- •Нефтяной технический университет” Филиал гоу впо угнту в г. Стерлитамаке учебно–методическое пособие студенту
- •Цели и задачи дисциплины
- •3.Cодержание дисциплины
- •4.Лабораторные работы
- •5. Темы расчетных заданий
- •6. Критерии оценок
- •9 Перечень тем разделов для самостоятельного изучения
- •10. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •12 Перечень контрольных вопросов (по семестром)
- •11 Учебно-методическая литература
12 Перечень контрольных вопросов (по семестром)
1 семестр
1 Дать определение матрицы, действия над матрицами.
2 Что такое определители второго и третьего порядка?
3 Сформулировать свойства определителей.
4 Дать определения дополнения и минора.
5 Дать определения определителей n-го порядка, обратной матрицы.
6 Дать определение декартовых координат на плоскости и в пространстве.
7 Какое пространство называется векторным и что такое линей на операция над векторами?
8 Что такое базис, разложение вектора по базису?
9 Сформулировать теорему Лапласа.
10 Сформулировать определения скалярного произведения двух векторов и его свойства, длины вектора, угла между векторами, условие ортогональности двух векторов.
11 Дать определение векторного произведения двух векторов, их свойств, приложения в геометрии и механике.
12 Что такое смешанное произведение трех векторов геометрический смысл определителя третьего порядка,
13 Определение линейного пространства. Действия над векторами в координатах.
14 Охарактеризовать прямую на плоскости.
15 Охарактеризовать плоскость в трехмерном пространстве. Взаимное расположение двух плоскостей.
16 Охарактеризовать прямую линию в трехмерном пространстве, направляющий вектор прямой, канонические уравнения. Взаимное расположение двух прямых. Взаимное расположение прямой линии и плоскости.
17 Охарактеризовать кривые линии второго порядка (окружность, эллипс гипербола парабола, их геометрические свойства и уравнения).
18 Охарактеризовать поверхности второго порядка (сфера эллипсоид, гиперболоиды, параболоиды, их канонические уравнения и исследования их форм методом сечений).
19 Сформулировать определения прямой и обратной теоремы. Символы математической логики. Бином Ньютона.
20 Какие элементарные функции вы знаете, их свойства и графики?
21 Дать определения первого и второго замечательных пределов. Их следствия.
22 Дать определения непрерывности функции в точке. Точки разрыва и их классификация.
23 Дать определения производной функции в точке, ее геометрический и механический смысл. Необходимое условие существование производной. Основные правила дифференцирования.
24 Дифференцирования функции заданной параметрической, производная не явно заданной функции
25 производные и дифференциалы высших порядков. Раскрытия не определенности по правилу Лопиталя.
26 Что такое точки экстремума функции? Теорема Ферма. Теорема Ролля, Лагранжа , Коши, их применения.
27 Дать определения выпуклости и вогнутости кривой, точки перегиба.
28 Что такое асимптоты плоских кривых? Общая схема исследования функции и построения ее графика.
29 Дать определение касательной и нормали к кривой второго порядка
2 семестр
30 Дать определение векторных функций скалярного аргумента. Производная ,ее механический и геометрический смысл.
31 Дать определение функции нескольких переменных . Предел и непрерывность, частные производные их геометрический смысл для функций двух переменных.
32 Определение дифференцируемости функций нескольких переменных. Полное приращение и полный дифференциал. Геометрический смысл полного дифференциала. Касательная плоскость и нормаль к поверхности.
33 Дать определение неявной функции. Теорема существования. Дифференцирование сложной функции двух переменных. Частные производные и полные дифференциалы высших порядков.
34 Дать определение экстремумов функции нескольких переменных. Необходимое и достаточное условия экстремума. Что такое условный экстремум? Метод множителей Логранжа.
35 Дать определение комплексных чисел, действия сними. Изображение комплексных чисел на плоскости, модуль и аргумент комплексного числа.
36 Сформулировать основную теорему алгебры. Теорема Бузу.
