Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
44
Добавлен:
04.03.2016
Размер:
1.47 Mб
Скачать

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра «Математика»

МАТЕМАТИКА

ПРОГРАММА,

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

для студентов факультета заочного обучения,

обучающихся по специальности

110401.65 – «Зоотехния»

Чебоксары 2010

1

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра «Математика»

УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР,

доцент ____________Р.М. Айзатов

«_____»_______________20__г.

МАТЕМАТИКА

ПРОГРАММА,

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

для студентов факультета заочного обучения,

обучающихся по специальности

110401.65 – «Зоотехния»

Рекомендовано Методической комиссией факультета заочного обучения

(протокол №____от____________________20__г.)

Рассмотрено на заседании кафедры математики (протокол № 6 от 7 апреля 2010г.)

Чебоксары 2010

2

УДК 51

ББК 22.1

М-34

Рецензенты:

В.Г. Иванов – кандидат физико-математических наук, доцент, заве-

дующий кафедрой математики ФГОУ ВПО «Чувашская государст-

венная сельскохозяйственная академия»;

А.К. Ярдухин – кандидат физико-математических наук, доцент,

старший преподаватель кафедры математики ФГОУ ВПО «Чуваш-

ская государственная сельскохозяйственная академия»;

Н.А. Кузьмина – кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры геометрии ГОУ ВПО «Чувашский государст-

венный педагогический университет им. И.Я. Яковлева».

Григорьева Т.М.

М-91 Математика: Программа, методические указания по изучению дисцип-

лины и контрольные задания (для студентов-заочников, обучающихся по специальности 110401.65 – «Зоотехния»). – Чебоксары: Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, кафедра математики,

2010. – 44 с.

Настоящее пособие предназначено для студентов зоотехнических специальностей и является методическим руководством для препода-

вателей сельскохозяйственных вузов, которые ведут курс «Математи-

ка». Содержит программу, методические указания по изучению дисци-

плины и контрольные задания.

© Т.М. Григорьева, 2010 © ФГОУ ВПО ЧГСХА, 2010

3

П РЕ ДИ СЛОВИЕ

Настоящее пособие предназначено для студентов первого курса фа-

культета заочного обучения специальности 110401.65 – «Зоотехния».

Пособие соответствует требованиям Государственного образователь-

ного стандарта высшего профессионального образования для специальности

110401.65 – «Зоотехния», является сборником контрольных заданий по высшей математике (каждое задание состоит из 25 вариантов) и руково-

дством по их выполнению.

Учебно-методическое пособие подготовлено в помощь по изучению та-

ких тем математики, как:

o аналитическая геометрия на плоскости,

o дифференциальное исчисление функции одной переменной, o интегральное исчисление функции одной переменной,

o дифференциальные уравнения,

o нормальный закон распределения случайной величины, o выборка,

o корреляция, o регрессия.

4

Общие методические указания

В соответствии с учебным планом студенты-заочники выполняют по курсу высшей математики одну контрольную работу.

На внешней обложке тетради следует указать фамилию и инициалы студента, полный учебный шифр и дату отправки работы в академию.

Решения всех задач и пояснения к ним должны быть достаточно подробными. Все вычисления необходимо делать полностью. Для замечаний преподавателя нужно на каждой странице оставлять поля.

Студент выполняет тот вариант контрольной работы, который получает на установочной лекции. Номера задач, соответствующие каждому варианту, даны в следующей таблице.

Таблица 1

Номер

 

 

Номера задач для контрольной работы

 

 

варианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

26

51

76

101

126

151

176

201

2

2

27

52

77

102

127

152

177

202

3

3

28

53

78

103

128

153

178

203

4

4

29

54

79

104

129

154

179

204

5

5

30

55

80

105

130

155

180

205

6

6

31

56

81

106

131

156

181

206

7

7

32

57

82

107

132

157

182

207

8

8

33

58

83

108

133

158

183

208

9

9

34

59

84

109

134

159

184

209

10

10

35

60

85

110

135

160

185

210

11

11

36

61

86

111

136

161

186

211

12

12

37

62

87

112

137

162

187

212

13

13

38

63

88

113

138

163

188

213

14

14

39

64

89

114

139

164

189

214

15

15

40

65

90

115

140

165

190

215

16

16

41

66

91

116

141

166

191

216

17

17

42

67

92

117

142

167

192

217

18

18

43

68

93

118

143

168

193

218

19

19

44

69

94

119

144

169

194

219

20

20

45

70

95

120

145

170

195

220

21

21

46

71

96

121

146

171

196

221

22

22

47

72

97

122

147

172

197

222

23

23

48

73

98

123

148

173

198

223

24

24

49

74

99

124

149

174

199

224

25

25

50

75

100

125

150

175

200

225

Перед выполнением контрольной работы студент должен изучить соответствующие разделы рекомендуемой литературы и может воспользоваться решениями типичных задач, содержащихся в настоящих методических указаниях.

5

Библиографический список

1.Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике: полный курс.

5-е изд. – М.: Айрис-пресс, 2007.

