Принцип дирихле и его применение. Старт в науке

немецкий математик, внёсший существенный вклад в математический анализ, теорию функций и теорию чисел

Биография

Дирихле (с учетом этимологии его правильнее было бы называть Диришле) родился в вестфальском городе Дюрене в семье почтмейстера. Его предки были выходцами из бельгийского городка Ришле (Richelet), этим обусловлено происхождение необычной для немецкого языка фамилии. Часть фамилии "Лежён" имеет аналогичное происхождение - деда называли «молодым человеком из Ришле» (фр. Le Jeune de Richelet).

В 12 лет Дирихле начал учиться в гимназии в Бонне , спустя два года - в иезуитской гимназии в Кёльне , где в числе прочих преподавателей его учил Георг Ом .

С 1822 по 1827 г. жил в качестве домашнего учителя в Париже, где вращался в кругу Фурье .

Ученики

Среди учеников Дирихле были:

Важнейшие труды

Sur la convergence des series trigonometriques qui servent a representer une fonction arbitraire entre des limites donnees (О сходимости тригонометрических рядов, служащих для представления произвольной функции в данных пределах, 1829)
Beweis des Satzes, dass jede unbegrenzte arithmetische Progression, deren erstes Glied und Differenz ganze Zahlen ohne gemeinschaftlichen Factor sind, unendlich viele Primzahlen enth?lt (Доказательство утверждения о том, что любая неограниченная арифметическая прогрессия с первым членом и шагом, являющимися целыми числами и не имеющих общего делителя, содержит бесконечное число простых чисел (теорема Дирихле), 1837)

Труды в русском переводе

Дирихле П. Г. Л. О сходимости тригонометрических рядов, служащих для представления в данных пределах произвольной функции. В кн.: Разложение функций в тригонометрические ряды. Харьков, 1914. c. 1–23.
Дирихле (Лежен) П. Г. Лекции по теории чисел. М.–Л.: ОНТИ, 1936.

В 12 лет Дирихле начал учиться в гимназии в Бонне, спустя два года - в иезуитской гимназии в Кёльне, где в числе прочих преподавателей его учил Георг Ом.

С 1822 по 1827 г. жил в качестве домашнего учителя в Париже, где вращался в кругу Фурье.

В 1825 г. Дирихле вместе с А. Лежандром доказал великую теорему Ферма для частного случая n=5. В 1827 г. молодой человек по приглашению Александра фон Гумбольдта устраивается на должность приват-доцента университета Бреслау (Вроцлав). В 1829 г. он перебирается в Берлин, где проработал непрерывно 26 лет, сначала как доцент, затем с 1831 г. как экстраординарный, а с 1839 г. как ординарный профессор Берлинского университета.

В 1831 г. Дирихле женится на Ребекке Мендельсон-Бартольди, сестре знаменитого композитора Феликса Мендельсон-Бартольди.

В 1855 г. Дирихле становится в качестве преемника Гаусса профессором высшей математики в Гёттингенском университете. В числе его достижений - доказательство сходимости рядов Фурье.

Научная деятельность

Дирихле принадлежит ряд крупных открытий в самых разных областях математики, а также в механике и математической физике.

В анализе и математической физике он ввёл понятие условной сходимости ряда и дал признак сходимости. Доказал разложимость в ряд Фурье всякой монотонной кусочно-непрерывной функции. Высказал плодотворный Принцип Дирихле. Существенно продвинул теорию потенциала.
В теории чисел доказал теорему о прогрессии: последовательность {a + nb}, где a, b - взаимно простые целые числа, содержит бесконечно много простых чисел.

Помимо прямых учеников, лекции Дирихле оказали огромное влияние на Римана и Дедекинда.

Ученики

Среди учеников Дирихле были:

Леопольд Кронекер
Рудольф Липшиц
Фердинанд Эйзенштейн

Важнейшие труды

Sur la convergence des series trigonometriques qui servent a representer une fonction arbitraire entre des limites donnees (О сходимости тригонометрических рядов, служащих для представления произвольной функции в данных пределах, 1829)
Beweis des Satzes, dass jede unbegrenzte arithmetische Progression, deren erstes Glied und Differenz ganze Zahlen ohne gemeinschaftlichen Factor sind, unendlich viele Primzahlen enth?lt (Доказательство утверждения о том, что любая неограниченная арифметическая прогрессия с первым членом и шагом, являющимися целыми числами и не имеющих общего делителя, содержит бесконечное число простых чисел (теорема Дирихле), 1837)

Труды в русском переводе

Дирихле П. Г. Л. О сходимости тригонометрических рядов, служащих для представления в данных пределах произвольной функции. В кн.: Разложение функций в тригонометрические ряды. Харьков, 1914. c. 1–23.
Дирихле (Лежен) П. Г. Лекции по теории чисел. М.–Л.: ОНТИ, 1936.

