тематике для студентов ИНФ1 Тема 1



Работа добавлена на сайт TXTRef.ru: 2019-09-03

Программа и контрольные задания по математике для студентов «ИНФ1»

Тема 1. Преобразования матриц и системы линейных уравнений

Матрицы.  Матрица и расширенная матрица системы линейных уравнений.

Элементарные преобразования матриц.  Обратимость элементарных преобразований. Приведение матриц к ступенчатому виду элементарными преобразованиями.  Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.  Решение систем линейных уравнений со ступенчатой матрицей системы. Общее решение систем линейных уравнений. Главные и свободные неизвестные.  Геометрическая интерпретация систем линейных уравнений в случае двух или трех неизвестных. Ненулевые решения однородной системы уравнений.

Тема 2. Определитель

Определитель и элементарные преобразования.  Построение определителя разложением по столбцу.  Определитель транспонированной матрицы.  Вычисление определителя разложением по строке.

Тема 3. Линейные пространства

Простейшие следствия аксиом линейного пространства.  Подпространство линейного пространства.  Простейшие свойства линейно зависимых векторов.  Базис и координаты векторов.  Существование базиса конечномерного пространства.  Размерность линейного пространства. 

Тема 4. Алгебра матриц

Сумма матриц.  Умножение матрицы на число.  Произведение матриц. Матричная запись системы уравнений. Свойства арифметических операций над матрицами. Обратная матрица и формулы Крамера.  Построение обратной матрицы элементарными преобразованиями. Преобразование координат при замене базиса.

Тема 5. Ранг матрицы

Ранг матрицы. Ранг ступенчатой матрицы. Неизменность ранга при элементарных преобразованиях. Теорема о ранге матрицы. Критерий линейной независимости системы строк (столбцов). Ранг произведения матриц. Определитель произведения матриц.

Тема 6. Структура множества решений системы линейных уравнений

Векторная запись системы уравнений. Теорема Кронекера-Капелли о совместности системы линейных уравнений.  Размерность пространства решений однородной системы линейных уравнений.  Структура множества решений системы линейных уравнений.  Теорема о выборе главных и свободных неизвестных.

Тема 7. Линейные, билинейные и квадратичные формы

Формула линейного функционала.  Матрица билинейной формы.  Матрица

симметричной билинейной формы.  Преобразование матрицы билинейной формы при замене базиса.  Единственность симметричной билинейной формы,  порождающей квадратичную форму.  Критерий Сильвестра положительной определенности квадратичной формы. Закон инерции для квадратичных форм.

Тема 8. Элементы аналитической геометрии

Прямоугольная система координат на плоскости.  Расстояние между точками.

Деление отрезка в данном отношении. Векторы. Равенство векторов. Координаты вектора.  Сложение векторов. Умножение вектора на число. Разложение вектора плоскости по двум неколлинеарным векторам. Скалярное произведение векторов.  Общее уравнение прямой на плоскости. Условие параллельности и перпендикулярности прямых. Параметрическое и каноническое уравнения прямой.  Расстояние от точки до прямой.  Преобразование координат точки при замене системы координат.  Разложение вектора по трем некомпланарным векторам. Векторное произведение векторов. Смешанное произведение векторов.  Общее уравнение плоскости.  Условие параллельности и перпендикулярности плоскостей.  Уравнение прямой в пространстве.  Взаимное расположение прямой и плоскости, двух прямых.

Тема 9. Евклидовы пространства

Скалярное произведение.  Неравенство Коши-Буняковского.  Неравенство

треугольника.  Длина вектора и угол между векторами.  Ортогональность векторов.  Независимость попарно ортогональных векторов.  Ортогональная проекция вектора на подпространство.  Построение ортонормированного базиса ортогонализацией произвольного базиса.  Матрица скалярного произведения в ортонормированном базисе.  Ортогональные матрицы. Геометрическая интерпретация ортогональных матриц.

Тема 10. Элементы теории множеств и функций.

Предмет математического анализа и его роль в экономической теории.  Понятие множества и подмножества. Пустое множество. Множество всех подмножеств множества. Операции над множествами.  Декартово произведение множеств.  Соответствие, отношение,  бинарное отношение.  Взаимно однозначное соответствие.  Эквивалентные множества, счетные и несчетные множества. Примеры. Элементы математической логики:  логические символы, утверждение, следствие, прямая и обратная теоремы, необходимые и достаточные условия.  Понятие отображения  (функции),  его области определения и области значений.  Элементарные функции.  Обратное отображение.  Композиция отображений. Множество всех действительных чисел и множество всех точек числовой прямой, эквивалентность этих множеств. Свойства действительных чисел. Подмножества множества действительных чисел.  Ограниченные  (сверху,  снизу)  и неограниченные (сверху,  снизу)  множества.  Наибольший  (наименьший)  элемент множества.  Верхняя (нижняя)  грань множества.  Теорема о существовании верхней  (нижней)  грани.  Понятие окрестности действительного числа (точки) и окрестности с выколотым центром. Понятие предельной точки точечного множества на числовой прямой.  Внутренние и граничные точки.  Множества плотные в себе,  совершенные множества.  Открытые и замкнутые множества.

