Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций
полное наименование института/факультета
УТВЕРЖДАЮ |
Заведующая кафедрой «Высшая математика» |
() |
подпись, Ф. И.О. |
«___» __________ 2010 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплин "Математика" и "Избранные главы математики"
для специальности 190402 "Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте"
Составитель доцент
Обсуждена на заседании кафедры «Высшая математика»
«___» ____________ 2009 г., протокол № ___
Одобрена на заседании методической комиссии Естественно−научного института
«__» ____________ 2010 г., протокол № ___
Одобрена на заседании методической комиссии Института управления, автоматизации и телекоммуникаций
«__» ____________ 2010 г., протокол № ___
2010 г.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций
полное наименование института/факультета
УТВЕРЖДАЮ |
Заведующая кафедрой «Высшая математика» |
() |
подпись, Ф. И.О. |
«___» __________ 2010 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплин "Математика" и "Избранные главы математики"
для специальности 190402 "Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте"
Составитель доцент
Обсуждена на заседании кафедры «Высшая математика»
«___» ____________ 2010 г., протокол № ___
Одобрена на заседании методической комиссии Естественно−научного института
«__» ____________ 2010 г., протокол № ___
Одобрена на заседании методической комиссии Института управления, автоматизации и телекоммуникаций
«__» ____________ 2010 г., протокол № ___
2010 г.
Цель дисциплины
Цель преподавания дисциплин "Математика" и "Избранные главы математики"– обучить будущего инженера математическим методам, которые используются в различных технических и общетеоретических дисциплинах.
В своей практической деятельности инженеру приходится осуществлять разного рода математические операции, поэтому он должен овладеть наиболее употребляемыми методами их проведения. Математика является фундаментальной дисциплиной, её изучение предусматривает:
- развитие логического и аналитического мышления;
- овладение основными методами исследования и решения математических задач;
- выработку умения самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных (инженерных) задач;
- овладение математической культурой;
- развитие навыков использования математических методов и основ математического моделирования в практической деятельности.
Задачи дисциплин
Студентам специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» необходимо знать математику в объёме, необходимом для решения производственных и исследовательских задач, а именно:
- название разделов курса, их цели, задачи, а также место соответствующего раздела в математическом и инженерном образовании;
- основные методы и положения дифференциального исчисления;
- основные методы и положения интегрального исчисления;
- основные методы и положения теории обыкновенных дифференциальных уравнений;
- основные методы и положения уравнений математической физики;
- основные методы и положения элементов теории поля;
- основные методы и положения гармонического анализа;
- основные методы и положения теории функций комплексной переменной;
- основные методы и положения теории последовательностей и рядов;
- основные методы и положения численных методов и вычисли-тельных экспериментов;
- основные методы и положения функционального анализа;
- основные методы и положения теории вероятностей;
- основные методы и положения математической статистики;
- основные методы и положения теории случайных процессов;
- основные методы и положения вариационного исчисления;
- основные методы и положения оптимального управления.
