astral spectre
unread,Aug 22, 2022, 3:20:48 AM8/22/22Sign in to reply to author
Sign in to forward
Sign in to report message as abuse
Either email addresses are anonymous for this group or you need the view member email addresses permission to view the original message
to
De wiskunde in voorbereidend wetenschappelijk onderwijs bestaat qua eindexamenstof - behalve basale onderwerpen als de
verzamelingenleer en de elementaire meetkunde, waarin de eigenschappen van de voornaamste niet-stereometrische figuren worden
behandeld - uit drie onderdelen: algebra, analytische meetkunde - ofwel algebraische analyse van wiskundige relaties middels de
grafiek in een orthogonaal assenstelsel - en de statistiek. Analytische meetkunde is van deze drie de belangrijkste. Analytische
meetkunde bestaat weer voor de ene helft uit differentiatie en integratie en voor de andere helft uit goniometrie, en in het
verlengde daarvan de differentiaal-vergelijking. Van de laatste is een CSE eindexamenopgave althans gebruikelijk.
Aan de basis van de differentiaal-rekening staat de zgn. richtings-coefficient. Als we de grafiek van een niet-ambigue relatie ofwel
de funktie y=ax bekijken, zien we een rechte grafiek cq. lijn met konstante steiging of daling en richtings-coefficient a.
Afhankelijk van de macht van x spreken we van een n-de graads funktie: in het geval van y=ax van een eerstegraads funktie. Omdat de
grafiek recht is, is a over het hele funktie domein en bereik konstant en het bepalen een formaliteit (bereik/domein). Anders is dit
bij een meergraads funktie zoals de tweedegraads funktie y=ax^2. Die grafiek is geen rechte maar een kromme, de
richtings-coefficient variabel, en ongelijk a. Waar we dan naar zoeken is een reken methode om die voor elke x te bepalen.
Die richtings-coefficient is gegeven in de zgn. afgeleide funktie, die wordt berekend met de differentiatie methode van Leibniz.
Toepassingen vindt men in de natuurkunde, bv. de mechnica, met snelheid als afgeleide van relaties van tijd naar plaats (v=m/s).
Nota bene dat relaties mogelijk ambigu zijn, hoewel in de klassieke mechanica een objekt niet op twee plaatsen tegelijk kan zijn.
Volgens Leibniz vindt men de afgeleide funktie door van elke term van de primitieve funktie de macht met 1 te verlagen en dan de
originele macht te vermenigvuldigen met de konstante van de term, bv. ax^3 + bx^2 + cx + d <=> 3ax^2 + 2bx + c (+0). Zoals het
equivalentie teken aangeeft is dit proces omkeerbaar, in dat geval spreken we niet van differentiatie maar integratie.
Wat uit de wiskundige processen van differentiatie en integratie bij uitstek blijkt, is dat - bv. natuurkundige - relaties uit meer
dan twee grootheden kunnen bestaan, en dat een 2-dimensionaal assenstelsel voor de grafische weergave ervan niet volstaat. De
processen van differentiatie en integratie zijn slechts middelen om je te focusseren op telkens deel-relaties van 2 dimensies.
Terwijl middels differentiatie van een relationele dimensie wordt geabstraheerd, wordt die middels integratie juist toegevoegd.
Vandaar dat we met integratie niet de 0-dimensionale richting maar de 2-dimensionale oppervlakte van een grafiek berekenen.
Dit heeft verregaande konsekwenties voor het vektor begrip. Want dat is wat de richtings-coefficient in feite is, zij het
2-dimensionaal en zonder waarde voor een krachtwerking. Een vektor is wiskundig gezien een punt-objekt. Maar hoe kan een punt dan
een richting hebben? En dat is nu net de Leibniz-paradox. Een punt op zich heeft geen richting, maar als onderdeel van een oneindige
reeks punten oftewel een lijn wel. Volgens Leibniz zelf gaat het om infinitesimale veranderingen van x en y, over een oneindig klein
domein en bereik, kortom om een punt-objekt, met an sich und für sich lengte en breedte 0, maar waartussen uitsluitend op grond van
hun samenhang met de andere punten in de grafiek, toch een verhouding en richting kan worden bepaald.
Zoals iedereen weet, maar er nooit bij nadenkt, is een punt een ruimtelijk objekt met 0 dimensies. Een lijn heeft er 1, een vlak 2
en een ruimte 3. Een vektor, 2 of 3-dimensionaal, met of zonder scalaire waarde, is een punt-objekt. Daarom heeft een vektor 0
dimensies. En daarom ga je bij het differentieren van 1 naar 0 dimensies, en bij het integreren van 1 naar 2.