Аналитическая теория чисел, можно сказать, начинается с работы Дирихле, и в частности с работы 1837 года о существовании простых чисел в данной арифметической прогрессии.

Гарольд Дэвенпорт

Петер Густав Лежён-Дирихле (13 февраля 1805 - 5 мая 1859) - немецкий математик, внёсший существенный вклад в математический анализ, теорию функций и теорию чисел.

Дирихле родился в вестфальском городе Дюрене в семье почтмейстера. Его предки были выходцами из бельгийского городка Ришле (Richelet), этим обусловлено происхождение необычной для немецкого языка фамилии. Часть фамилии "Лежён" имеет аналогичное происхождение - деда называли «молодым человеком из Ришле» (фр. Le Jeune de Richelet).

В 12 лет Дирихле начал учиться в гимназии в Бонне, спустя два года - в иезуитской гимназии в Кёльне, где в числе прочих преподавателей его учил Георг Ом.

С 1822 года по 1827 год жил в качестве домашнего учителя в Париже, где вращался в кругу Фурье.

В 1827 году молодой человек по приглашению Александра фон Гумбольдта устраивается на должность приват-доцента университета Бреслау (Вроцлав). В 1829 году он перебирается в Берлин, где проработал непрерывно 26 лет, сначала как доцент, затем с 1831 года как экстраординарный, а с 1839 года как ординарный профессор Берлинского университета.

В 1831 году Дирихле женится на Ребекке Мендельсон-Бартольди, сестре знаменитого композитора Феликса Мендельсон-Бартольди.

В 1855 году Дирихле становится в качестве преемника Гаусса профессором высшей математики в Гёттингенском университете.

Оригинальное творчество Дирихле касается, в основном, теории чисел, теории рядов, интегрального исчисления и некоторых проблем математической физики.

В 1825 году Дирихле написал труд „Memoire sur l’impossibilité", который, будучи представлен Парижской академии, обратил на него внимание ученых и обеспечил ему славу прекрасного математика. В этой работе Дирихле рассмотрел случай так называемой великой теоремы Ферма для n=5 (Эйлер и Лагранж рассматривали случай n=3 и n=4). После этого Дирихле дал доказательство теоремы Гаусса для двуквадратичных остатков. Дирихле показал большую роль анализа и теории аналитических функций для решения проблем теории чисел.

Известна доказанная им теорема о существовании бесконечно большого числа простых чисел во всякой бесконечной арифметической прогрессии из целых чисел, первый член и разность которой - числа взаимно простые. До Дирихле эта проблема представляла для математиков непреодолимые трудности.

Дирихле первый дал точное доказательство сходимости рядов Фурье, известное повсеместно как признак Дирихле, а в вариационном исчислении привел так называемый принцип Дирихле. Эти работы дали повод другим математикам, например, Риману и Кантору, углубить исследования, что привело их к новым открытиям.

Значительные работы Дирихле посвящены механике и математической физике.

Свои исследования и трактаты Дирихле печатал в математическом журнале Крелла и в трудах Академии. Он не написал крупного произведения, но его научное наследие и его лекции значительно продвинули вперед развитие математических знаний в Германии. После смерти Дирихле его лекции по теории чисел в обработке Дедекинда стали классическим трудом.

Учениками Дирихле были Леопольд Кронекер и Рудольф Липшиц. Большое влияние оказали лекции Дирихле на Римана и Дедекинда.

Летом 1858 года во время поездки в Монтре, c Дирихле случился сердечный приступ. 5 мая 1859 года, он умер в Гёттингене, через несколько месяцев после смерти своей жены Ребекки. Мозг Дирихле хранится в отделе физиологии в Гёттингенском университете, наряду с мозгом Гаусса.

