню

Розріж поверхню вертикальною площиною — отримаєш криву, і її нахил є похідною в цьому напрямку. Відклади нахил у полярних координатах: у диференційовної поверхні це рівно коло з градієнтом як діаметром. А одна поверхня тут має обидві часткові похідні, напрямлену похідну за кожним напрямком — і жодної дотичної площини.

66Доки дістає многочлен Тейлора — Зображення з програми

Math

Доки дістає многочлен Тейлора

Біля свого центру многочлен Тейлора невідрізненний від функції, і кожен зайвий член окупається. Далі ламається трьома різними способами: за радіусом збіжності більше членів робить відповідь гіршою без межі, у exp(−1/x²) ряд збігається всюди і збігається з функцією в одній точці, і навіть усередині радіуса підсумовування здатне викинути всі цифри. Радіус — це відстань до особливості, якої на дійсній прямій немає.

67Піфагор за площею — Зображення з програми

Math

Піфагор за площею

Три способи порівняти площі: дерев’яні деталі, гнучкі аркуші й точний вигляд згори.

68Конічні перерізи — Зображення з програми

Math

Конічні перерізи

Потягніть золотий маркер β, щоб нахилити площину. Спробуйте чотири перерізи й увімкніть сфери Данделена. Права кнопка обертає, колесо наближає. Праворуч — справжні відстані в січній площині. Рухома точка вимірює відношення фокус/директриса e. Коло має e = 0 і не має скінченної директриси. q описує горизонтальну проєкцію.

69Розгортки многогранників — Зображення з програми

Math

Розгортки многогранників

Розріж многогранник по частині ребер і розгорни на площину. Нерозрізані ребра мають тримати всі грані зв'язаними й без петель — кістякове дерево графа граней, — і кожне таке дерево є розгорткою. Тіло розкривається по шарнірах складеними поворотами, площа розгортки звіряється з поверхнею, кожна пара граней відтинається одна об одну, щоб довести відсутність накладань, а розгортки лічаться з точністю до симетрій тіла: дві в тетраедра, одинадцять у куба, одинадцять у його двоїстого.

70Вершини, ребра, грані — Зображення з програми

Math

Вершини, ребра, грані

Тіло з кількох десятків граней і V − E + F, прочитане після кожної правки: тріангулюй грань, постав у неї вершину, розділи чи зітри ребро, виріж грань, подрібни всі — журнал показує, що кожна операція робить з V, E та F і що χ змінюється лише тоді, коли вирізано діру. Рід виводиться з χ з названими умовами: скільки шматків, скільки граничних петель, чи орієнтовна поверхня — на стрічці Мебіуса формула дає замість роду кількість плівок.

71Чотиривимірне тіло проходить наскрізь — Зображення з програми

Math

Чотиривимірне тіло проходить наскрізь

Як чотиривимірне тіло виглядає зсередини тривимірного простору: лише своїм перерізом, і переріз змінюється, поки тіло проходить. Тесеракт, що йде вершиною вперед, показує тетраедр, який росте, втрачає кути, стає октаедром і стискається назад; коміркою вперед — один куб на весь прохід. Перерізи побудовані з перетнутих комірок, полічені, виміряні, і їхній об'єм, проінтегрований по проходу, — чотиривимірний об'єм у будь-якій орієнтації: Кавальєрі на вимір вище.

72Розшарування Хопфа — Зображення з програми

Math

Розшарування Хопфа

Над кожною точкою звичайної сфери у чотиривимірній сфері висить ціле коло, і ці кола заповнюють її повністю, жодного разу не перетинаючись, — але будь-які два з них зачеплені, рівно один раз, хоч би як далеко розійшлися їхні точки. Потягни точку по маленькому глобусі й дивись, як її коло їде на великій картині; візьми цілу паралель — і кола сплітають тор. Коефіцієнт зачеплення вимірюється інтегралом Гаусса, а кут між двома колами виходить удвічі меншим за кут між їхніми точками — саме тому сфера Блоха кубіта має радіус одна друга.

