9815Zał. nr 4 do ZW WYDZIAŁ ***** KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim ANALIZA MATEMATYCZNA.1 A Nazwa w języku angielskim Mathematical Analysis.1 A Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Specjalność (jeśli dotyczy): Stopień studiów i forma: I stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu MAP9815 Grupa kursów TAK / NIE* Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium 0 0 10 90 (CNPS) Forma zaliczenia Egzamin Zaliczenie na ocenę Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 4 3 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) 0 3 3 WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Potrafi badać zbieżność ciągów oraz obliczać granice funkcji jednej zmiennej.. Zna rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej i jego zastosowania. 3. Zna i umie stosować całkę nieoznaczoną funkcji jednej zmiennej. 4. Zna podstawowe pojęcia z algebry liniowej. CELE PRZEDMIOTU C1. Poznanie konstrukcji i własności całki oznaczonej. Nabycie umiejętności stosowania całki oznaczonej (w tym niewłaściwej) do obliczeń inżynierskich. C. Poznanie podstawowych pojęć z rachunku różniczkowego i całkowego funkcji wielu zmiennych. C3. Opanowanie podstawowej wiedzy dotyczącej szeregów liczbowych i potęgowych. C4. Stosowanie nabytej wiedzy do tworzenia i analizy modeli matematycznych w celu rozwiązywania zagadnień teoretycznych i praktycznych w różnych dziedzinach nauki i techniki. *niepotrzebne skreślić 1
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy student: PEK_W01 zna konstrukcję całki oznaczonej i jej własności, zna pojęcie całki niewłaściwej PEK_W0 zna podstawy rachunku różniczkowego i całkowego funkcji wielu zmiennych PEK_W03 ma podstawową wiedzę z teorii szeregów liczbowych i potęgowych, zna kryteria zbieżności Z zakresu umiejętności student: PEK_U01 potrafi obliczać i interpretować całkę oznaczoną, potrafi rozwiązywać zagadnienia inżynierskie z wykorzystaniem całki PEK_U0 potrafi obliczać pochodne cząstkowe, kierunkowe i gradient funkcji wielu zmiennych i interpretować otrzymane wielkości, potrafi rozwiązywać zadania optymalizacyjne dla funkcji wielu zmiennych PEK_U03 potrafi obliczać i interpretować całkę wielokrotną, potrafi rozwiązywać zagadnienia inżynierskie z wykorzystaniem całki podwójnej i potrójnej PEK_U04 potrafi rozwijać funkcje w szereg potęgowy, umie wykorzystać otrzymane rozwinięcia do obliczeń przybliżonych Z zakresu kompetencji społecznych student : PEK_K01 potrafi wyszukiwać i korzystać z literatury zalecanej do kursu oraz samodzielnie zdobywać wiedzę PEK_K0 rozumie konieczność systematycznej i samodzielnej pracy nad opanowaniem materiału kursu TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykłady Całka oznaczona. Definicja. Interpretacja geometryczna i fizyczna. Wy1 Twierdzenie Newtona - Leibniza. Całkowanie przez części i przez podstawienie. Własności całki oznaczonej. Średnia wartość funkcji na przedziale. Wy Przykłady zastosowań całek oznaczonych w geometrii i technice. Całka niewłaściwa I rodzaju. Definicja. Kryterium porównawcze i ilorazowe zbieżności. Funkcje dwóch i trzech zmiennych. Przykłady wykresów funkcji Wy3 dwóch zmiennych. Powierzchnie drugiego stopnia. Pochodne cząstkowe pierwszego rzędu. Definicja. Interpretacja geometryczna. Płaszczyzna styczna do wykresu funkcji dwóch zmiennych. Różniczka Wy4 funkcji i jej zastosowania. Pochodne cząstkowe funkcji złożonych. Pochodna kierunkowa. Gradient funkcji. Pochodne cząstkowe wyższych rzędów. Twierdzenie Schwarza. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych. Warunki konieczne i Wy5 wystarczające istnienia ekstremum. Najmniejsza i największa wartość funkcji na zbiorze. Przykłady zagadnień ekstremalnych w geometrii i technice. Całka podwójna. Definicja całki podwójnej. Interpretacja Wy6 geometryczna i fizyczna. Obliczanie całek podwójnych po obszarach normalnych. Wy7 Własności całek podwójnych. Całka podwójna we współrzędnych Liczba godzin
Wy8 Wy9 Wy10 biegunowych. Całka potrójna. Definicja. Interpretacja fizyczna. Zamiana całek potrójnych na iterowane. Zamiana zmiennych na współrzędne walcowe i sferyczne. Przykłady zastosowań całek podwójnych i potrójnych w geometrii i technice. Szeregi liczbowe. Definicja szeregu liczbowego. Suma częściowa, reszta szeregu. Szereg geometryczny. Warunek konieczny zbieżności szeregu. Kryteria zbieżności szeregów liczbowych. Szereg naprzemienny. Kryterium Leibniza. Przybliżone sumy szeregów. Szeregi potęgowe. Definicja szeregu potęgowego. Promień i przedział zbieżności. Twierdzenie Cauchy`ego Hadamarda. Szereg Taylora i Maclaurina. Rozwijanie funkcji w szereg potęgowy. Suma godzin 0 Forma zajęć - ćwiczenia Ćw1 Obliczanie całek oznaczonych z wykorzystaniem metod poznanych 3 na wykładzie. Badanie zbieżności całek niewłaściwych Stosowanie całki oznaczonej do obliczeń inżynierskich.. Ćw Wyznaczanie dziedzin naturalnych funkcji wielu zmiennych oraz badanie ich wykresów. Obliczanie granic i badanie ciągłości funkcji wielu zmiennych Ćw3 Obliczanie pochodnych cząstkowych. Wyznaczanie płaszczyzny stycznej. Szacowanie z wykorzystaniem różniczki. Obliczanie pochodnych kierunkowych i gradientu. Ćw4 Wyznaczanie ekstremów funkcji dwóch zmiennych. Wyznaczanie 3 ekstremów warunkowych. Ćw5 Obliczanie całek podwójnych i potrójnych po obszarach normalnych. 5 Zamiana kolejności całek iterowanych. Obliczenia całek z zamianą zmiennych na współrzędne biegunowe i sferyczne. Stosowanie całki podwójnej i potrójnej do obliczeń inżynierskich. Ćw6 Obliczanie sumy szeregów liczbowych. Badanie zbieżności 3 warunkowej i bezwarunkowej Badanie zbieżności szeregów potęgowych. Wyznaczanie szeregów Maclaurina. Przybliżone obliczanie szeregów i całek.. Ćw7 Kolokwium zaliczeniowe Suma godzin 0 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. Wykład metoda tradycyjna. Ćwiczenia problemowe i rachunkowe metoda tradycyjna 3. Konsultacje 4. Praca własna studenta przygotowanie do ćwiczeń. OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny (F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) Numer efektu kształcenia Liczba godzin Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia P Ćw PEK_U01-PEK_U04 Odpowiedzi ustne, kartkówki, kolokwia 3
P - Wy PEK_K01-PEK_K0 PEK_W01-PEK_W3 PEK_K0 Egzamin LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] W. Żakowski, W. Kołodziej, Matematyka, Cz. II, WNT, Warszawa 003. [] M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza matematyczna. Przykłady i zadania, Oficyna Wydawnicza GiS, Wrocław 01. [3] W. Krysicki, L. Włodarski, Analiza matematyczna w zadaniach, Cz. I-II, PWN, Warszawa 006. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza matematyczna, Definicje, twierdzenia, wzory. Oficyna Wydawnicza GiS, Wrocław 01. [] F. Leja, Rachunek różniczkowy i całkowy ze wstępem do równań różniczkowych, PWN, Warszawa 008. [3] R. Leitner, Zarys matematyki wyższej dla studiów technicznych, Cz. 1-, WNT, Warszawa 006. [4] H. i J. Musielakowie, Analiza matematyczna, T. I, Cz. 1- oraz T. II, Cz. 1, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1993 oraz 000. [5] J. Pietraszko, Matematyka. Teoria, przykłady, zadania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 000. [6] W. Stankiewicz, Zadania z matematyki dla wyższych uczelni technicznych, Cz. B, PWN, Warszawa 003. OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) Dr inż. Jolanta Sulkowska Jolanta.Sulkowska@pwr.wroc.pl Komisja programowa Instytutu Matematyki i Informatyki 4
MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU ANALIZA MATEMATYCZNA.1 A MAP9815 Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU ***** I SPECJALNOŚCI.. Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy) Cele przedmiotu** Treści programowe** Numer narzędzia dydaktycznego** PEK_W01 (wiedza) C1, C4 Wy1-Wy 1,3,4 PEK_W0 C, C4 Wy3-Wy8 1,3,4 PEK_W03 C3, C4 Wy9- Wy10 1,3,4 PEK_U01 C1, C4 Ćw1,3,4 (umiejętności) PEK_U0 C, C4 Ćw-Ćw4,3,4 PEK_U03 C, C4 Ćw5,3,4 PEK_U04 C3, C4 Ćw6,3,4 PEK_K01- PEK_K0 (kompetencje) C1-C4 Wy1_Wy10 Ćw1-Ćw7 1-4 ** - z tabeli powyżej