Chi è $dx$?

Fioravante Patrone1
il titolo dato al post era anche il titolo di dispensine che distribuivo agli studenti

questo post nasce da un altro thread:
"Fioravante Patrone":

Insomma, e' come il "dx" dentro gli integrali, che c'entra come i cavoli a merenda. Ma e' tanto comodo...


"zorn":

Cosa vuol dire? Io la prima cosa che raccomando agli studenti appena introduco gli integrali è non dimenticarsene perché non è un oggetto ornamentale ma necessario, anche perché quando si integra per sostituzione si possono fare erroracci di tutti i tipi se lo si dimentica...


Data $f:\RR -> \RR$, se e' integrabile su $[a,b]$ il suo integrale dipende da: $f$ e $[a,b]$.
Quindi una notazione decente sarebbe: $I(f,[a,b])$

qualcuno vede dei $dx$ in giro?


EDIT: corretto il titolo, era saltata una "h"

Risposte
Fioravante Patrone1
"V":
alla fine sono solo dei simboli e come si sa, è l'uomo che conferisce potere ai simboli.

verissimo, pero' a volte ne e' soggiogato. E non credo che servano esempi specifici! :wink:

V1
"Fioravante Patrone":
area? quale area?
l'integrale definito si usa in miliardi di applicazioni, di cui l'area e' una


Hai ragione :D

Comunque se vogliamo cambiare notazione all'integrale per me va bene, alla fine sono solo dei simboli e come si sa, è l'uomo che conferisce potere ai simboli.

Fioravante Patrone1
"V":
Non lo so Fioravante la tua notazione $I(f,[a,b])$ non mi dà l'idea di un'area... :D
Sarà anche per questo che $int y$ senza il differenziale non mi dice niente.


area? quale area?
l'integrale definito si usa in miliardi di applicazioni, di cui l'area e' una

comunque, meglio usare $\text{area}(f,[a,b])$ che $int y$, che fa veramente schifo. Chi o cosa e' questo "y"???


molto meglio $int_E f$, dove $E$ e' l'insieme su cui vogliamo integrare la $f$

Fioravante Patrone1
questo:

"Paolo90":
Infatti, la funzione derivata a primo membro può essere riscritta (mediante la notazione di Leibniz, vale a dire come rapporto di differenziali) come $(dy)/(dx)=g(x)$ cioè $dy=g(x)dx$; da qui, per successiva integrazione si trae $intdy=intg(x)dx$, cioè $y=intg(x)dx$.


e' il kernel del metodo urang-utang©


Tra l'altro, il metodo urang-utang© e l'uso del "$dx$" negli integrali sono parenti stretti! Cuggini, dieri

V1
Non lo so Fioravante la tua notazione $I(f,[a,b])$ non mi dà l'idea di un'area... :D
Sarà anche per questo che $int y$ senza il differenziale non mi dice niente.

Paolo902
"Fioravante Patrone":


@Paolo90
sorry, e' proprio il metodo urang-utang©


no no no no... davvero è una mostruosità ciò che ho scritto??? In tal caso chiedo venia... mi inchino e vi porgo le mie scuse... :wink: Paolo

Fioravante Patrone1
@Kroldar
condivido. E', secondo me, una delle ragioni principali che giustificano la sopravvivenza di questo "corpo estraneo"

@V
idem al quadrato

@zorn
il problema non e' dare rigore al simbolo "dx"
Anche nella analisi non standard l'integrale definito di una funzione su un intervallo e' un numero che dipende solo da $f$ e dall'intervallo

@Paolo90
sorry, e' proprio il metodo urang-utang©

@desko
stupendo! Vogliamo abolire uil simbolo "$int$"? Porte aperte! Anzi, questo forum potrebbe farsi promotore di questa utile operazione di pulizia...
Mi permetto di osservare che dicevo:
Quindi una notazione decente sarebbe: $I(f,[a,b])$

Qualcuno vede qualche simbolo esoterico tipo $int$? :-D

desko
Ma se $dx$ è inutile, allora non lo è anche $int$?
Ora, a parte la provocazione, non si potrebbe considerare $int$ coma una sorta di parentesi aperta che viene chiusa con $dx$?

Lorenzo Pantieri
"Fioravante Patrone":
il titolo dato al post era anche il titolo di dispensine che distribuivo agli studenti

questo post nasce da un altro thread:
[quote="Fioravante Patrone"]
Insomma, e' come il "dx" dentro gli integrali, che c'entra come i cavoli a merenda. Ma e' tanto comodo...


"zorn":

Cosa vuol dire? Io la prima cosa che raccomando agli studenti appena introduco gli integrali è non dimenticarsene perché non è un oggetto ornamentale ma necessario, anche perché quando si integra per sostituzione si possono fare erroracci di tutti i tipi se lo si dimentica...


