المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Change of Variables Theorem  
  
1646   07:59 مساءً   date: 17-9-2018
Author : Jeffreys, H. and Jeffreys, B. S
Book or Source : "Change of Variable in an Integral." §1.1032 in Methods of Mathematical Physics, 3rd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press
Page and Part : ...


Read More
Date: 20-9-2019 1303
Date: 10-5-2018 1850
Date: 30-7-2019 2392

Change of Variables Theorem

A theorem which effectively describes how lengths, areas, volumes, and generalized n-dimensional volumes (contents) are distorted by differentiable functions. In particular, the change of variables theorem reduces the whole problem of figuring out the distortion of the content to understanding the infinitesimal distortion, i.e., the distortion of the derivative (a linear map), which is given by the linear map's determinant. So  is an area-preserving linear transformation iff , and in more generality, if S is any subset of R^n, the content of its image is given by  times the content of the original. The change of variables theorem takes this infinitesimal knowledge, and applies calculus by breaking up the domain into small pieces and adds up the change in area, bit by bit.

The change of variable formula persists to the generality of differential k-forms on manifolds, giving the formula

(1)

under the conditions that M and W are compact connected oriented manifolds with nonempty boundaries, f:M->W is a smooth map which is an orientation-preserving diffeomorphism of the boundaries.

In one dimension, the explicit statement of the theorem for f a continuous function of y is

(2)

where y=phi(x) is a differential mapping on the interval [c,d] and T is the interval [a,b] with phi(c)=a and phi(d)=b (Lax 1999). In two dimensions, the explicit statement of the theorem is

(3)

and in three dimensions, it is

(4)

where  is the image of the original region ,

(5)

is the Jacobian, and f is a global orientation-preserving diffeomorphism of R and  (which are open subsets of ).

The change of variables theorem is a simple consequence of the curl theorem and a little de Rham cohomology. The generalization to n dimensions requires no additional assumptions other than the regularity conditions on the boundary.


REFERENCES:

Jeffreys, H. and Jeffreys, B. S. "Change of Variable in an Integral." §1.1032 in Methods of Mathematical Physics, 3rd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 32-33, 1988.

Kaplan, W. "Change of Variables in Integrals." §4.6 in Advanced Calculus, 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 238-245, 1984.

Lax, P. D. "Change of Variables in Multiple Integrals." Amer. Math. Monthly 106, 497-501, 1999.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.