37 Дать определения первообразной, неопределенного интеграла и его простейшего свойства.
38 Правила интегрирования по частям и заменой переменной. Интегрирование дробнорациональных функций. Интегрирование тригонометрических функций. Примеры «неберушихся» интегралов.
39 Определение определенного интеграла. Формула Ньютона Лейбница. интегрирование0 по частям и заменой переменной.
40 Методы приближенного вычисления определенных интегралов. Формулы прямоугольника, трапеций и Симпсона. Приложения определенных интегралов к вычислению площадей плоских фигур и объемов тел вращения.
41 Несобственные интегралы первого рода с бесконечными пределами, основные свойства, признаки сходимости.
42 Задача о вычислении масс неоднородных плоских и пространственных тел. Определение двойных и тройных интеграллов.
43 Вычисление двойных тройных интегралов в полярных, цилиндрических и сферических координатах.
44 Приложения кратных интегралов к задачам механики: моменты инерции, координаты центра тяжести, статические моменты для плоских и пространственных материальных тел.
45 Определение криволинейного интеграла первого рода (по длине дуги) и его свойства. Теорема существования и вычисление криволинейного интеграла 1-го рода. Задача вычисления работы силы вдоль линии. Определение кри-волинейного интеграла 2-го рода и его свойства. Теорема существования и вычисление криволинейного интеграла 2-го рода. Связь между криволинейными интегралами. Формула Грина
46 Поверхностные интегралы по площади и по координатам. Формулы Остроградского и Стокса.
47 Определение скалярное поле. Поверхности и линии уровня. Производная по направлению.
48 Дивергенция векторного поля, свойства, вычисление, физический смысл. Формула Остроградского. Соленоидальное поле. Работа силового поля. Циркуляция векторного поля. Теорема Стокса. Ротор векторного поля, свойства и вычисление.
3 семестр
50 Физические задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям. Дифференциальные уравнения 1-го порядка. Уравнения с разделяющимися переменными.
51 Дифференциальные уравнения высших порядков. Задача Коши. Понятие о краевых задачах для дифференциального уравнения.
52 Общие сведения о линейных дифференциальных уравнениях высшего порядка. Определитель Вронскрго.
53 Линейные однородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. Линейные неоднородные дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами.
54 Нахождение частного решения для уравнений со специальной правой частью.
55 Система обыкновенных дифференциальных уравнений. Нормальная система дифференциальных уравнений. Геометрический смысл решения. Основные понятия. Теорема существования и единственности решения задачи Коши. Механическая интерпретация.
56 Числовые ряды. Сходимость и сумма ряда. Свойства сходящихся рядов. Действия с рядами. Необходимое и достаточное условия сходимости. Ряды с положительными членами. Теоремы сравнения.
57 Достаточные признаки Даламбера и Коши. Интегральный признак Коши. Знакопеременные и знакочередующиеся ряды. Признак Лейбница. Абсолютная и условная сходимости ряда.
58 Элементы теории функций и функционального анализа. Функциональные ряды. Область сходимости. Равномерно сходящиеся ряды и их основные свойства. Признак Вейерштрасса.
59 Степенные ряды. Теорема Абеля. Определение радиуса сходимости степенного ряда. Обобщенные степенные ряды. Свойства степенных рядов.
60 Ряды Маклорена и Тейлора. Разложение основных элементарных функций в степенные ряды.
61 Применение степенных рядов к приближенному вычислению значений функций и определенных интегралов.
62 Тригонометрический ряд. Ряды Фурье. Теорема о сходимости ряда Фурье. Разложение периодической функции в ряд Фурье.
63 Разложение в ряд Фурье четных и нечетных функций. Разложение непериодических функций. Интеграл Фурье. Синус и косинус преобразования Фурье. Свойства преобразование Фурье.
64 Функции комплексного переменного: предел, непрерывность и производная ФКП. Условия Коши-Римана.
65 Аналитические функции. Гармонические функции и их связь с аналитическими. Геометрический смысл модуля и аргумента производной ФКП.
