| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | doc. Dr. Ing. Josef Nedoma, CSc. | |||
| Garantující pracoviště: | ÚM | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| Cílem předmětu je seznámit studenty se základy teorie matematických disciplin, uvedených v anotaci kursu tak, aby byli schopni bez potíží studovat inženýrsko-technické předměty a discipliny a řešit příslušné matematické problémy. Úkolem předmětu je, aby si studenti uvědomili, že matematika je nepostradatelným prostředkem při výstavbě inženýrských oborů. Dalším, zdaleka nezanedbatelným, úkolem předmětu je rozvíjet logické a abstraktní myšlení studentů. |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| Student získá základní znalosti v matematických disciplinách uvedených v anotaci kurzu, pochopí jejich logickou výstavbu a naučí se řešit matematické úlohy tak, aby byl schopen využívat získané znalosti a dovednosti v technických problémech a používat při tom počítače. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| Obsahem předmětu Matematika I jsou základní pojmy z teorie množin a z logiky, z lineární algebry, z vektorového počtu a z analytické geometrie. Dále je probírán diferenciální a integrální počet funkcíjedné proměnné. Jedná se o calculus včetně problémů maxim a minim. Součástí cvičení je práce s matematickým softwarem MAPLE. |
||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
| Podmínky udělení zápočtu: Účast ve cvičeních. písemná a ústní. Průběh ústní zkoušky je zcela v kompetenci zkoušejícího.Zkoušející může modifikovat váhu písemné a ústní části a přihlížet k aktivitě studenta ve cvičeních. Zkoušející je povinen předem sdělit posluchačům (nejpozději na poslední přednášce) základní informace o průběhu zkoušky a také hlavní zásady týkající se klasifikace. Písemná zkouška trvá 90 minut čistého času. Skládá se z pěti otázek. První se týká vstupního příkladu z grafu funkce + derivace a je hodnocena dvěma body. Poslední otázka je teoretická a je hodnocena třemi body. Druhá, třetí a čtvrtá otázka jsou příklady pokrývající probíranou látku (jeden z lineární algebry nebo vektorového počtu, jeden z diferenciálního počtu funkcí jedné proměnné a jeden z integrálního počtu funkcí jedné proměnné). Každá otázka je hodnocena pěti body. Klasifikace písemné zkoušky je výborně (18 - 20 bodů), velmi dobře (14 - 17 bodů), dobře (10 - 13 bodů), nevyhověl (0 - 9 bodů). |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 4 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení odborného základu | 9 × 4 hod. | povinná | ||
| Cvičení na počítači | 5 × 4 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | 1. Matematická logika (implikace, ekvivalence, definice, věta, důkaz). Matice a determinanty I (rovnost matic, transponování matic, význačné typy matic, operace s maticemi). 2. Matice a determinanty II (vlastnosti součinu matic, determinanty a jejich vlastnosti, inverzní matice, vlastní čísla matice). Soustavy lineárních rovnic I (základní pojmy, Gaussova eliminace). 3. Soustavy lineárních rovnic (dokončení). Lineární transformace. Vektory v Euklidovském prostoru. 4. Analytická geometrie v prostoru, především úlohy o přímkách a rovinách (vektorově). Kvadriky. Funkce (obecný pojem funkce, funkce jedné proměnné, graf funkce, rovnost funkcí, operace s funkcemi). 5. Funkce (složená funkce, význačné typy funkcí, funkce prostá a inverzní, základní elementární funkce). 6. Posloupnosti a jejich limity. Limita funkce (Heiného i Cauchyho). Jednostranné limity. 7. Nevlastní limity, limity v nevlastních bodech. Spojitost (vlastnosti spojitých funkcí). 8. Derivace funkce, vlastnosti derivovatelných funkcí, geometrické aplikace derivací. 9. Hospitalova pravidla. Průběh funkce (monotonicita, extrémy, konvecita, inflexe, asymptoty). 10.Diferenciály. Taylorova aproximace. Křivky a funkce zadané parametricky. Vektorové funkce jedné proměnné. 11.Primitivní funkce (pojem a základní vlastnosti). Výpočet primitivních funkcí (metoda per partes, metoda substituční, základní vzorce). 12.Riemannův integrál a jeho vlastnosti (pojem, základní vlastnosti a geometrická interpretace). 13.Výpočet Riemannova integrálu (Newton-Leibnizova formule). Nevlastní integrál (definice a vlastnosti). 14.Aplikace Riemannova integrálu. |
|||
| Cvičení odborného základu | 1. Opakování ze střední školy (čísla, mocnění čísel, polynomy, doplňování na čtverec atd.). 2. Počítačová podpora na bázi MAPLE V (obecně o programovacím jazyku, interaktivní používání MAPLu, jednoduchá aritmetika). 3. Cvičení k přednáškám z 1. týdne. 4. Cvičení k přednáškám z 2. a 3. týdne. 5. Cvičení k přednáškám ze 4. týdne. 6. Cvičení k přednáškám z 5. týdne. 7. Cvičení k přednáškám z 5. týdne. Kontrolní práce (4 příklady: určení inverze k matici 3. řádu, řešení soustavy 4 lineárních rovnic, příklad z analytické geometrie, definiční obor a náčrt grafu jednoduché funkce). 8. Cvičení k přednáškám z 6. a 7. týdne. 9. Cvičení k přednáškám z 8. týdne. 10.Cvičení k přednáškám z 9. týdne. 11.Cvičení k přednáškám z 9. a 10. týdne. 12.Cvičení k přednáškám z 11. týdne. Druhá kontrolní práce (4 příklady: Derivace funkce, vyšetření průběhu funkce, případně jeho část, určení limity L´Hospitalovým pravidlem, Taylorův polynom jednoduché funkce). 13.Cvičení k přednáškám z 12. týdne. 14.Cvičení k přednáškám z 12. a 13. týdne. Udělení zápočtů. Počítačová podpora: Počítačová podpora cvičení je založena na bázi programu MAPLE v počítačové učebně. Cvičení s počítačovou podporou budou věnována zejména následujícím partiím: jednoduchá aritmetika, úlohy z lineární algebry, grafy funkcí, řešení rovnic, polynomy, diferenciální a integrální počet a jeho aplikace. |
|||
| Cvičení na počítači |   | |||
| Literatura - základní: | ||||
| 1. Thomas G.B., Finney R.L.: Calculus and Analytic Geometry (7th edition) | ||||
| 2. Sneall D.B., Hosack J.M.: Calculus, An Integrated Approach | ||||
| 3. Rektorys K. a spol.: Přehled užité matematiky I,II (SNTL, 1988) | ||||
| Literatura - doporučená: | ||||
| 2. Nedoma J.: Matematika I. Část druhá. Diferenciální a integrální počet funkcí jedné proměnné (skriptum VUT) | ||||
| 3. Nedoma J.: Matematika I. Část třetí, Integrální počet funkcí jedné proměnné (skriptum VUT) | ||||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| M2301-5 | prezenční studium | Strojírenství a ostatní kovodělná výroba | -- | zá,zk | 9 | Povinný | 1 | 1 | Z |
| M2301-5 | prezenční studium | Fyzikální inženýrství | -- | zá,zk | 9 | Povinný | 1 | 1 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile