- •Программа:
- •I. Линейная алгебра
- •II. Линейное программирование
- •III. Дифференциальное и интегральное исчисление.
- •IV. Дифференциальные уравнения и численные методы их решения
- •V. Аналитическая геометрия
- •VI. Функции многих переменных и теория поля.
- •VII. Элементы теории множеств
- •VIII. Теория вероятностей и математическая статистика.
- •Распределение по видам нагрузки
- •Учебный план
- •Приложение 1 Домашние задания Домашнее задание № 1. Определители.
- •Домашнее задание №2 Матрицы и операции над ними
- •Домашнее задание №3. Системы линейных алгебраических уравнений.
- •Домашнее задание №4 Область определения. Частные производные. Производная по направлению. Градиент. Дифференциал.
- •Домашнее задание №5. Производные и экстремумы функций.
- •Домашнее задание №6. Теория множеств.
- •Домашнее задание №7. Математическая логика
- •Домашнее задание №8. Теория вероятности и математическая статистика.
- •Домашнее задание №9. Сетевое планирование и управление.
- •Домашнее задание №9. Линейное программирование
- •Приложение 2
- •Семестр I Лабораторная работа №1. Макрокоманды программы Microsoft Excel 2003.
- •1. Макрокоманда: «Включение компьютера и вход в систему».
- •2. Макрокоманда: «Запуск программы Microsoft Excel».
- •3. Макрокоманда: «Выбор активного листа».
- •4. Макрокоманда: «Занесение целых чисел в ячейку».
- •5. Макрокоманда: «Занесение целых чисел в диапазон ячеек».
- •6. Макрокоманда: «Занесение десятичных дробей в ячейку».
- •7. Макрокоманда: «Занесение десятичных дробей в диапазон ячеек».
- •8. Макрокоманда: «Занесение заголовка в ячейку».
- •9. Макрокоманда: «Активизация диапазона ячеек».
- •10. Макрокоманда «Сортировка данных».
- •11. Макрокоманда: «Активизация несвязанного диапазона ячеек».
- •12. Макрокоманда: «Форматирование ширины столбца».
- •13. Макрокоманда: «Форматирование высоты строки».
- •14. Макрокоманда: «Специальная вставка – транспонирование».
- •15. Макрокоманда: «Выбор языка клавиатуры».
- •16. Макрокоманда: «Объединение ячеек».
- •17. Макрокоманда: «Добавление нового листа в рабочую книгу Excel».
- •18. Макрокоманда «Вставка символа».
- •19. Макрокоманда: «Заполнение арифметической прогрессии».
- •20. Макрокоманда: «Закрытие программы Microsoft Excel».
- •21. Макрокоманда «Создание индекса».
- •22. Макрокоманда «Выделение границ ячейки».
- •23. Макрокоманда «Центрирование данных в ячейке».
- •24. Макрокоманда: «Копирование в буфер обмена».
- •25. Макрокоманда: «Построение диаграммы».
- •26. Макрокоманда: «Занесение формул в ячейку».
- •27. Макрокоманда: «Автозаполнение - нумерация».
- •28. Макрокоманда: «Автозаполнение - формула».
- •Лабораторная работа №2. Определители 3-го порядка и их вычисление.
- •Лабораторная работа №3. Вычисление определителей 4-го порядка разложением по элементам любой строки.
- •Лабораторная работа №4. Вычисление определителей 4-го порядка разложением по элементам любого столбца.
- •Лабораторная работа №5 . Словесные алгоритмы линейной алгебры и их реализация в программе Excel.
- •Посчитайте определители следующих матриц:
- •Лабораторная работа №6. Вычисление ранга матрицы.
- •Задания для самостоятельной работы. Н айдите ранги следующих матриц: Лабораторная работа №7. Умножение матриц.
- •Это полезно знать!
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа №8. Вычисление обратной матрицы.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа №9. Решение систем линейных уравнений по формуле Крамера.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 10. Решение систем линейных уравнений в матричном виде.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 11. Решение систем линейных уравнений с четырьмя неизвестными методом Гаусса.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 12. Нахождение собственных значений линейного оператора.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 13. Логические задачи в алгебре Буля.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 14. Логические задачи в алгебре Жегалкина.