Data $f:\RR -> \RR$, se e' integrabile su $[a,b]$ il suo integrale dipende da: $f$ e $[a,b]$.
Quindi una notazione decente sarebbe: $I(f,[a,b])$

qualcuno vede dei $dx$ in giro?[/quote]
Concordo con Fioravante, naturalmente. Quel "dx" è solo una notazione, utile quanto si vuole, ma niente di più. Un po' come scrivere che la derivata è il "rapporto" $dy/dx$: può essere comodo (ma anche fonte di confusione), ma è solo una notazione.

Forse non è facile farlo capire agli studenti.

Paolo902
"giacor86":
a me il dx dentro piace perchè mi fa capire bene che sto facendo una somma infinita di rettangoli la cui area è il prodotto dell'altezza $f(x)$ per la base infinitesima dx.


In effetti, quando -tempo fa- mi ero posto anche io la questione, avevo cercato sui libri la spiegazione più ricorrente era proprio questa.
Poi, però, ho cercato di trovare in modo "autonomo" una spiegazione. Vediamo se riesco a spiegarmi bene: partiamo dal fatto che l'operazione di integrazione è inversa a quella di derivazione, un po' come la moltiplicazione e la divisione.
Esaminiamo la scrittura $int(g(x)dx)$: in tutti i testi di analisi si trovano tonnellate di esercizi che chiedono di "calcolare i seguenti integrali" o di "trovare le primitive". Bene, per risolvere l'integrale $intg(x)dx$ dobbiamo cercare quella funzione $y(x)$ tale che $y'=g(x)$; questa è una semplice equazione differenziale (a variabili separabili).
Infatti, la funzione derivata a primo membro può essere riscritta (mediante la notazione di Leibniz, vale a dire come rapporto di differenziali) come $(dy)/(dx)=g(x)$ cioè $dy=g(x)dx$; da qui, per successiva integrazione si trae $intdy=intg(x)dx$, cioè $y=intg(x)dx$.

Resta così giustificato in un certo senso la presenza di quel famoso $dx$.

Spero di non aver detto mostruosità (nè di aver applicato l'urang-utang, vero Fioravante?! :-D ).

:wink: Paolo

zorn1
Intuitivamente, comunque, è qualcosa di minore di ogni $1/n$ ma diverso da 0.

zorn1
Ok. Allora vi rimando all'analisi non standard, in cui si dà rigore a questo $dx$. Un'esposizione succinta ed elementare ma rigorosa la trovate qui http://www.unipv.it/webphilos_lab/dossena/

selezionate "introduzione all'analisi non standard" se volete qualcosa di discorsivo e/o "un modello dei numeri iperreali" se volete qualcosa di rigoroso ma elementare.

giacor86
a me il dx dentro piace perchè mi fa capire bene che sto facendo una somma infinita di rettangoli la cui area è il prodotto dell'altezza $f(x)$ per la base infinitesima dx.

vl4dster
L'uso del $dx$ nei cambiamenti di variabile e' solo un macchinario formale che non ha alcun significato di per se.
Sarebbe meglio pensare al cambiamento di variabile come all'applicazione della regola di derivazione per
funzioni composte, anche se con il $dx$ risulta certamente piu' "mnemonico".
Avevo letto un esempio che mostrava che questo trucchetto formale fallisce in generale... purtroppo
non me lo ricordo :?

V1
Anche Leibniz fu combattuto sull'utilizzo o meno del $dx$. All'inizio non lo indicava mai, ma poi resosi conto della sua importanza scrisse:

"Leibniz":
Raccomando di fare attenzione a non omettere $dx$, ..., errore frequentemente commesso e che impedisce di andare oltre, poichè si privano questi indivisibili, come qui $dx$, della loro generalità... dalla quale nascono innumerevoli trasfigurazioni ed equipollenze di figure


Effettivamente il $dx$ risolve le problematiche relative ai cambiamenti di variabile e come dice Kroldar è un indicatore fondamentale. Inoltre facilita l'integrazione per sostituzione.

alvinlee881
non posso ancora espormi sull'argomento, ricordo solo che pochi mesi fa, quando ho studiato gli integrali in quinta liceo, non riuscivo a capire completamente la ragion d'essere del $dx$, ma la prof tentò più volte di farne capire l'importanza...solo che non sono riuscito a capirla a fondo....bah vediamo se nei prossimi 5 anni (almeno) di studi matematici riuscirò a farmene un'idea più chiara...

Kroldar
Secondo me il $dx$ diventa fondamentale quando si integra una funzione di più variabili oppure una funzione di una variabile con dei parametri. Ad esempio, si vuole integrare $e^(-alpha^2x^2)$ su $RR$. Se non si mette il $dx$ non si capisce quale sia la variabile di integrazione e quale sia il parametro.

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