Тема 11. Предел и непрерывность функции одной переменной.

Примеры последовательностей.  Предел числовой последовательности.  Существование предела у ограниченной монотонной последовательности. Лемма о вложенных отрезках.  Подпоследовательности.  Теорема Больцано-Вейерштрасса о выделении сходящейся подпоследовательности.  Лемма о существовании предельной точки у ограниченного бесконечного множества на числовой оси.  Предел функции одной переменной.  Односторонние и двусторонние пределы.  Бесконечно малые  (бесконечно большие)  величины и их связь с пределами функций.  Функции одной переменной,  не имеющие предела в точке и на бесконечности.  Свойства операции предельного перехода.  Предельный переход в сложной функции.  Первый и второй замечательные пределы.  Второй замечательный предел в задаче о начислении процентов. Символы о-малое и О- большое и их использование для раскрытия неопределенностей. Непрерывность функции в точке и на множестве.  Односторонняя непрерывность.  Точки разрыва и их классификация.  Арифметические операции над непрерывными функциями.  Непрерывность основных элементарных функций.  Непрерывность сложной функции.  Верхняя  (нижняя)  грань,  глобальный максимум  (минимум)  функции в ее области определения.  Теоремы Вейерштрасса и Больцано-Коши о непрерывной на отрезке функции.  Теорема о существовании и непрерывности обратной функции у строго монотонной функции,  непрерывной на отрезке.  Равномерная непрерывность функции и теорема Кантора.

Тема 12. Производная и дифференциал функции одной переменной.

Понятие производной функции одной переменной.  Геометрическая и экономическая интерпретации производной.  Уравнение касательной.  Понятие о предельной полезности продукта и предельной производительности ресурса. Понятие об эластичности функции.  Понятие дифференцируемой функции.  Необходимое и достаточное условие дифференцируемости.  Связь непрерывности и дифференцируемости функции одной переменной. Производная суммы, произведения, частного, сложной и обратной функции.  Дифференцирование функций,  заданных параметрически.  Производные основных элементарных функций.  Понятие дифференциала функции одной переменной.  Геометрическая интерпретация дифференциала.  Свойства дифференциала.  Инвариантность формы первого дифференциала. Производные и дифференциалы высших порядков функции одной переменной и их свойства.  Иллюстрация экономического смысла второй производной.

Тема 13. Исследование дифференцируемых функций одной переменной.

Понятие об экстремумах функции одной переменной.  Задача максимизации прибыли фирмы.  Локальный экстремум  (внутренний и граничный)  функции одной переменной.  Необходимое условие внутреннего локального экстремума  (теорема Ферма).  Теоремы о среднем значении  (теоремы Ролля,  Лагранжа и Коши)  и их геометрическая интерпретация.  Правило Лопиталя.  Формулы Тейлора и Маклорена и их использование для представления и приближенного вычисления значений функций. Достаточное условие строгого возрастания (убывания) функции на интервале. Достаточные условия локального экстремума функции одной переменной.  Выпуклые  (вогнутые)  функции одной переменной.  Необходимое и достаточное условие выпуклости  (вогнутости).  Точка перегиба.  Необходимое и достаточное условия точки перегиба.  Вертикальные и невертикальные асимптоты графика функции одной переменной. Исследование функции одной переменной с использованием первой и второй производных и построение ее графика. Определение глобального максимума  (минимума) функции одной переменной в области ее определения.  Решение задачи максимизации прибыли фирмы в терминах объема выпускаемой продукции, а также в случае одного ресурса.

Тема 14. Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных

Непрерывность функции нескольких переменных. Частные производные. Дифференцируемость функции нескольких переменных. Полный дифференциал. Достаточное условие дифференцируемости. Частные производные высших порядков. Независимость производных от порядка дифференцирования. Экстремум функции нескольких переменных. Необходимое условие экстремума. Формула Тейлора для функции двух переменных. Достаточное условие экстремума функции двух переменных. Определение наибольшего и наименьшего значения функции в замкнутой ограниченной области. Условный экстремум. Функция Лагранжа. Метод неопределенных множителей Лагранжа.

Понятие об эмпирических формулах. Подбор параметров но методу наименьших квадратов. Классические методы оптимизации. Функции спроса и предложения. Функция полезности. Кривые безразличия.

Тема 15. Интегрирование.