- •Если записать уравнение в виде
- •Уточнение корня методом проб.
- •Получим таблицу (рис. 15.3)
- •Уточнение корня методом половинного деления.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 16. Задачи линейного программирования.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Семестр II Лабораторная работа № 2. Изучение числовых последовательностей
- •Задания
- •Лабораторная работа № 6. Численное дифференцирование степенной функции
- •Лабораторная работа №10. Приближенное вычисление определенных интегралов. Формула Симпсона.
- •Лабораторная работа№16. Закон устойчивости частот
- •Лабораторная работа №17. Анализ экономико-исторических явлений статистическими моделями
- •Задание
- •Список литературы
- •Дополнительная литература
Распределение по видам нагрузки
|
Семестр I |
Семестр II |
Лекции |
21 час. |
21 час. |
Лабораторные работы |
36 час. |
36 час. |
Учебный план
Лекционные занятия
Семестр I
Лекция 1
|
Системы линейных алгебраических уравнений. Теорема Крамера. Ранг матрицы. Элементарные преобразования матрицы. |
Лекция 2
|
Линейное преобразование переменных. Умножение матриц. Схематическое представление этой операции. Свойства операции умножения. Единичная матрица. Обратная матрица. Решение систем алгебраических уравнений с помощью обратной матрицы. |
Лекция 3 |
Задачи линейного программирования: транспортная задача, задача о распределении ресурсов. Целочисленное и нелинейное программирование. |
Лекция 4 |
Теорема Лагранжа. Исследование функций с помощью первой и второй производных. Дифференциал функции. Формула Тейлора для многочлена. |
Лекция 5 |
Интегрирование как операция обратная дифференцированию. Неопределенный интеграл. Свойства неопределенного интеграла. Основные приемы интегрирования. |
Лекция 6 |
Прямоугольная система координат в пространстве. Разложение вектора по ортам осей. Линейные операции над векторами в координатной форме. Радиус-вектор. Определение вектора по его началу и концу. Деление отрезка в данном отношении. Скалярное произведение ортов. |
Лекция 7 |
Полярная система координат на плоскости. Уравнение прямой линии. Общее уравнение прямой. Уравнение прямой в отрезках, проходящей через заданную точку в данном направлении. |
Лекция 8 |
Канонические координаты. Канонические уравнения параболы и эллипса. Параметры, определяющие эти кривые. |
Лекция 9 |
Каноническое уравнение гиперболы. Асимптоты. Директрисы эллипса и гиперболы. |
Лекция 10 |
Параметрическое и общее уравнения плоскости. Первая и основная теорема о плоскости. Уравнение двумерного векторного многообразия. |
Вопросы, выносимые на самостоятельную работу
Вопрос 1
|
Решение систем алгебраических уравнений методом исключения неизвестных. Представление решения в форме определителей 2-го и 3-го порядков. Матрицы указанных порядков. Определитель п-го порядка и формула для его вычисления. |
Вопрос 2
|
Свойства определителей n-го порядков. Транспонирование матрицы. Минор и алгебраическое дополнение любого элемента. Вычисление определителя разложением по элементам строки и любого столбца. |
Вопрос 3
|
Трапециевидные матрицы. Решения систем алгебраических уравнений методом исключения неизвестных. Метод Гаусса. Условия совместности. Теорема о числе решений. |
Вопрос 4 |
Характеристический многочлен. Собственное число квадратной-матрицы. Квадратичные формы и их приложения. Приведение квадратичной формы к диагональному виду. |
Вопрос 5 |
Стандартная запись задач линейного программирования. Взаимодвойственные задачи линейного программирования. |
Вопрос 6 |
Булева алгебра: переменные, таблицы операций. Законы и их опытное обоснование. Уравнения булевой алгебры и алгоритмы их решения. |
Вопрос 7 |
Алгебра Жегалкина. Матрицы и определители. Формулы Крамера и метод Гаусса в алгебре Жегалкина. |
Вопрос 8 |
Понятие функции. Особенности ее поведения. Предел функции. Определение производной. Геометрический смысл производной. Производная сложной функции. Старшие производные. |
