Detail předmětu

Matematika I

FCH-BCT_MAT1Ak. rok: 2011/2012

Číselné vektorové prostory. Matice, elementární maticové úpravy a hodnost matice. Souřadnice vektorů vzhledem k bázi, determinant, systémy lineárních rovnic. Iterační metody řešení (Jacobiho a Gauss-Seidelova). Skalární součin, ortogonální a ortonormální báze. Vektorový a smíšený součin, význam a aplikace. Základy analytické geometrie, lineárnía kvadratické útvary v rovině a v prostoru. Reálná funkce, definiční obor, obor hodnot. Elementární funkce. Pojem inverzní funkce, inverzní funkce k exponenciálním a goniometrickým. Základní pojmy z teorie polynomů, základní věta algebry. Limita, pravidla pro výpočet limity. Derivace, její geometrický a fyzikální význam, pravidla pro derivování. Derivace inverzní funkce, L’Hospitalovo pravidlo, Taylorův polynom. Primitivní funkce, neurčitý integrál, základní metody integrace. Riemannův integrál, numerická integrace nevlastní integrál, některé metody integrace. Geometrické a fyzikální aplikace určitého integrálu. Rovnice přímky a roviny, zadání křivky a plochy jako grafu funkce a parametrizací. Funkce více proměnných, definiční obor, parciální a směrové derivace Totální diferenciál, lokální extrémy. Pojem diferenciální rovnice, diferenciální rovnice 1. řádu. Homogenní lineární rovnice vyššího řádu s konstantními koeficienty. Metoda sítí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Výsledky učení předmětu

Umět řešit jednoduché úkoly zejména fyzikální povahy vyskytující se v odborných předmětech. Připravit půdu pro analýzu funkce více proměnných.

Prerekvizity

Základní znalosti matematiky ve středoškolském rozsahu. Lineární a kvadratické rovnice, nerovnosti, základy geometrie přímek a rovin.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Za aktivní účast ve cvičení je udělen zápočet, který je nutnou podmínkou pro konání zkoušky. Zkouška je písemná a ústní.Účast na přednáškách je nepovinná. Do celkového hodnocení předmětu se z 30% započítává hodnocení ze cvičení.

Osnovy výuky

1. Základní pojmy z lineární algebry a analytické geometrie
2. Diferenciální počet funkcí jedné proměnné
3. Integrální počet funkcí jedné proměnné
4. Základní pojmy diferenciálního počtu funkcí více proměnných
5. Základní pojmy z teorie obyčejných diferenciálních rovnic (ODR) a výpočet nejjednodušších typů ODR.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit se s základními pojmy matematiky, nezbytnými pro zvládnutí kursů fyziky, chemie a inženýrských disciplín. Cílem je rovněž osvojit si základní principy matematického myšlení a učit se je aplikovat ve výše uvedených předmětech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičeních a získání minimálně 50 % bodů z kontrolních prací ve cvičení jsou nutnou podmínkou pro získání zápočtu. V kontrolních pracích se prověřují nejen získané početní dovednosti, ale i schopnost jejich aplikace na jednoduchá praktická zadání. Student je kromě uznání kontrolních prací za účelem získání zápočtu motivován i ziskem co největšího počtu bodů, které se z 30% započítává do celkového hodnocení předmětu. Pokud některou z kontrolních prací student nesplní, má možnost opravy. Na základě vážných důvodů může učitel stanovit i náhradní podmínku pro udělení zápočtu.

Základní literatura

Škrášek J., Tichý Z.: Základy aplikované matematiky 1 SNTL Praha 1989, ISBN 80-03-00150-1 (CS)
Karásek J., Mezník I.: Matematika pro strojní fakulty. SNTL Praha (CS)
Švarc S., Krupková V., Studená V.: Matematická analýza I. Skriptum VUT Brno (CS)
Bayer J., Polcerová M.: Analytická geometrie v příkladech. Skriptum FCH VUT v Brně (CS)
Veselý P., Matematika pro bakaláře. VŠCHT Praha (CS)

Doporučená literatura

Bican L.: Lineární algebra. Academia Praha (CS)
Karásek J.: Matematika II. Skriptum FSI VUT v Brně (CS)
Eliáš J., Horváth J., Kajan J., Šulka R.: Zbierka úloh z vyššej matematiky. ALFA Bratislava (CS)
Rektorys K.: Přehled užité matematiky, díl I, II. Prometheus Praha. (CS)
Bubeník, F.: Mathematics for Engineers. ČVUT Praha (CS)
Howard A., Irl B., Stephen D.: Calculus. John Wiley and Sons (CS)
Jordan, D.W., Smith, P.,: Mathematical Techniques. Oxford (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor