כמעט כל (מתמטיקה) – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Yohai.bs (שיחה | תרומות)
מ ←‏טופולוגיה: תיקון קישור
שכתוב
שורה 1:
ב[[מתמטיקה]], משתמשים לעתים בביטוי "כמעט כל" במשמעות מדויקת, שפירושה "הכל, פרט אולי לקבוצה '''זניחה'''",; כאשרהשאלה הכוונהאילו ב"קבוצהקבוצות זניחה"זניחות נקבעת לפי ההקשר. בכל המקרים איחוד של שתי קבוצות זניחות הוא זניח, וכך נשמרת המוסכמה שאם "כמעט בכל מקום מתקיים התנאי P" ו"כמעט בכל מקום מתקיים התנאי Q", אז "כמעט בכל מקום מתקיימים התנאים P ו- Q גם יחד".
 
"כמעט בכל מקום" === "הכל, פרט אולי למספר סופי". ===
== סדרות ==
"כמעט בכל מקום" = "הכל, פרט אולי למספר סופי".
 
כאשר עוסקים בסדרות, או ב[[קבוצה בת מניה|קבוצות בנות מניה]] באופן כללי, פירושו המקובל של המונח "כמעט כל" הוא "פרט למספר סופי של יוצאי דופן". לדוגמה:, אומרים על [[סדרה]] שהיא מתכנסת ל[[גבול (מתמטיקה)|גבול]] x [[אם ורק אם]] לכל סביבה של x, '''כמעט כל''' אברי הסדרה נמצאים באותה סביבה - כלומר, אםיש נבדוק איזה איברים בסדרה אינם שייכים לאותה סביבה, נראה שרקרק מספר סופי של איברים לאמחוץ נמצא בה, כלומר החל ממקום מסוים בסדרה, כל אברי הסדרה נמצאים באותה סביבהלסביבה.
 
=== הכל פרט לקבוצה בת צפיפות אפס ===
חשוב להפריד בין "כמעט כל" לבין "[[אינסוף]]". בדוגמת הגבול, למשל, אם הסדרה שלנו היא הסדרה <math>\!\, 1,0,1,0,\dots</math> . הרי שאינסוף מאברי הסדרה נמצאים בסביבה <math>\!\, (-1/2,1/2)</math> - כל האברים שערכם 0. עם זאת, הסדרה אינה מתכנסת לגבול 0, כי יש מספר אינסופי של אברים (כל האברים שערכם 1) שאינם נמצאים בסביבה זו.
 
כאשר עולה הצורך בניתוח מדוקדק יותר של קבוצות אינסופיות, למשל, ב[[תורת המספרים]], משתמשים במונחהמונח "כמעט כל" כדיעשוי לצייןלקבל קבוצהמשמעות שלמשליםשל שלהצפיפות. יש"כמעט כל מספר מקיים תכונה P", אם ה[[צפיפות (תורת המספרים)|צפיפות]] של קבוצת המספרים שאינם מקיימים את התכונה היא אפס. נניח ש- <math>\ p(n)</math> הוא מספרם של ה[[מספר טבעי|טבעיים]] <math>\ 1,2,...,n</math> המקיימים תכונה מסוימת. אומרים ש'''כמעט כל''' המספרים מקיימים את התכונה, אם הגבול <math>\ p(n)/n</math> &larr; 1 כאשר <math>\ n</math> &larr; &infin;. אם P הוא שם התכונה, אפשר לסמן את העובדה שכמעט כל המספרים מקיימים את P על-ידי <math>(\forall^\infty n) P(n)</math>.
== תורת המידה ==
ב[[תורת המידה]] אומרים ש[[פונקציה]] מקיימת תכונה כלשהי '''כמעט בכל מקום''' ( Almost everywhere או .a.e ) אם היא מקיימת את התכונה הזאת בכל תחום הגדרתה, למעט בקבוצה שהיא בעלת [[מידה אפס]].
 
לדוגמה, [[משפט המספרים הראשוניים]] קובע כי המספר של [[מספר ראשוני|ראשוניים]] הקטנים ממספר נתון <math>\ n</math> שווה בקירוב ל- <math>\ n/\ln(n)</math>. לכן החלק היחסי של מספרים ראשוניים הולך ופוחת לאפס כאשר <math>\ n</math> גדל. נובע מזה שכמעט כל המספרים הטבעיים הם [[מספר פריק|מספרים פריקים]], למרות שקיימים אין סוף מספרים ראשוניים.
== תורת ההסתברות ==
ב[[הסתברות|תורת ההסתברות]], מאורע יתרחש "כמעט בוודאות" אם ייתכן שלא יתרחש, אך ההסתברות לכך היא אפס. לדוגמה, נניח ריבוע בגודל 1X1, ונבחר בתוכו קבוצה A כלשהי של נקודות. כעת, נבחר באופן אקראי נקודה על הריבוע. ההסתברות שהיא נמצאת בתוך הקבוצה A היא בדיוק השטח שהקבוצה מכסה. (למשל, אם A היא חציו השמאלי של הריבוע, הרי שההסתברות שבחרנו באקראי נקודה על A היא חצי.) כעת, נאמר כי A היא אלכסון הריבוע; ההסתברות שהנקודה שבחרנו נמצאת על האלכסון היא אפס, זאת כיוון ששטחו של האלכסון הוא אפס. מאידך, ברור שמצב כזה עשוי להתרחש. לפיכך, '''כמעט בוודאות''' הנקודה לא נמצאת על האלכסון.
 
== טופולוגיה ==
ב[[מרחב בייר|מרחבי בייר]] (מרחב מהקטגוריה השנייה), את התפקיד של קבוצות בעלות מידה אפס ממלאות [[קבוצה דלילה|הקבוצות הדלילות]] (meager sets או קבוצות מהקטגוריה הראשונה).
 
== הכל פרט לקבוצה ממידה אפס ==
== תורת המספרים ==
ב[[תורת המספרים]] משתמשים במונח "כמעט כל" כדי לציין קבוצה שלמשלים שלה יש [[צפיפות (תורת המספרים)|צפיפות]] אפס. נניח ש- <math>\ p(n)</math> הוא מספרם של ה[[מספר טבעי|טבעיים]] <math>\ 1,2,...,n</math> המקיימים תכונה מסוימת. אומרים ש'''כמעט כל''' המספרים מקיימים את התכונה, אם הגבול <math>\ p(n)/n</math> &larr; 1 כאשר <math>\ n</math> &larr; &infin;. אם P הוא שם התכונה, אפשר לסמן את העובדה שכמעט כל המספרים מקיימים את P על-ידי <math>(\forall^\infty n) P(n)</math>.
 
ב[[תורת המידה]] אומרים שתכונה מתקיימת '''כמעט בכל מקום''' (Almost everywhere או .a.e) אם לקבוצת הנקודות שבהן היא אינה מתקיימת יש [[מידה אפס]]. כך למשל, פונקציה היא "רציפה כמעט בכל מקום" אם קבוצת נקודות אי-הרציפות היא בעלת מידה אפס.
לדוגמה, [[משפט המספרים הראשוניים]] קובע כי המספר של [[מספר ראשוני|ראשוניים]] הקטנים ממספר נתון <math>\ n</math> שווה בקירוב ל- <math>\ n/\ln(n)</math>. לכן החלק היחסי של מספרים ראשוניים הולך ופוחת לאפס כאשר <math>\ n</math> גדל. נובע מזה שכמעט כל המספרים הטבעיים הם [[מספר פריק|מספרים פריקים]], למרות שקיימים אין סוף מספרים ראשוניים.
 
באותו אופן, ב[[הסתברות|תורת ההסתברות]] אומרים שמאורע יתרחש "כמעט בוודאות" אם ההסתברות לכך שלא יתרחש היא אפס. ההסתברות לכך שנקודה הנבחרת מהתפלגות אחידה על ריבוע תיפול על האלכסון שלו היא אפס, ולכן "כמעט כל הנקודות בריבוע אינן על האלכסון".
 
== הכל פרט לקבוצה דלילה ==
 
ב[[טופולוגיה]] של [[מרחב מטרי|מרחבים מטריים]] או [[מרחב בייר|מרחבי בייר]] ("מרחב מהקטגוריה השנייה"), כאשר לא מוגדרת פונקציית מידה, ממלאות ה[[קבוצה דלילה|קבוצות הדלילות]] את מקומן של הקבוצות ממידה אפס. במקרה זה, "התכונה P מתקיימת כמעט בכל מקום" אם היא אינה מתקיימת בקבוצה דלילה.
==ראו גם==
* [[המשפט הטיפשי של האריתמטיקה]]