Вопрос 9 |
Функциональные связи в экономике. Функция спроса и ее анализ с помощью производной. Производйая функция. |
Вопрос 10 |
Аналитические методы оптимизации: задача об оптимальных размерах емкости цилиндрической формы. Теорема Вейерштраса. Одномерные и многомерные задачи оптимизации. Численные методы их решения. |
Вопрос 11 |
Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла. Интеграл Римана. Свойства определенного интеграла. Формула Ньютона-Лейбница. Теорема о среднем. |
Вопрос 12 |
Приложения интегрального исчисления: вычисление площади плоских фигур, длинны линии, объемов тел, объемов тел вращения. |
Вопрос 13 |
Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными. Метод вариации произвольной постоянной для линейного дифференциального уравнения первого порядка. |
Вопрос 14 |
Численное дифференцирование таблично заданных формул. Левая, правая, центральная разностные производные. Предельный анализ в экономике. |
Вопрос 15 |
Задача Коши и краевая задачи. Методы Эйлера и Рунге-Кутта численного решения обыкновенных дифференциальных уравнений. |
Вопрос 16 |
Векторные и скалярные величины. Линейные операции над векторами: сложение, вычитание, умножение вектора на число. Линейная зависимость векторов. Нелинейные операции: скалярное и векторное произведение векторов. |
Вопрос 17 |
Компланарные векторы. Теорема о линейной зависимости векторов. Разложение вектора по трем некомпланарным векторам. Аффинная координатная система. |
Вопрос 18 |
Векторное произведение координатных ортов. Векторное произведение в координатной форме. Неопределенность действия обратного векторному произведению. Векторно-скалярное произведение трех векторов. |
Вопрос 19 |
Аффинная система координат на плоскости и в пространстве. Перенос начала координат. Переход от одной координатной системы в другую. Матрица преобразования координат. |
Вопрос 20 |
Угол между прямыми. Нормальное уравнение прямой. Расстояние от точки до прямой. Уравнение окружности как частный случай плоской линии. Параметрическое уравнение линии. |
Вопрос 21 |
Условие компланарности вектора плоскости. Частные случаи уравнения плоскости. |
Вопрос 22 |
Взаимное расположение двух плоскостей. Прямая как пересечение двух плоскостей. Пучок плоскостей. |
Вопрос 23 |
Взаимное расположение двух прямых в пространстве. О двух полупространствах, определяемых данной плоскостью. Плоскость в прямоугольной системе координат. |
Вопрос 24 |
Нормальное уравнение плоскости. Расстояние от точки до плоскости. Угол между прямой и плоскостью. Угол между двумя плоскостями. |
Занятия в компьютерном классе
Лабораторная работа №1 |
Изучение макрокоманд программы Microsoft Excel |
Лабораторная работа №2 |
Определители 3-го порядка и их вычисления |
Лабораторная работа №3 |
Вычисление определителей 4-го порядка разложением по элементам любой строки |
Лабораторная работа №4 |
Вычисление определителей 4-го порядка разложением по элементам любого столбца |
Лабораторная работа №5 |
Словесные алгоритмы линейной алгебры и их реализация в программе Excel |
Лабораторная работа №6 |
Вычисление ранга матрицы |
Лабораторная работа №7 |
Умножение матриц |
Лабораторная работа №8 |
Вычисление обратной матрицы |
Лабораторная работа №9 |
Решение систем линейных алгебраических уравнений по формулам Крамера |
Лабораторная работа №10 |
Решение систем линейных уравнений в матричном виде |
Лабораторная работа №11 |
Решение систем линейных алгебраических уравнений методом Гаусса |
Лабораторная работа №12 |
Нахождение собственных значений линейного оператора |
Лабораторная работа №13 |
Логические задачи в алгебре Буля |
Лабораторная работа №14 |
Логические задачи в алгебре Жегалкина |
Лабораторная работа №15 |
Нахождение корней уравнения |
Лабораторная работа №16 |
Задачи линейного программирования |
Лабораторная работа №17 |