Дирихле был избран членом многих академий:

Прусской академии наук (1832)
Санкт-Петербургской Академии наук (1833) - член-корреспондент
Французской академии наук (1854) - иностранным членом
Шведской королевской академии наук (1854)
Королевской Бельгийской Академии наук (1855)
Королевское научного общество (1855) - иностранным членом.

Имя Дирихле носят следующие математические объекты:

функция Дирихле
теорема Дирихле о рядах
теорема Дирихле о диофантовых приближениях
принцип Дирихле
распределение Дирихле
ядро Дирихле
функция Дирихле
L-функция Дирихле
характер Дирихле
задача Дирихле
интеграл Дирихле
признак Дирихле
разрывный множитель Дирихле
ряд Дирихле
кольцо Дирихле
граничное условие Дирихле

По материалам Википедии и книги «Шеренга великих математиков» Варшава, изд. Наша Ксенгарня, 1970.

Презентация по теме: “ Биография Дирихле Густава, Принцип Дирихле ”

Лежён-Дирихле, Петер Густав Иоганн Петер Густав Лежён-Дирихле (родился 13 февраля 1805, Дюрен, Французская империя, ныне Германия - умер 5 мая 1859, Гёттинген, Ганновер, ныне Германия) - немецкий математик, внёсший существенный вклад в математический анализ, теорию функций и теорию чисел. Член Берлинской и многих других академий наук, в том числе Петербургской (1837).

Биография Дирихле родился в вестфальском городе Дюрене в семье почтмейстера. Его предки были выходцами из бельгийского городка Ришле, этим обусловлено происхождение необычной для немецкого языка фамилии. Часть фамилии «Лежён» имеет аналогичное происхождение - деда называли «молодым человеком из Ришле ». В 12 лет Дирихле начал учиться в гимназии в Бонне, спустя два года - в иезуитской гимназии в Кёльне, где в числе прочих преподавателей его учил Георг Ом. С 1822 по 1827 г. жил в качестве домашнего учителя в Париже, где вращался в кругу Фурье. В 1825 г. Дирихле вместе с А. Лежандром доказал великую теорему Ферма для частного случая n=5. В 1827 г. молодой человек по приглашению Александра фон Гумбольдта устраивается на должность приват-доцента университета Бреслау (Вроцлав). В 1829 г. он перебирается в Берлин, где проработал непрерывно 26 лет, сначала как доцент, затем с 1831 г. как экстраординарный, а с 1839 г. как ординарный профессор Берлинского университета. В 1831 г. Дирихле женится на Ребекке Мендельсон-Бартольди, сестре знаменитого композитора Феликса Мендельсон-Бартольди. В 1855 г. Дирихле становится в качестве преемника Гаусса профессором высшей математики в Гёттингенском университете. В числе его достижений - доказательство сходимости рядов Фурье.

Принцип Дирихле (математическая физика) В математической физике Принцип Дирихле относится к теории потенциала и формулируется следующим образом: если функция u (x) есть решение уравнения Пуассона: ∆ U + f=0 в области Ω € R n с граничным условием: U =g на границе Ω , то u может быть найдена как решение вариационной задачи: найти минимум среди всех дважды дифференцируемых функций u таких, что = g на границе Ω Данное утверждение сформулировал (но не доказал) немецкий математик Дирихле. Карл Вейерштрасс показал, что в некоторых ситуациях принцип Дирихле неверен; позднее условия его применения уточнили Бернгард Риман, Анри Пуанкаре, Давид Гильберт и другие математики.

Вновь третий (четвертый) день пьем здоровье именинника!
13 февраля 1805 года родился . Ему исполнилось 208 лет.

Иоганн Петер Густав Лежён-Дирихле (нем. Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet; 13 февраля 1805, Дюрен, Французская империя, ныне Германия - 5 мая 1859, Гёттинген, королевство Ганновер, ныне Германия) - немецкий математик, внёсший существенный вклад в математический анализ, теорию функций и теорию чисел. Член Берлинской и многих других академий наук, в том числе Петербургской (1837)