Студент специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» должен уметь:
- распознавать основные математические объекты;
- осуществлять действия с числовыми последовательностями; вычислять предел числовой последовательности; вычислять пре-дел функции одной и нескольких переменных; раскрывать основ-ные неопределённости, возникающие при вычислении пределов функций; сравнивать бесконечно малые функции; определять основные свойства функций – область определения, множество значений, монотонность, чётность–нечётность, периодичность, непрерывность; строить график функции; проводить преобразования графиков функций; определять наличие точек разрыва функции; классифицировать точки разрыва функции;
- дифференцировать функции одной и нескольких переменных; находить производные основных элементарных функций; находить дифференциал функции одной и нескольких переменных; применять дифференциал функции одной и нескольких переменных к приближённым вычислениям; составлять уравнения асимптот графика функции; производить разложение функции в ряды Тейлора и Маклорена; определять экстремумы функции одной и нескольких переменных;
- находить первообразную и неопределённый интеграл; вычислять определённый, кратные, криволинейные и поверхностные интегралы в различных системах координат; определять тип несобственных интегралов; применять признаки сходимости несобственных интегралов; использовать интегралы при решении различных геометрических и физических задач; вычислять определённые интегралы приближённо с использованием численных методов;
- находить частичные суммы числовых рядов; осуществлять действия с рядами; применять необходимый и достаточные признаки сходимости числовых рядов; устанавливать абсолютную или условную сходимости знакопеременных числовых рядов с использованием признака Лейбница; находить радиусы, интервалы и области сходимости функциональных рядов; применять теорему Абеля; устанавливать свойства функциональных рядов; осуществлять почленное дифференцирование и почленное интегрирование функциональных рядов; осуществлять разложение функции в степенной ряд в окрестности точки; решать дифференциальные уравнения с помощью степенных рядов; вычислять определённые интегралы с помощью степенных рядов; проводить приближённые вычисления с помощью степенных рядов; вычислять коэффициенты Фурье; осуществлять разложение функции в ряд Фурье в соответствии с данными;
- определять типы и виды дифференциальных уравнений; решать обыкновенные дифференциальные уравнения аналитически и приближённо; определять особые точки и особые решения обыкновенных дифференциальных уравнений; решать системы обыкновенных дифференциальных уравнений; определять устойчивость решений дифференциального уравнения;
- классифицировать уравнения математической физики; решать уравнения колебания струны; решать задачу Коши методом Фурье и методом Даламбера; решать уравнения теплопроводности;
- определять и строить векторные линии; вычислять поток вектор-ного поля через поверхность; вычислять градиент, дивергенцию, циркуляцию, ротор векторного поля; проводить классификацию и определять тип векторных полей; вычислять потенциал векторного поля; применять формулы Остроградского–Грина и Стокса при решении задач векторного анализа;
- производить действия с комплексными числами; проводить геометрическую интерпретацию комплексных чисел; строить области на комплексной плоскости; переходить от алгебраической формы записи комплексного числа к тригонометрической или показательной; определять основные свойства функции комплексной переменной; вычислять предел функции комплексной переменной; вычислять значения функций комплексной переменной; дифференцировать функции комплексной переменной; интегрировать функции комплексной переменной; применять интегральную формулу Коши при вычислении интегралов функций комплексной переменной; осуществлять разложение функции комплексной переменной в ряды Тейлора и Лорана; определять правильную и главную части рядов Лорана; классифицировать особые точки функции комплексной переменной; вычислять вычеты функции комплексной перемен-ной; применять теорему о вычетах к вычислению интегралов от функций комплексной переменной;