Прием задолженностей по выполненным заданиям |
Лабораторная работа №18 |
Прием задолженностей по выполненным заданиям |
Семестр II
Лекция 1 |
Функция одной переменной, представленная многочленом. Формула Тейлора для многочлена. Разложение произвольной функции от одной переменной в ряд Тейлора. Остаточный член. Функция от двух переменных, ее график. |
Лекция 2 |
Частные производные, их вычисление. Частный дифференциал. Полное приращение функции от трех переменных. Полный дифференциал. Производная от сложной функции. Производная по заданному направлению. Градиент. Поверхности равного уровня. |
Лекция 3 |
Криволинейный интеграл, его вычисление. Двойной интеграл, его вычисление. Приведение двойного интеграла к повторному |
Лекция 4 |
Производные высших порядков. Смешанная производная. Пример уравнения в частных производных. Условие равенства смешанных производных. Дифференциалы высших порядков. |
Лекция 5 |
Операции над множествами - объединение, пересечение, разность. Универсальное множество. Дополнение множества. |
Лекция 6 |
Основные формулы комбинаторики - размещения, перестановки, сочетания. Событие. Вероятность события. Подсчет вероятностей. Независимые, равновозможные события. Случаи. Схема игральной кости и определение вероятности. Частота. Закон устойчивости частот. |
Лекция 7 |
Частная теорема о повторении опытов. Сложное событие как комбинация простых событий при независимых испытаниях. Формула Бернулли. Общая теорема о повторении опытов. |
Лекция 8 |
Числовые характеристики случайной величины - математическое ожидание, мода, медиана, моменты. Наивероятнейшее сложное событие при большим числе испытаний. |
Лекция 9 |
Системы случайных величин. Вероятность попадания случайной величины в заданную область. Закон распределения для двух случайных величин |
Лекция 10 |
Корреляционные закономерности. Условные частоты. Линии регрессии. Статистическое число. |
Лекция 11 |
Коэффициент корреляции для двух статистических признаков. Функция распределения в случае корреляционной зависимости двух статистических признаков. |
Вопросы, выносимые на самостоятельную работу
Вопрос 1 |
Механические приложения двойного интеграла. Формула Грина. Условие независимости криволинейного интеграла от пути. |
Вопрос 2 |
Формула Тейлора для функции от многих переменных. Развернутый вид формулы Тейлора для функции от двух переменных. |
Вопрос 3 |
Экстремумы функции нескольких переменных (собственный, несобственный). Нахождение стационарных точек. Достаточные условия существования экстремума. |
Вопрос 4 |
Достаточные условия существования экстремума для функции от двух переменных. Различные случаи поведения функции в окрестности стационарных точек. Пример функции двух переменных и ее поведение в окрестности стационарных точек |
Вопрос 5 |
Исследование на экстремум функции двух переменных. Использование формулы Тейлора для представления ее разности в окрестности экстремальной точки. Исследование возможных случаев поведения указанной разности. |
Вопрос 6 |
Достаточные условия существования экстремума, общий случай. Критерий Сильвестра. Различные виды квадратичных форм. Условия отсутствия экстремума. |
Вопрос 7 |
Функциональные определители, их свойства. Якобиан, умножение якобианов. Первое свойство якобиана. Неявная функция одной переменной. Дифференцирование неявной функции одной переменной. |
Вопрос 8 |
Неявные функции от нескольких переменных. Вычисление производной. Относительные экстремумы для функции многих переменных, подчиняющихся уравнениям связи. |
Вопрос 9 |
Относительный экстремум для функции трех переменных. Метод неопределенных множителей Лагранжа. Пример функции четырех переменных и ее исследование на экстремум. |
Вопрос 10 |
Вектор-функция. Годограф вектора. Производная вектора по скаляру, ее геометрический смысл. Правила дифференцирования вектора по скаляру. Дифференциал вектора. Связь дифференциала вектора с его приращением. |