2.Кудрявцев В.А., Демидович Б.П. Краткий курс высшей математики. М.:

Наука, 1989.

3.Данко П.Е., Попов А. Г. Высшая математика в упражнениях и задачах. Ч. I, II. М.: Высшая школа, 1974.

4.Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1977.

Рабочая программа курса «МАТЕМАТИКА»

для студентов-заочников, обучающихся по специальности

по специальности 110401.65 – «Зоотехния», сельскохозяйственных вузов

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Введение. Предмет математики. Краткая историческая справка о развитии математики. Цель и задачи преподавания курса.

Раздел I. Элементы аналитической геометрии на плоскости

1.Метод координат на прямой, на плоскости, в пространстве. Понятие вектора. Линейные операции над векторами. Координаты вектора.

Длина вектора (расстояние между двумя точками). Скалярное произведение двух векторов.

2.Линии и их уравнения. Прямая на плоскости. Уравнение прямой, проходящей через две данные точки. Уравнение прямой с угловым коэффициентом. Общее уравнение прямой, его частные случаи. Уравнение плоскости в пространстве.

3.Система двух линейных уравнений с двумя неизвестными. Ее геометрический смысл.

4.Линии второго порядка. Окружность, эллипс, гипербола, парабола. Примеры применения линий второго порядка в технике и сельскохозяйственном производстве.

Раздел II. Начала математического анализа

5. Функция, ее область определения, способы задания. Понятие о производственных функциях в сельском хозяйстве.

6.Предел числовой последовательности и предел функции в точке. Бесконечно малые и бесконечно большие функции и их свойства. Основные теоремы о пределах.

7.Замечательные пределы.

8.Непрерывность функции в точке и на интервале. Свойства непрерывных функций, иллюстрация их свойств на примерах из сельскохозяйственного производства.

6

9.Производная функции. Задачи, приводящие к понятию производной. Механический и геометрический смысл производной. Дифференцируемость функций. Правила дифференцирования. Производные основных элементарных функций. Производные высших порядков.

10.Дифференциал функции. Геометрический смысл дифференциала. Применение дифференциала в приближенных вычислениях.

11.Возрастание и убывание функции. Экстремум функции. Необходимые

идостаточные условия существования экстремума. Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке. Исследование производственных функций с помощью производной.

12.Функции нескольких переменных. Геометрическая интерпретация функции двух переменных. Частные производные, полный дифференциал. Частные производные высших порядков.

13.Экстремум функции двух независимых переменных. Необходимые условия существования экстремума. Формулировка достаточных условий существования экстремума функции двух переменных.

14.Первообразная функция и неопределенный интеграл. Свойства неоп-

ределенного интеграла. Таблица интегралов. Простейшие приемы интегрирования.

15.Определенный интеграл. Основные свойства, вычисление. Формула Ньютона-Лейбница. Простейшие приложения определенного интеграла.

16.Дифференциальные уравнения. Основные понятия и определения. Биологические задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям. Дифференциальные уравнения первого порядка. Теорема существования и единственности решения.

17.Основные классы уравнений, интегрируемых в квадратурах: с разделяющимися переменными, однородные, линейные. Приближенное ре-

шение уравнений первого порядка (метод Эйлера).

18.Дифференциальные уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка.

19.Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами и с правой частью специального вида.

Раздел III. Основы теории вероятностей и математической статистики

20.Элементы комбинаторикиРазмещения, перестановки, сочетания. Бином Ньютона, биномиальные коэффициенты.

21.Основные понятия теории вероятностей. События и их классификация. Относительная частота события и ее свойства. Вероятность события и ее свойства.

22. Теорема сложения вероятностей. Условная вероятность. Зависимые и независимые события.

23. Повторные независимые испытания. Формула Бернулли. Примеры из сельскохозяйственной практики. Локальная теорема Муавра – Лапласа, интегральная теорема Лапласа. Формула Пуассона.

7

24.Понятие случайной величины. Примеры случайных величин в сельскохозяйственном производстве. Дискретная случайная величинаЗакон распределения, числовые характеристики дискретной случайной величины и их свойства. Вероятностный смысл математического ожидания. Биномиальное распределение, распределение Пуассона.

25.Непрерывная случайная величина. Функция распределения и ее свойства. Плотность вероятностей. Числовые характеристики: математическое ожидание и дисперсия.

26.Нормальный закон распределения и его параметры. Вероятность попадания нормально распределенной случайной величины в заданный интервал. Правило трех сигм.

27.Задачи математической статистики. Генеральная совокупность и вы-

борка. Способы отбора статистического материала и его группировки. Статистическое распределение, его геометрическое изображение. Выборочные характеристики: средняя арифметическая, медиана, мода, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации. Ошибка средней арифметической.

28.Понятие о корреляции. Корреляционная таблица, коэффициент корреляции. Линии регрессии.

29.Статистические оценки параметров распределения. Оценка генеральной средней по выборочной средней. Оценка генеральной дисперсии по выборочной дисперсии.