- проверять аксиомы метрики и аксиомы нормы; устанавливать метризованность и нормированность векторных пространств; определять открытые и замкнутые множества; проводить ортогонализацию систем функций;
- вычислять вероятность случайного события по классической схеме; вычислять геометрическую вероятность случайного события; вычислять частоту случайного события; определять зависимость или независимость случайных событий; вычислять условную вероятность случайного события; вычислять полную вероятность случайного события; применять формулу Байеса; вычислять вероятности повторных событий по схеме Бернулли с использованием формул Бернулли и асимптотических формул Пуассона и Лапласа; определять тип случайных величин; составлять законы распределения случайных величин; вычислять числовые характеристики случайных величин; применять закон больших чисел и центральную предельную теорему теории вероятностей; составлять ковариационную матрицу; вычислять коэффициенты корреляции; составлять характеристические функции случайных величин и устанавливать их свойства;
- применять цепи Маркова при решении задач теории случайных процессов; определять переходные вероятности; записывать стационарное распределение; определять характеристики процессов с независимым приращением, пуассоновских процессов, стационарных процессов;
- составлять вариационный ряд и эмпирическую функцию; строить полигон и гистограмму; вычислять выборочную среднюю и выборочную дисперсию; устанавливать свойства статистических оценок – состоятельность, эффективность и несмещённость; определять доверительный интервал и доверительную вероятность; применять метод наибольшего правдоподобия; составлять уравнение регрессии; строить линии регрессии; делать выводы о наличии и характере корреляционной зависимости; применять статистические методы обработки экспериментальных данных; осуществлять проверку статистических гипотез с применением различных критериев;
- применять правила суммы и произведения при решении задач комбинаторики; вычислять перестановки, размещения и сочетания элементов выборки; применять бином Ньютона и полиномиальную формулу при решении соответствующих задач комбинаторики;
- составлять и классифицировать оптимизационные задачи; устанавливать формы записи задач вариационного исчисления; выявлять критерии оптимизации; решать классические задачи вариационного исчисления; осуществлять вариацию функционала; применять необходимые и достаточные условия экстремума функционала; решать задачи на условный экстремум; решать задачи оптимального управления; использовать принцип Понтрягина при решении задач оптимального управления;
- устанавливать сходимость численного метода и оценивать его погрешность; использовать численные методы в теории приближений – интерполяционные многочлены Лагранжа и Ньютона, численное дифференцирование и численное интегрирование; оценивать погрешности численных методов в теории интерполяции;
- Для изучения дисциплины «Математика» необходимы знания школьных курсов математики и физики.
Объём дисциплин и его распределение по видам работ
Для изучения дисциплины «Математика» согласно РУП отводится 492 часа, из них 234 часа − аудиторные занятия и 258 чаcов − самостоятельная работа студентов. Распределение по семестрам следующее:
I семестр: всего 134 часа, 54 часа − аудиторные занятия (18 часов − лекции, 36 часов − практические занятия) 80 часов − самостоятельная работа студентов; 3 РГР; зачет;
II семестр: всего 208 часов, 108 часов − аудиторные занятия (54 часа − лекции, 54 часа − практические занятия) 100 часов − самостоятельная работа студентов; 3 РГР; экзамен;
III семестр: всего 150 часов, 72 часа − аудиторные занятия (36 часов − лекции, 36 часов − практические занятия) 78 часов − самостоятельная работа студентов; 3 РГР; экзамен;
Для изучения дисциплины «Избранные главы математики» согласно РУП отводится 75 часов, из них 36 часов − аудиторные занятия и 39 часов − самостоятельная работа студентов. Эта дисциплина, как продолжение дисциплины «Математика», изучается в IV семестре:
IV семестр: всего 75 часов, 36 часов − аудиторные занятия (18 часов − лекции, 18 часов − практические занятия) 39 часов − самостоятельная работа студентов; 1 РГР; зачет.
Модульное построение содержания учебного материала дисциплины «Математика» I - III семестры (13,5 з. е.)
и дисциплины «Избранные главы математики»
IV семестр (2 з. е.)