Вопрос 11 |
Параметризованная линия. Соприкасающаяся плоскость. Главная нормаль. Бинормаль. Кривизна. Кручение. |
Вопрос 12 |
Длина дуги. Дуга как параметр. Дифференциал дуги. Орт касательной. Первая основная формула дифференциальной геометрии. |
Вопрос 13 |
Главная нормаль. Кривизна. Вторая основная формула дифференциальной геометрии. Бинормаль и кручение. Третья основная формула дифференциальной геометрии. |
Вопрос 14 |
Винтовая линия. Кривизна. Кручение. Касательная. Сонравождающий трехгранник. Система дифференциальных уравнений сопровождающего трехгранника. Плоские линии. Приложения к механике. |
Вопрос 15 |
Основные понятия теории множеств - определения, различные способы задания множества, пустое множество, понятие подмножества. Взаимно однозначное соответствие между множествами. Количество k-элементных подмножеств данного множества. |
Вопрос 16 |
Разбиение множества. Законы элементарной алгебры и симметрия законов алгебры множеств. Тождества алгебры множеств. Упорядоченное множество. Геометрическое представление кортежей. |
Вопрос 17 |
Декартово произведение множеств. Соответствие между двумя множествами. График соответствия. Примеры. Обратные соответствия. Композиция соответствий. |
Вопрос 18 |
Сумма и произведение нескольких событий. Теорема сложения вероятностей. Противоположные события. Условные вероятности. Теорема умножения вероятностей. Формула полной вероятности. Теорема гипотез. |
Вопрос 19 |
Ряд распределения случайной величины. Многоугольник распределения. Функция распределения. Вероятность попадания случайной величины на заданный участок. Плотность распределения непрерывной случайной величины. |
Вопрос 20 |
Геометрическое представление биномиального представления вероятностей. Интерполяционная формула биномиального распределения. |
Вопрос 21 |
Вид интерполяционной кривой, ее характерные параметры. Теорема Якова Бернулли. |
Вопрос 22 |
Числовые характеристики интерполяционной кривой. Общий вид формулы биномиального распределения. |
Вопрос 23 |
Локальная и интегральная теорема Муавра-Лапласа. Распределение Пуассона для случайной величины. Пуассоновский поток событий. |
Вопрос 24 |
Статистическая функция распределения. Гистограмма. Числовые характеристики статистического ряда распределения. Выравнивание статистических рядов. Критерий согласия Пирсона. |
Занятия в компьютерном классе
Лабораторная работа №1 |
Построение отрезка прямой линии в программе Excel |
Лабораторная работа №2 |
Изучение числовых последовательностей в программе Excel |
Лабораторная работа №3 |
Изучение алгебраических функций в программе Excel |
Лабораторная работа №4 |
Изучение показательной и логарифмической функции в программе Excel |
Лабораторная работа №5 |
Изучение тригонометрических функций в программе Excel |
Лабораторная работа №6 |
Численное дифференцирование степенных функций |
Лабораторная работа №7 |
Численное дифференцирование алгебраических функций |
Лабораторная работа №8 |
Численное дифференцирование тригонометрических функций |
Лабораторная работа №9 |
Численное интегрирование по правилу трапеций |
Лабораторная работа №10 |
Численное интегрирование по методу Симпсона |
Лабораторная работа №11 |
Построение частичных сумм для курса валют |
Лабораторная работа №12 |
Вычисления математического ожидания для курсов валют |
Лабораторная работа №13 |
Построение тренда по средним арифметическим ценам валют |
Лабораторная работа №14 |
Построение тренда по математическим ожиданиям ценам валют |
Лабораторная работа №15 |
Построение многоугольников распределения для курсов валют |
Лабораторная работа №16 |
Закон устойчивости частот |
Лабораторная работа №17 |
Анализ экономико-исторических явлений статистическими методами |
Лабораторная работа №18 |
Метод Эйлера приближённого интегрирования дифференциального уравнения у' = f (х,у) |
Лабораторная работа №19 |
Прием задолженностей по выполненным работам. |