Первообразная и неопределенный интеграл.  Первая основная теорема интегрального исчисления  (о существовании первообразной у непрерывной функции).  Свойства неопределенного интеграла. Интегралы от основных элементарных функций. Табличные интегралы.  Приемы интегрирования  (разложением,  заменой переменной и по частям).  Интегральная сумма Римана,  определенный интеграл и его геометрическая интерпретация.  Интегральные суммы Дарбу.  Свойства определенного интеграла (связанные с подынтегральной функцией, с отрезком интегрирования). Теорема о среднем значении. Определенный интеграл с переменным верхним пределом и его производная по этому пределу.  Формула Ньютона-Лейбница.  Вторая основная теорема интегрального исчисления  (о существовании определенного интеграла у непрерывной функции).  Интегрируемые по Риману функции.  Замена переменной и формула интегрирования по  частям для определенного интеграла.  Экономические иллюстрации использования понятия определенного интеграла.  Несобственные интегралы.  Абсолютная и условная сходимость несобственных интегралов.  Признаки сходимости.  Понятие двойного интеграла и его геометрическая интерпретация.  Свойства двойного интеграла.  Сведение двойного интеграла к повторному.  Замена переменных в двойном интеграле.  Понятие о тройных и п-кратных интегралах.  Несобственные кратные интегралы.  Интегралы,  зависящие от параметра. Дифференцирование интеграла, зависящего от параметра.

Тема 16. Дифференциальные уравнения.

Задачи, приводящие дифференциальным уравнениям. Основные понятия и определения. Задача Коши. Теорема о существовании и единственности решения задачи Коши. Интегрирование дифференциального уравнения с разделяющимися переменными. Интегрирование однородных и линейных дифференциальных уравнений первого порядка. Определение дифференциального уравнения n-го порядка, его общего и частного решений. Дифференциальное уравнение второго порядка, его общее и частное решения. Начальные условия задачи Коши, их геометрический смысл. Уравнения, допускающие понижение порядка. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами. Однородные уравнения. Линейные  неоднородные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами и с правой частью специального вида. Принцип наложения. Метод вариации произвольных постоянных. Понятие системы дифференциальных уравнений. Решение систем линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Использование дифференциальных уравнений в экономической динамике.

Тема 17. Числовые, функциональные и степенные ряды.

Понятие о числовых рядах.  Сходящиеся и расходящиеся ряды.  Необходимое условие сходимости ряда.  Признаки сходимости для знакопостоянных и знакочередующихся рядов. Абсолютная и условная сходимость знакопеременных рядов.  Функциональные ряды.  Сходимость и равномерная сходимость функционального ряда.  Непрерывность суммы функционального ряда,  почленное дифференцирование и интегрирование функциональных рядов.  Степенные ряды.  Промежуток и радиус сходимости степенного ряда. Формула для вычисления радиуса сходимости. Понятие ряда Тейлора и аналитической функции. Пример бесконечно дифференцируемой функции,  не являющейся аналитической.  Приближенные вычисления с помощью рядов Тейлора.  Понятие о рядах Фурье. Теорема о представлении функции в виде ее ряда Фурье. 

 

2. Заданы точки А (1; – 1), В (3; – 4), С (5;  2).  Найти:

1) уравнение прямой АВ;

2) уравнение перпендикуляра, опущенного из точки С на АВ;

3) определить угол между векторами  и ;

4) найти расстояние от точки С до прямой АВ.

3. Стороны параллелограмма заданы векторами = и =. Найти:

1) длины диагоналей параллелограмма; 2)угол между ними.

4. Даны матрицы А и В.  Найти матрицу D = 2А – В2

  

5. Решить однородную систему уравнений.

6. Вычислив пределы, убедиться в справедливости приведенных соотношений.

1. 

2.

3.

7. Найдя производные от функций

1. y = x2e-2x       2. 

8. Сечение тоннеля имеет форму прямоугольника, завершенного полукругом. Периметр сечения 18 м. При каком радиусе полукруга площадь сечения будет наибольшей?

9. Найти grad z и |grad z|     в т. (0;3)

10. Найти все ч.п. 2-го порядка

11. Вычислить интегралы

1.    2.    3.

12.

13. Найти общие решения уравнений

1.  2.  3.

Другие работы

Самыми ранними законами считаются разработан...


Право частной собственности было развито в Афинах но мы не найдем в нем положений об абсолютных правах собственников. Особым видом залога возникш...

Подробнее ...

правового регулирования


Понятие и значение договора. Содержание договора. Изменение и расторжение договора. Заключение договора.

Подробнее ...

по теме- Древняя Русь до XVII века Исполнител...


Источники кодификации ldquo;Русской правдыrdquo; Источниками кодификации явились нормы обычного права и княжеская судебная практика. К числу норм...

Подробнее ...

реферат дисертації на здобуття наукового ступ...


Зробленi зауваження відноситься i до докембрійських платформених регіонів та щитів де на значних теріторіях відсутні точніше досі не визначені п...

Подробнее ...