Математика−I (3,6 з. е.) |
Введение в математический анализ (1 з. е.): - функция и её свойства; - предел функции; - непрерывность и точки разрыва функций, - свойства функций, непрерывных на отрезке |
Дифференциальное исчисление функции одной действительной переменной (1,1 з. е.): - производная функции; - дифференциал функции; - основные теоремы дифференциального исчисления; - приложения дифференциального исчисления; |
Интегральное исчисление функции одной действительной переменной (1,5 з. е.): - первообразная и неопределённый интеграл; - определённый интеграл; - несобственные интегралы; - приложения определённого интеграла |
Математика−II (5,7 з. е.) |
Численные методы (0,4 з. е.): - интерполирование; - численные методы алгебры; - численное интегрирование; - |
Комплексные числа ( 0,3 з. е.) Алгебраическая форма комплексных чисел; тригонометрическая форма комплексных чисел; формула Эйлера - |
Функции нескольких переменных ( 0.25 з. е.) - функции нескольких переменных; - производные функций нескольких переменных; - дифференциалы функций нескольких переменных; - экстремумы функций нескольких переменных; Обыкновенные дифференциальные уравнения, системы дифференциальных уравнений, уравнения математической физики ( 1.5 з. е ) ОДУ первого порядка; линейные ОДУ высших порядков; - системы ОДУ; - теория устойчивости - классификация уравнений математической физики; - |
Кратные, криволинейные и поверхностные интегралы. Теория поля (2 з. е.) - двойные и тройные интегралы; - криволинейные интегралы первого и второго рода; поверхностные интегралы первого и второго род характеристики скалярного поля; характеристики векторных полей классификация векторных полей -- - |
Числовые и функциональные ряды (0,85 з. е.): - числовые ряды; свойства равномерно сходящихся функциональных рядов; степенные рядов; приложения степенных рядов |
- Интегралы зависящие от параметра. Специальные и обобщенные функции ( 0,4 з. е ) - Непрерывность, интегрирование и дифференцирование по параметру; - Несобственные интегралы, зависящие от параметра; - Гамма - функции, Бэта-функции, цилиндрические функции, функции Бесселя; Дельта- функция Дирака, функция Хевисайда, сглаживающие функции. |
Математика−III (4,2 з. е.) |
Теория функций комплексной переменной (1,1 з. е.): - элементарные функции; - дифференцирование функций комплексной переменной; - интегрирование функций комплексной переменной; - ряды Тейлора и Лорана; - вычеты и их применение к интегрированию; |
Операционное исчисление (0,5 з. е.): - преобразование Лапласа; - теоремы операционного исчисления; - интеграл Дюамеля |
Функциональный и гармонический анализ (1,1 з. е.): - метрические, нормированные и гильбертовы пространства; - Ортогональные и ортонормированные системы функций; - ряды Фурье; - интеграл Фурье; - преобразования Фурье; - Метод Фурье. |
Теория вероятностей (1,5 з. е.) Элементы комбинаторики; - случайные события; - случайные величины; - корреляция случайных величин; - закон больших чисел и центральная предельная теорема теории вероятностей |
Избранные главы математики−IV (2 з. е.) |
Математическая статистика (0,8 з. е.) - статистические методы обработки экспериментальных данных; статистическая проверка статистических гипотез - |
Теория случайных процессов (0,6 з. е.) потоки событий и их характеристики; потоки Эрланга; цепи Маркова |
Методы оптимизации (0,6 з. е.) - задачи классического вариационного исчисления; задачи оптимального управления |
Тематическое содержание курса
Номер лекции | Содержание занятия | Кол−во часов |
1 | Функция: способы задания и свойства. Основные элементарные функции и их свойства. Сложная функция. Числовые последовательности и действия с ними.. Предел функции. Предел функции в точке и на бесконечности Теоремы о пределах. | 2 |
2 | . Критерий Коши. Теорема Вейерштрасса.. Односторонние пределы функции в точке. Арифметические свойства предела функции. Бесконечно малые и бесконечно большие функции и их связь. Сравнение бесконечно малых функций. Первый и второй замеча-тельные пределы и их следствия | 2 |