Биография
Дирихле (с учетом этимологии его правильнее было бы называть Диришле) родился в вестфальском городе Дюрене в семье почтмейстера. Его предки были выходцами из бельгийского городка Ришле (Richelet), этим обусловлено происхождение необычной для немецкого языка фамилии. Часть фамилии «Лежён» имеет аналогичное происхождение - деда называли «молодым человеком из Ришле» (фр. Le Jeune de Richelet).
В 12 лет Дирихле начал учиться в гимназии в Бонне, спустя два года - в иезуитской гимназии в Кёльне, где в числе прочих преподавателей его учил Георг Ом.
С 1822 по 1827 г. жил в качестве домашнего учителя в Париже, где вращался в кругу Фурье.
В 1825 г. Дирихле вместе с А. Лежандром доказал великую теорему Ферма для частного случая n=5. В 1827 г. молодой человек по приглашению Александра фон Гумбольдта устраивается на должность приват-доцента университета Бреслау (Вроцлав). В 1829 г. он перебирается в Берлин, где проработал непрерывно 26 лет, сначала как доцент, затем с 1831 г. как экстраординарный, а с 1839 г. как ординарный профессор Берлинского университета.
В 1831 г. Дирихле женится на Ребекке Мендельсон-Бартольди, сестре знаменитого композитора Феликса Мендельсон-Бартольди.
В 1855 г. Дирихле становится в качестве преемника Гаусса профессором высшей математики в Гёттингенском университете. В числе его достижений - доказательство сходимости рядов Фурье.

Научная деятельность

Дирихле принадлежит ряд крупных открытий в самых разных областях математики, а также в механике и математической физике.
В анализе и математической физике он ввёл понятие условной сходимости ряда и дал признак сходимости. Доказал разложимость в ряд Фурье всякой монотонной кусочно-непрерывной функции. Высказал плодотворный Принцип Дирихле. Существенно продвинул теорию потенциала.
В теории чисел доказал теорему о прогрессии: последовательность {a + nb}, где a, b - взаимно простые целые числа, содержит бесконечно много простых чисел.
Помимо прямых учеников, лекции Дирихле оказали огромное влияние на Римана и Дедекинда.

Ученики
Среди учеников Дирихле были:

Леопольд Кронекер
Рудольф Липшиц
Фердинанд Эйзенштейн

Известны:

Функция Дирихле
Теорема Дирихле о рядах
Теорема Дирихле о диофантовых приближениях
Принцип Дирихле
Распределение Дирихле
Ядро Дирихле
Характер Дирихле
Бета-функция Дирихле

Остановлюсь на том, что наверняка знакомо всем... То есть, всем знакомо больше, но я остановлюсь только на этом)
1. Функция Дирихле
Функция Дирихле - функция `D: RR to {0,1}`, принимающая значение 1, если аргумент есть рациональное число, и значение 0, если аргумент есть иррациональное число,

Функция Дирихле является всюду разрывной функцией; все точки разрыва - точки разрыва второго рода.

2. Принцип Дирихле (комбинаторика)
В комбинаторике принцип Дирихле (нем. Schubfachprinzip, «принцип ящиков») - утверждение, сформулированное немецким математиком Дирихле в 1834 году, устанавливающее связь между объектами («кроликами») и контейнерами («клетками») при выполнении определённых условий. В английском и некоторых других языках утверждение известно как «принцип голубей и ящиков» (англ. Pigeonhole principle), когда объектами являются голуби, а контейнерами - ящики.
Принцип Дирихле применяется, в частности, в теории диофантовых приближений при анализе систем линейных неравенств.

Формулировки

Наиболее распространена следующая формулировка этого принципа:

Если кролики рассажены в клетки, причём число кроликов больше числа клеток, то хотя бы в одной из клеток находится более одного кролика.

Более общая формулировка звучит так:

Если `m` кроликов рассажены в `n` клеток, то хотя бы в одной клетке находится не менее `lceil m/n rceil` кроликов, а также хотя бы в одной клетке находится не более `lfloor m/n rfloor` кроликов.

Возможны также несколько формулировок для частных случаев:

Если число клеток больше, чем число кроликов, то как минимум одна клетка пуста.

Пусть задана функция `f: A to B` на конечных множествах `A` и `B`, причём `|A|>n|B|`, где `n in NN`. Тогда некоторое своё значение функция `f` примет по крайней мере `n+1` раз.

1. 2.
1. 9 клеток содержат 7 голубей, по принципу Дирихле хотя бы одна клетка содержит не больше 7/9 голубя (т.е ноль).
2. 9 клеток содержат 10 голубей, по принципу Дирихле хотя бы в одной клетке находятся более одного голубя