66 Интеграл от функции КП. Его сведение к вычислению криволинейных интегралов. Теорема Коши для односвязной и многосвязной областей. Интегральная формула Коши для одной и многосвязных областей.
67 Ряды комплексных чисел и функций КП. Ряды Тейлора и Лорана. Изолированные точки и их классификация. Особенности ФКП в бесконечно удаленной точке. Нули и полюсы аналитических функций, их связь.
68 Вычеты функции КП. Основная теорема о вычетах. Применение ее к вычислению интегралов. Вычисление несобственных интегралов с помощью вылетов.
4 семестр
69 Преобразование Лапласа, его свойства. Оригинал и изображение. Основные теоремы об оригиналах и изображениях: линейность, подобие, запаздывание. Теорема существования изображений.
70 Сформулировать теоремы дифференцирования и интегрирования оригинала и изображения Свертка оригиналов, ее свойства. Преобразование Лапласа свертки
71 Сформулировать теоремы разложения. Интегрирование дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений операционным методом.
72 Постановка задач вариационного исчисления. Задача нахождения экстремума функционала, перевод его в функцию конечного числа переменных.
73 Задача Лагранжа на условный экстремум в оптимальном управлении. Некоторые элементы теории Гамильтона-Якоби и принципа максимума Понтрягина.
74 Физические задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям в частных производных: колебательные процессы, теплопроводность и диффузия, электромагнитное поле.
75Канонические формы и классификация уравнений в частных производных 2-го порядка. Характеристическое уравнение. Постановка основных задач: задача Коши, краевые задачи, смешанные задачи. Корректность постановки краевых задач.
76 Уравнения колебания струны. Метод Даламбера (характеристик). Для уравнения колебаний струны.
77 Уравнение теплопроводности и его решение.
78 Метод Фурье. Общая схема его применения. Задача Штурма-Лиувилля. Собственные функции и собственные значения.
79 Комбинаторика. Предмет теории вероятностей. Пространство элементарных событий. Алгебра событий. Понятие случайного события. Классическое и геометрическое определение вероятности. Понятие об аксиоматическом построении теории вероятностей. Аксиомы теории вероятностей и их следствия.
80 Условная вероятность. Формула полной вероятности. Формулы Бейеса. Последовательность независимых испытаний. Схема Бернулли. Предельные теоремы Муавра-Лапласа и Пуассона.
81 Определение случайной величины, ее свойства. Дискретные и непрерывные случайные величины. Ряд распределения дискретной случайной величины.
82 Непрерывная СВ. Функция и плотность распределения. Вероятность попадания случайной величины в заданный интервал. Некоторые виды распределений.
83 Числовые характеристики случайной величины: математическое ожидание, мода, медиана, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, моменты распределния. Их свойства.
84 Понятие о системе случайных величин. Функция распределения двухмерной случайной величины . Зависимые и независимые случайные величины. Условные законы распределения.
85 Числовые характеристики двумерного распределения. Коэффициент корреляции.
86 Закон больших чисел: неравенство и теорема Чебышева.
87 Предметет математической статистики и ее основные задачи. Генеральная совокупность и выборка. Вариационный ряд. Гистограмма. Эмпирическая функция распределения. Выборочное среднее и дисперсия. Точечные оценки и их характеристики: несмещенность, эффективность, состоятельность.
88 Интервальные оценки математического ожидания и дисперсии. Метод максимального правдоподобия. Доверительная всроятность и доверительный интервал. Доверительные интервалы для оценки математического ожидания и дисперсии нормально распределенной случайной величины.
89 Проверка статистических гипотез. Понятие о критериях согласия. Проверка гипотез о равенстве математических ожиданий и дисперсий двух нормальных совокупностей. Критерии Фишера и Пирсона.
90 Функциональная, статистическая и корреляционная зависимости. Эмпирическая и теоретическая функции регрессии. Линейная регрессия. Корреляционная таблица. Выборочный коэффициент корреляции и его свойств. Корреляционное отношение.