3 | Непрерывность функции в точке. Локальные свойства непрерывных функций. Непрерыв-ность основных элементарных функций. Односторонняя непрерывность. Точки разрыва и их классификация. Определение и свойства функции, непрерывной на отрезке. Асимптоты. | 2 |
4 | Производная функции. Геометрический и механический смысл производной. Связь с непрерывностью. Правила и формулы дифференцирования. Производные сложной, обратной, неявной и параметрически заданной функций. Логарифмическое диффе-ренцирование. Производные высших порядков | 2 |
5 | Дифференциал функции: определение, свойства, способы вычисления. Дифференци-алы высших порядков. Основные теоремы дифференциального исчисления и их примене-ние. Правило Лопиталя. Приложения производной к исследованию свойств функций. | 2 |
6 | Первообразная и неопределённый интеграл: определение и свойства. Правила интегрирования. Таблица основных первообразных. Методы интегрирования. | 2 |
7 | Определение и свойства определённого инте-грала. Интеграл с переменным верхним преде-лом. Формула Ньютона–Лейбница. Замена переменной и интегрирование по частям в определённом интеграле. | 2 |
8 | Определение и свойства несобственных интегралов. Сходимость несобственных интегралов. Критерий Коши. Признаки сходимости несобственного интеграла первого рода: признак сравнения, признак Дирихле, частный признак сравнения. Вычисление несобствен-ных интегралов | 2 |
9 | Геометрические приложения определённого интеграла: вычисление площади криволинейной трапеции, вычисление площади сектора, вычисление длины дуги плоской кривой, вычисление объёмов тел вращения, | 2 |
10 | .Функции многих переменных. Дифференцирование, частные производные, полный дифференциал. Экстремум функции двух переменных. наибольшее и наименьшее значения в области. Неявные функции. Теорема существования неявных функций. Дифференцирование неявных функций. Теорема об обратном отображении. | 2 |
11 | Комплексные числа. Действия с комплексными числами и их свойства. Геометрическая интерпретация комплексного числа. Формы записи комплексных чисел. Формула Муавра. Основная теорема алгебры. Области в комплексной плоскости. | 2 |
12 | . Основные понятия и определения теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Задача Коши. Теорема существования и единственности. Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными. Особые решения. | 2 |
13 | Однородные дифференциальные уравнения I порядка и приводящиеся к ним. Линейные дифференциальные уравнения I порядка. Уравнения Бернулли. Дифференциальные уравнения высших порядков, допускающие понижение порядка. Задача Коши. | 2 |
14 | Линейные дифференциальные уравнения:II порядка однородные и неоднородные. с постоянными коэффициентами. Общая теория, Нахождение общего решения однородных уравнений. | 2 |
15 | Решение линейных неоднородных дифференциальных уравнений II порядка с постоянными коэффициентами по виду правой части. Метод Лагранжа. Понятие о краевых задачах. | 2 |
16 | .Нормальная система дифференциальных уравнений. Задача Коши. Теорема существования и единственности. Элементы качественной теории. Геометрический смысл решения. Фазовое пространство. Точки покоя. | 2 |
17 | - Системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Сведение к одному дифференциальному уравнению высшего порядка. Метод интегрируемых комбинаций. | 2 |
18 | Теория устойчивости. Теоремы Ляпунова об устойчивости. Функции Ляпунова. Предельные циклы. Дифференциальные уравнения в частных производных. Основные уравнения математической физики. | 2 |
19 | Двойной интеграл: определение, свойства, вычисление в прямоугольной декартовой системе координат. Непрерывные и дифференцируемые отображения. Функциональные опроеделители. | 2 |
20 | Замена переменных в двойном интеграле. Двойной интеграл в полярной системе координат. Геометрические и физические приложения двойного интеграла. | 2 |
21 | . Тройной интеграл: определение, свойства, вычисление в прямоугольной декартовой, цилиндрической и сферической системах координат. Геометрические и физические приложения тройного интеграла | 2 |
