Detail předmětu

Selected Parts from Mathematics I

FEKT-BPA-VPAAk. rok: 2024/2025

Obsahem předmětu jsou základy výpočtu lokálních, vázaných a absolutních extémů funkcí více proměnných, dvojného a trojného integrálu , křivkového a plošného integrálu včetně aplikací. Po seznámení se základními pojmy je hlavní pozornost zaměřena na výpočty vícerozměrných integrálů na elementárních oblastech, užití tranformací do polárních, válcových a sférických souřadnic, výpočty potenciálu vektorových polí a aplikace integrálních vět.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Zajišťuje ústav

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Student by měl být schopen aplikovat znalosti z analytické geometrie a matematické analýzy na úrovni středoškolského studia: umět vysvětlit pojmy obecné a parametrické rovnice křivek a ploch a elementárních funkcí.
Z předmětů BMA1, BMA2 jsou požadovány základní znalosti diferenciálního počtu funkce jedné proměnné a více proměnných, integrálního počtu funkce jedné proměnné a základní metody řešení lineárních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Především by student měl umět derivovat (včetně parciálních derivací) a integrovat.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Práce během semestru je hodnocena maximálně 30 body (tyto body je možné získat za písemky a domácí úkoly).
Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximálně 70 body a skládá se ze 7 příkladů (1 na extrémy funkcí více proměnných (10 bodů), 2 na vícerozměrný integrál (2 x 10 bodů), 2 na křivkový integrál (2 x 10 bodů), 2 na plošný integrál ( 2 x 10 bodů)).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy teorie a metod výpočtů lokálních a absolutních extrémů funkce více proměnných, dvojných a trojných integrálů, křivkových a plošných integrálů včetně aplikací v technických oborech.
Zvládnout základní výpočty vícerozměrných integrálů, zejména transformace vícerozměrných integrálů a výpočty křivkových a plošných integrálů ve skalárních a vektorových polí.
Studenti by po absolvování kursu měli být schopni:
- vypočítat lokální, vázané a absolutní extrémy funkce více proměnných
- vypočítat vícerozměrné integrály na elementárních oblastech.
- transformovat integrály do polárních, válcových a sférických souřadnic.
- vypočítat křivkové a plošné integrály ve skalárních a vektorových polí.
- aplikovat integrální věty v teorii polí.

Základní literatura

HLAVIČKOVÁ, I., KOLÁŘOVÁ, E., ŠMARDA,Z., Selected Parts from Mathematics I, textbook (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-ECT , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    specializace BPA-PSA , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Teorie zobrazení, limita a spojitost funkce více proměnných
  2. Vektorová  analýza
  3. Derivace složeného  zobrazení
  4. Lokální,l vázané  a absolutní  extrémy, Lagrangeova metoda
  5. Integrální počet  funkce více proměnných
  6. Výpočet  n-rozměrného integrálu  posyupnou  integrací
  7. Transformace dvojného integrálu, aplikace
  8. Transformace trojného integrálu, aplikace
  9.  Nevlastní  integrál  funkce více proměnných
  10. Křivkový integrál  ve skalárním poli, aplikace
  11. Křivkový integrál  ve vektorovém poli, aplikace
  12. Plošný  integrál ve skalárním poli, aplikace
  13. Plošný integrál ve vektorovém  poli, integrální  věty
   

Cvičení odborného základu

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Výpočet  limity funkce více proměnných
  2. Výpočet charakteristik  skalárních  a vektorových  polí
  3. Výpočet derivace složeného  zobrazení
  4. výpočet  lokálních, vázaných  a absolutních  extrémů, Lagrangeova metoda
  5. Konstrukce  vícerozměrného integrálu
  6. Výpočet  n-rozměrného integrálu  postupnou  integrací
  7. Transformace dvojného integrálu, výpočet a aplikace
  8. Transformace trojného integrálu, výpočet a aplikace
  9.  Nevlastní  integrál  funkce více proměnných, výpočet
  10. Křivkový integrál  ve skalárním poli, výpočet a  aplikace
  11. Křivkový integrál  ve vektorovém poli,  výpočet  a aplikace
  12. Plošný  integrál ve skalárním poli, výpočet a  aplikace
  13. Plošný integrál ve vektorovém  poli, integrální  věty,  výpočet  a aplikace

   

 

Cvičení na počítači

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Výpočet  limity funkce více proměnných
  2. Výpočet charakteristik  skalárních  a vektorových  polí
  3. Výpočet derivace složeného  zobrazení
  4. výpočet  lokálních, vázaných  a absolutních  extrémů, Lagrangeova metoda
  5. Konstrukce  vícerozměrného integrálu
  6. Výpočet  n-rozměrného integrálu  postupnou  integrací
  7. Transformace dvojného integrálu, výpočet a aplikace
  8. Transformace trojného integrálu, výpočet a aplikace
  9.  Nevlastní  integrál  funkce více proměnných, výpočet
  10. Křivkový integrál  ve skalárním poli, výpočet a  aplikace
  11. Křivkový integrál  ve vektorovém poli,  výpočet  a aplikace
  12. Plošný  integrál ve skalárním poli, výpočet a  aplikace
  13. Plošný integrál ve vektorovém  poli, integrální  věty,  výpočet  a aplikace