Detail předmětu
Matematika I
FCH-BCT_MAT1Ak. rok: 2012/2013
Vektorové prostory. Matice, elementární maticové úpravy a hodnost matice. Souřadnice vektorů vzhledem k bázi, determinant, systémy lineárních rovnic. Skalární součin, ortogonální a ortonormální báze. Vektorový a smíšený součin, význam a aplikace. Základy analytické geometrie, lineární a kvadratické útvary v rovině a v prostoru. Reálná funkce jedné reálné proměnné, definiční obor, obor hodnot. Elementární funkce. Inverzní funkce k funkcím goniometrickým. Základní věta algebry a její důsledky pro racionální funkce. Limita, pravidla pro výpočet limity. Derivace, její geometrický a fyzikální význam, pravidla pro derivování. Derivace složené funkce, L’Hospitalovo pravidlo, Taylorův polynom. Primitivní funkce, neurčitý integrál, základní metody integrace. Určitý integrál Riemannův a Newtonův, nevlastní integrál. Geometrické a fyzikální aplikace určitého integrálu. Pojem diferenciální rovnice, diferenciální rovnice separovatelné, lineární diferenciální rovnice 1. řádu. Lineární diferenciální rovnice vyššího řádu s konstantními koeficienty homogenní a nehomogenní se speciální pravou stranou.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
1. Student zvládne bezpečně práci s maticemi a řešení systémů lineárních rovnic.
2. Student bude vybaven znalostí elementárních funkcí a jejich vlastností, zvládne pojem limity a derivace a pochopí jejich význam. Naučí se počítat derivace reálných funkcí jedné reálné proměnné a limit s využitím ekvivalentních úprav a L´Hospitalova pravidla. Zvládne úlohu na vyšetření průběhu reálné funkce jedné reálné proměnné.
3. Student bude vybaven znalostmi pojmu neurčitého a určitého integrálu včetně nevlastního. Naučí se základním metodám jejich výpočtu a seznámí se se základními aplikacemi.
4. Student se seznámí s nejjednoduššími typy diferenciálních rovnic, metodami jejich řešení a některými aplikacemi.
5. Student bude umět řešit jednoduché úkoly, zejména fyzikální a chemické povahy vyskytující se v odborných předmětech.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Reálné funkce jedné reálné proměnné a jejich vlastnosti.
3. Matice a základní maticové operace, hodnost a determinant.
4. Limita, spojitost a derivace, geometrický, fyzikální a chemický význam, L´Hospitalovo pravidlo, výpočet derivace pomocí základních vzorců a pravidel.
5. Inverzní matice, soustavy lineárních rovnic, Gaussova eliminační metoda.
6. Diferenciál a jeho aplikace, Taylorův polynom a jeho aplikace.
7. Vyšetření průběhu reálné funkce jedné reálné proměnné.
8. Neurčitý integrál a základní metody výpočtu – metoda per partes a substituce I. a II. typu.
9. Integrace goniometrických funkcí, racionálních lomených funkcí a některých funkcí iracionálních, univerzální goniometrická substituce. Určitý integrál.
10. Nevlastní integrál, geometrické a fyzikální aplikace určitého integrálu.
11. Základní pojmy z teorie obyčejných diferenciálních rovnic. Diferenciální rovnice separovatelné, výpočet lineárních diferenciálních rovnic 1. řádu metodou variace konstanty.
12. Lineární diferenciální rovnice vyššího řádu s konstantními koeficienty homogenní a nehomogenní se speciální pravou stranou. Řešení metodou neurčitých koeficientů.
13. Základy analytické geometrie kvadratických útvarů v rovině a v prostoru. Metoda nejmenších čtverců.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Karásek J., Mezník I.: Matematika pro strojní fakulty. SNTL Praha (CS)
Škrášek J., Tichý Z.: Základy aplikované matematiky 1 SNTL Praha 1989, ISBN 80-03-00150-1 (CS)
Švarc S., Krupková V., Studená V.: Matematická analýza I. Skriptum VUT Brno (CS)
Veselý P., Matematika pro bakaláře. VŠCHT Praha (CS)
Doporučená literatura
Bubeník, F.: Mathematics for Engineers. ČVUT Praha (CS)
Eliáš J., Horváth J., Kajan J., Šulka R.: Zbierka úloh z vyššej matematiky. ALFA Bratislava (CS)
Howard A., Irl B., Stephen D.: Calculus. John Wiley and Sons (CS)
Jordan, D.W., Smith, P.,: Mathematical Techniques. Oxford (CS)
Karásek J.: Matematika II. Skriptum FSI VUT v Brně (CS)
Rektorys K.: Přehled užité matematiky, díl I, II. Prometheus Praha. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPCP_CHCHT bakalářský
obor BPCO_CHM , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BPCO_CHTOZP , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BPCO_SCH , 1 ročník, zimní semestr, povinný - Program BKCP_CHCHT bakalářský
obor BKCO_SCH , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BKCO_CHTOZP , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BKCO_CHM , 1 ročník, zimní semestr, povinný - Program BKCP_CHTP bakalářský
obor BKCO_PCH , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BKCO_BT , 1 ročník, zimní semestr, povinný - Program BPCP_CHTP bakalářský
obor BPCO_BT , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BPCO_CHP , 1 ročník, zimní semestr, povinný - Program BPCP_OOB bakalářský
obor BPCO_KROO , 1 ročník, zimní semestr, povinný
- Program BKCP_OOB bakalářský
obor BKCO_KROO , 1 ročník, zimní semestr, povinný
- Program BPCP_CHCHT bakalářský
obor BPCO_CHMN , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BPCO_CHTOZP , 1 ročník, zimní semestr, povinný - Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)
obor CKCO_CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný
- Program BPCP_CHCHT_AKR bakalářský
obor BPCO_CHM , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BPCO_CHTOZP , 1 ročník, zimní semestr, povinný
obor BPCO_SCH , 1 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Cvičení
Vyučující / Lektor