Ce qui rend x si spécial dans les équations?

Question

D'un point de vue purement mathématique, il n'y a absolument rien de spécial à choisir la lettre X comme étiquette pour une variable. Les étiquettes sont utilisées en mathématiques pour représenter des nombres qui ne sont pas encore connus ou qui peuvent changer (puis faites-en un deck glissable en partie), une collection de nombres (fonctions et vecteurs), et des nombres connus mais trop compliqués pour être écrits explicitement à chaque fois (constantes). Vous pouvez choisir d'étiqueter l'inconnu comme vous le souhaitez et toujours vous retrouver avec la même réponse. Des étiquettes doivent être utilisées afin de garder une trace des objets mathématiques. Prenons un exemple simple: J'entre dans une salle de classe avec trois cartons identiques, chacun contenant un élément inconnu. Les articles de chaque boîte sont différents. Je donne les boîtes aux élèves dans la salle et leur demande d'essayer de comprendre ce que contient chaque boîte sans les ouvrir. Les élèves commencent à peser les cartons, les secouant, les sentir et ainsi de suite. Ils découvrent qu'une boîte contient quelque chose de lourd. Mais quelques minutes plus tard, les boîtes ont été distribuées et ils ne se souviennent pas si celle qui contient quelque chose de magnétique était aussi celle qui contient quelque chose de lourd car les boîtes se ressemblent toutes. De quoi ont-ils besoin? Étiquettes! Avec un crayon, les élèves cochent une case “UNE”, une autre boîte “B”, et la dernière case “C”. Maintenant, ils peuvent savoir quelles propriétés appartiennent à quelle boîte. Peu importe la boîte qu'ils décident d'appeler “UNE”. En réalité, d'un point de vue mathématique, ce n'est pas grave quelle ils appellent chaque boîte. Ils auraient pu étiqueter les boîtes “1”, “2”, et “3” ou “rouge”, “vert”, “bleu”, ou même “Freddie”, “Sortie”, et “Jo”, et les étiquettes auraient toujours servi leur objectif de maintenir les boîtes différenciées jusqu'à ce que leur contenu puisse être connu.

Bien qu'il y ait une liberté mathématique totale dans le choix des noms d'étiquettes, il y a encore des Humain l'avantage de choisir judicieusement les noms. Par exemple, et si les élèves étiquetaient les cases “Michael Jordan”, “Michel Jackson,” et “la lune”. Des observations telles que “Micheal Jordan est lourd mais Micheal Jackson est léger”, “la lune semble contenir de la poudre” , et “Michael Jordan semble plus magnétique que la lune” sont déroutants. Le problème est que ces mots ont déjà des significations par eux-mêmes. En revanche, les lettres de l'alphabet sont des entités suffisamment vagues pour pouvoir être utilisées comme étiquettes sans créer de confusion. Les meilleures étiquettes pour les boîtes sont probablement “UNE”, “B”, et “C”. Il en est de même en mathématiques. L'équation “rouge = bleu2” est une équation mathématique parfaitement valide si “rouge” marque simplement l'aire d'un carré et “bleu” marque la longueur du carré. Mais aux humains, cette équation semble déroutante car ces mots ont des significations au-delà de la façon dont ils sont utilisés comme étiquettes. Les meilleures étiquettes sont celles qui ont le moins de sens par elles-mêmes. Les bonnes étiquettes pour les variables en mathématiques sont donc les lettres de l'alphabet. Encore mieux sont les lettres les moins utilisées dans l'anglais de tous les jours: X, et, et z. Je crois que ces lettres sont utilisées si souvent comme noms de variables en mathématiques parce qu'elles sont si peu utilisées dans l'anglais conversationnel.

Pour réduire davantage la confusion, certaines traditions sont apparues en ce qui concerne l'attribution d'étiquettes. Suivre ces traditions rend les équations plus faciles à lire, mais ne rend pas leur contenu mathématique différent. Les personnes qui utilisent des étiquettes non traditionnelles peuvent toujours obtenir les mêmes réponses à la fin, mais ils confondront beaucoup de gens en cours de route (s'incluant peut-être eux-mêmes). Voici les traditions pour les étiquettes mathématiques. Je vous suggère de les suivre chaque fois que vous faites des mathématiques. En général, les lettres du début des alphabets sont utilisées pour les constantes, les lettres du milieu de l'alphabet sont utilisées pour les fonctions, et les lettres de la fin de l'alphabet sont utilisées pour les variables.

Traditions d'étiquetage à suivre en mathématiques:

  • Distances variables: X, et, z, r, r
  • Distances constantes: une, b, c, , h, w, L, R, X0, et0, z0
  • Angles variables: je, Phi
  • Angles constants: un, b, c
  • Points variables dans le temps: t
  • Points constants dans le temps: T, t, t0
  • Les fonctions: F, g, h, en, v, w
  • Indices: je, j, k
  • Entiers: m, n, N
  • Constantes spéciales: π = 3,14… et e = 2,71…
  • Vecteurs: UNE, B, C, , E, F, g, H, X, et, z
  • Propriétés physiques: utiliser la première lettre du mot (voir ci-dessous)

Les étiquettes à éviter en mathématiques:

  • la lettre o se confond trop facilement avec le chiffre 0
  • les lettres grecques ι, Monsieur, Le, n, et χ sont trop facilement confondus avec les lettres i, k, o, en, et x

Que faire si vous avez besoin de suivre de nombreuses variables temporelles? Il n'y a qu'une seule étiquette traditionnelle pour le temps: t. La solution consiste à utiliser des nombres premiers ou des lettres en indice. Par exemple, un référentiel suit le temps t, tandis qu'un autre suit le temps t ', et encore un autre suit le temps t “. Ou le temps sur terre peut être suivi avec l'étiquette tE et l'heure sur la lune peut être suivie avec l'étiquette tM. En général, plusieurs variables très similaires doivent être traitées de cette manière en utilisant des nombres premiers ou des lettres en indice. D'autre part, Tests pratiques de certification Adobe Photoshop CS6 pour constantes doit être différencié par indice Nombres. Par exemple, utilisation t0, t1, t2, t3… pour garder une trace de plusieurs points dans le temps. Si vous êtes curieux, voici les étiquettes traditionnelles pour diverses propriétés physiques.

Étiquettes traditionnelles pour les propriétés physiques:

  • une : accélération
  • b : fréquence de battement
  • c : vitesse de la lumière dans le vide, la capacité thermique spécifique, coefficient d'amortissement visqueux
  • : diamètre, distance
  • e : charge électronique, excentricité
  • F : la fréquence
  • g : accélération due à la gravité terrestre
  • h : la taille, Constante de planche
  • k : nombre d'onde, constante de ressort, Constante de Boltzman
  • l : longueur
  • m : Masse, moment dipolaire magnétique
  • n : index de réfraction, densité numérique
  • p : élan, moment dipolaire électrique, pression
  • q : charge électrique, rapidité
  • r : rayon, distance
  • s : déplacement
  • t : temps, épaisseur
  • en : densité d'énergie
  • v : rapidité
  • w : largeur, poids
  • X : position dans la dimension 1
  • et : position dans la dimension 2
  • z : position dans la dimension 3
  • UNE : surface, potentiel magnétique, amplitude
  • B : champ magnétique total
  • C : capacitance, capacité thermique
  • : champ de déplacement électrique
  • E : champ électrique total, énergie
  • F : Obliger
  • g : Constante gravitationnelle de Newton, Énergie libre de Gibbs
  • H : champ magnétique auxiliaire, Hamiltonien, enthalpie
  • je : moment d'inertie, courant électrique, irradiance, impulsion, action
  • J : densité de courant électrique, moment cinétique total
  • K : énergie cinétique
  • L : longueur, moment cinétique, Lagrangien, auto-inductance, luminosité
  • M : magnétisation, inductance mutuelle, grossissement
  • N : nombre d'objets
  • P : polarisation électrique, Puissance, probabilité, impulsion-énergie à quatre vecteurs
  • Q : charge électrique totale, chaleur
  • R : résistance électrique, rayon, courbure
  • S : rotation, entropie
  • T : couple, temps, période, Température, énergie cinétique
  • la : énergie potentielle, vitesse à quatre vecteurs
  • V : le volume, différence de potentiel (Tension)
  • W : travail
  • X : espace-temps à quatre vecteurs
  • AVEC : impédance électrique
  • un : accélération angulaire, taux de décroissance spatiale
  • b : vitesse normalisée
  • c : Facteur de Lorentz, contrainte pure, rapport de capacité calorifique, rayon gamma
  • d : petit déplacement, profondeur de la peau
  • e : permittivité électrique, souche
  • je : déplacement angulaire
  • Monsieur : nombre d'onde transverse
  • λ : longueur d'onde, densité de ligne, taux de décroissance temporelle
  • m : perméabilité magnétique, masse réduite, potentiel chimique, coefficient de friction
  • n : la fréquence
  • r : résistivité électrique, densité volumique
  • p : conductivité électrique, densité superficielle
  • t : couple
  • p : fonction d'onde quantique
  • Oh : fréquence angulaire
  • Phi : Potentiel électrique
  • L : Constante cosmologique
  • PS : fonction d'onde quantique
  • Oh : vitesse angulaire de précession

Crédit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/02/25/what-makes-x-so-special-that-you-see-it-all-the-time-in-equations/

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