Примерные затраты учебного времени по темам дисциплины «Математика»

 

 

 

 

Таблица 2

 

Объем работы (в часах) студента-заочника

Самостоя-

Наименование тем

 

с преподавателем

 

тельная ра-

 

лекции

практические занятия

всего

бота

1. Элементы аналитической

2

2

4

10

геометрии на плоскости

 

 

 

 

2. Элементы дифференциаль-

 

 

 

 

ного и интегрального исчис-

2

2

4

10

лений

 

 

 

 

3. Дифференциальные урав-

1

2

3

10

нения

 

 

 

 

4. Основы теории вероятно-

 

 

 

 

стей и математической стати-

3

2

5

10

стики

 

 

 

 

Всего

8

8

16

40

Указания к выполнению контрольной работы

Тема I. Элементы аналитической геометрии на плоскости

Литература: [1], гл. III, § 9 – 11.

[2], гл. 1, §1, 3, 4; гл. II, §2; гл. III, § 1 – 4, 6; гл. IV. [3], ч. I, гл. I, § 1 – 3.

8

В этой теме основное внимание следует уделить понятию прямой, различным видам уравнения прямой на плоскости, вычислению угла между двумя прямыми.

Среди других линий на плоскости обратить внимание на окружность, эллипс, гиперболу, параболу.

Вопросы для самопроверки

1.Напишите формулу для определения расстояния между двумя точками плоскости.

2.Что называется уравнением линии на плоскости хОу?

3.Какой вид имеет уравнение прямой с угловым коэффициентом?

4.Что такое угловой коэффициент прямой?

5.Напишите уравнение прямой общего вида.

6.Как расположены на плоскости прямые, уравнения которых Ах + Ву=0; Ах+С=0; Ах =0 (коэффициенты А, В, С отличны от нуля)?

7.Как найти точку пересечения двух прямых?

8.Какой вид имеет уравнение прямой, проходящей через заданную точку с заданным угловым коэффициентом?

9.Сформулируйте условия параллельности и перпендикулярности двух прямых на плоскости.

10. Как найти угол между двумя прямыми?

11. Какой вид имеет уравнение прямой, проходящей через две заданные точки?

12.Дайте определение окружности с центром в точке А(х 0 у0 ) ) и с радиу-

сом R.

13.Дайте определения эллипса, гиперболы, параболы.

14.Чему равен угол между асимптотами равносторонней гиперболы?

15.Что называется эксцентриситетом эллипса, гиперболы?

Решение типовой задачи Задача. Даны координаты трех точек А(-1; 6), В(11; -3), С (9; 11), являющих-

ся вершинами треугольника. Найти: 1) длину стороны АВ; 2) уравнения сторон АВ и АС; 3) угол при вершине А в радианах; 4) уравнение высоты СЕ и ее длину.

Решение.

1) Расстояние между точками А( х1 , у1 ) и В(х2, у 2 ) вычисляется по фор-

муле

 

d=

(х

2

х )2

( у

2

у )2

 

 

(1)

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

Используя эту формулу, находим длину стороны АВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d=

(11

1)2

( 3

 

6)2 15 .

 

 

2)

Уравнение прямой,

проходящей через

две

заданные точки

А( х 1 , у 1 )

и В(х2, у 2 ) имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

у

у1

 

 

 

 

х

х1

,

 

(2)

 

 

 

 

 

 

у2

у1

 

х2

х1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя уравнение (2)

координаты

трех точек

А и В, находим

уравнение стороны АВ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

6

 

х

1

;

 

 

у

6

 

х

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

6

11

1

 

 

 

 

 

9

 

 

 

12

 

 

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

6

 

 

 

х

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

или

 

4( у

6)

 

 

 

3(х 1) .

 

 

 

 

 

После простейших преобразований получаем

 

 

 

 

3х

4у

21

0.

 

 

 

(3)

Уравнение вида

Ах + Ву+С=0

называется общим уравнением прямой на плоскости. От него нетрудно перейти к уравнению прямой с угловым коэффициентом

у kx b.

Разрешим уравнение (3) относительно переменной у, в результате чего

получим

у

3

х

21

.

4

7

 

 

 

 

Это уравнение стороны АВ с угловым коэффициентом kAB 34 .

Подставляя теперь в (2) координаты точек А и С, получим уравнение стороны АС сначала в общем виде, а затем в виде уравнения прямой с угловым коэффициентом:

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

6

 

 

х

1

;

 

у

6

 

 

 

х

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

6

 

9

1

 

5

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

6

 

 

 

 

х

1

;

 

 

 

2( у

6)

 

 

х

1;

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2у

 

 

х

13

0;

 

 

у

 

1

х

 

13

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Угловой коэффициент прямой АС равен

k

 

 

 

1

.

АС

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Если даны две прямые, угловые коэффициенты которых k{ и k2, то

тангенс угла

между ними вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

k2

k1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 k1k2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для, определения угла

 

 

 

 

используем угловые коэффициенты прямых

АВ и AC: k

 

3

;k

 

1

. Отсюда по формуле (4):

 

 

 

 

 

1

4

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgA

 

 

2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теперь найдем сам угол:

10