73Крива, що заповнює квадрат — Зображення з програми

Math

Крива, що заповнює квадрат

У лінії немає площі — і все ж крива може пройти через кожну точку квадрата: Пеано знайшов таку в 1890 році, Гільберт намалював свою в 1891-му. На кожному порядку крива обходить усі клітинки рівно по разу, зсуваючись на одну клітинку за крок, і границя неперервна. Потягни мітку: десята частина кривої лишається всередині приблизно третини сторони — по такій кривій і індексують простір бази даних та формати зображень. Обернене неправильне, і панель це теж вимірює: дві дотичні клітинки можуть відстояти на п’ять шостих кривої.

74Народження великої компоненти — Зображення з програми

Math

Народження великої компоненти

Додайте ребро, знайдіть шлях між двома вершинами, потім проведіть c через одиницю. Мережа й усі числа використовують одну послідовність ребер.

75Математичний більярд — Зображення з програми

Math

Математичний більярд

Точка вічно відскакує від стінки з рівними кутами. У колі кут не змінюється: шлях обходить менше коло, до якого не може ввійти, а раціональний поворот замикається в многокутник. У стадіоні — два півкола, з’єднані прямими стінками — не зберігається нічого, крім швидкості, і два шляхи, що розійшлися на мільярдну частку градуса, через двадцять відскоків рознесені на ширину столу. Панель це вимірює: розліт підганяється і експонентою, і прямою.

76Чому обчислена траєкторія бреше — Зображення з програми

Math

Чому обчислена траєкторія бреше

Комп’ютер не вміє слідувати траєкторії — він уміє робити кроки. Зменшення кроку вдвічі ділить похибку на два, чотири або шістнадцять залежно від методу — доки кроків не стане стільки, що накопичене округлення переважить, і менший крок зробить відповідь ГІРШОЮ. На орбіті найточніший із чотирьох методів усе одно втрачає енергію по прямій, а менш точний лише коливається вічно: точність і повага до інваріанта — різні чесноти. А в хаотичній системі шлях приречений за будь-якого методу: переживає атрактор.

77Довжина і площа — не те, як фігура виглядає — Зображення з програми

Math

Довжина і площа — не те, як фігура виглядає

Наближення може притискатися до кривої скільки завгодно близько і мати хибну довжину: драбина, що збігається до діагоналі, на 41 % довша за будь-якого здрібнення, назавжди. Виміром вище — гірше. У ліхтаря Шварца всі вершини лежать на циліндрі, трикутники скільки завгодно дрібні, а повна площа прямує до істинних 2π, або до вп’ятеро більшого числа, або до нескінченності — залежно лише від того, як біжать наввипередки два здрібнення. Вирішує не розмір шматочків, а їхній нахил, і панель його вимірює.

78Перегони точності — Зображення з програми

Math

Перегони точності

Точність купується роботою, і курс обміну — не властивість методу. Чотири правила інтегрують одну функцію, і валюта — скільки разів функцію прочитано: перегони йдуть на графіку похибки проти кількості обчислень з лінією допуску, яку ставиш ти, після твого прогнозу переможця. На гладкій функції Гауссу вистачає восьми читань до машинної точності, а трапеціям треба шістдесят п'ять тисяч; додай у функцію один злам — і всі правила високого порядку скочуються в те саме повзання. А після десяти мільйонів доданків самі додавання втрачають шість знаків.

79Групи шпалер і Пенроуз — Зображення з програми

Math

Групи шпалер і Пенроуз

Сімнадцять груп шпалер, кожна побудована з одного-двох генераторів і прикладена до мотиву, який ти тягнеш; дзеркальні копії другим кольором, щоб повороти, відбиття і ковзні відбиття розрізнялися на око. Порядок групи, її повороти й дзеркала прочитано з елементів, а не з назви. І вісімнадцятий візерунок — ромби Пенроуза — з лічбою товстих і тонких, що прямує до золотого перетину.

80Чому з'являється дзвін — Зображення з програми

Math

Чому з'являється дзвін

Додай розіграші з будь-якої форми — кубик, криву монету, два горби, довгий хвіст часу очікування — і стандартизована сума перетвориться на той самий дзвін. Одна вибірка збирається на очах і стає однією точкою серії поруч; сума, середнє й стандартизована сума — три імені цієї точки. Кумулянти суми додаються, тож асиметрія спадає як 1/√n, а ексцес — як 1/n, і аркуш вимірює обидва. І одне джерело все ламає: у Коші немає дисперсії, і дзвін не з'являється ніколи.

Деякі модулі входять до кількох Suites. Спільний експеримент має тут одну сторінку.