22 | Криволинейные интегралы: определение, классификация, свойства, вычисление. Связь криволинейных интегралов I и II рода. | 2 |
23 | Формула Грина и ее следствия.. Условие независимости от пути интегрирования. Восстановление функции по полному дифференциалу. Поверхностные интегралы I рода. Площадь поверхности. | 2 |
24 | Ориентация поверхности. Поверхностные интегралы II рода. Связь поверхностных интегралов I и II рода. | 2 |
25 | Формула Остроградского−Гаусса. Форму-ла Стокса. Скалярное поле. Поверхности уровня. Производная по направлению. Градиент. | 2 |
26 | Вектор–функция скалярного аргумента и её производная. Кривизна, радиус кривизны, круг кривизны Векторное поле. Векторные линии. Поток векторного поля через поверхность. Дивергенция векторного поля, её физический смысл. Оператор Лапласа Приложение формулы Остроградского−Гаусса. | 2 |
27 | Циркуляция. Ротор. Приложение формулы Стокса. Специальные поля. | 2 |
28 | . Числовые ряды. С войства сходящихся рядов. Необходимый признак сходимости. Достаточные признаки сходимости знакоположительных числовых рядов. | 2 |
29 | Знакопеременные ряды. Абсолютная и условная сходимость числового ряда. Признак Лейбница. Свойства абсолютно сходящихся рядов. Числовые ряды в комплексной форме. | 2 |
30 | Функциональные ряды. Признак Вейерштрасса. Почленное дифференцирование и почленное интегрирование равномерно сходящихся функциональных рядов. Степенные ряды. Сходимость степенных рядов. Теорема Абеля. Радиус, интервал и область сходимости. | 2 |
31 | Ряд Тейлора. Разложение основных элементарных функций в степенной ряд. | 2 |
32 | Приближённые вычисления с помощью степенных рядов | 2 |
33 | Численные методы в теории приближений: интерполяционные многочлены Лагранжа и Ньютона. Численное дифференцирование. Численное интегрирование. | 2 |
34 | Интегралы зависящие от параметра. Дифференцирование и интегрирование по параметру. Несобственные интегралы, зависящие от параметра | 2 |
35 | - Специальные функции: Гамма- функции, Бэта-функции, цилиндрические функции: Бесселя; Ганкеля. Неймана | 2 |
36 | Обобщенные функции: Дельта - функция Дирака, функция Хевисайда и сглаживающие функции. . | 2 |
37 | Функции комплексной переменной. Элементарные функции, их свойства. Предел функции комплексной переменной и его свойства. Дифференцируемость и аналитичность функции комплексной переменной. Условия Коши–Римана. . | 2 |
38 | Интегрирование функции комплексной переменной. Регулярность первообразной. Теорема Коши. Интегральная формула Коши. Теорема Лиувилля. Ряд Тейлора в комплексной форме. | 2 |
39 | Ряд Лорана. Изолированные особые точки и их классификация. Вычеты и их вычисление. Основная теорема о вычетах. Принцип аргумента. Теорема Руше | 2 |
40 | Применение вычетов к вычислению интегралов. | 2 |
41 | Преобразование Лапласа и его свойства. Классы оригиналов и изображений. Таблица изображений. Основные теоремы операционного исчисления. | 2 |
42 | Способы восстановления оригиналов. Изображение периодического оригинала. Интеграл Дюамеля, его свойства и применение. Решение телеграфного уравнения операционным методом. | 2 |
43 | Метрика. Норма. Метрические и нормирован-ные пространства. Евклидовы, гильбертовы, банаховы пространства. Полнота простран-ства. Ортогонализация функциональных систем. Ряды Фурье периодических функций по ортогональным системам. Функции Бесселя как коэффициенты Фурье. Неравенство Бесселя. Равенство Парсеваля–Стеклова. Тригонометрические ряды Фурье четных и нечетных функций. | 2 |
44 | . Ряды Фурье в комплексной форме. Интеграл Фурье и его свойства. Синус и косинус преобразования Фурье. | 2 |
45 | Преобразование Фурье и его свойства. Спектральная функция. | 2 |
46 | Связь преобразования Фурье с преобразованием Лапласа (затухающие оригиналы). Применение преобразования Фурье. Метод Фурье для уравнения Пуассона и смешанных задач для волнового уравнения и уравнения теплопроводности. | 2 |
47 | Элементы комбинаторики. Случайные события: определение, Аксиоматическое построение теории вероятностей Классическая вероятность. Статистическая вероятность. Геометрическая вероятность. Теоремы сложения и умножения вероятностей случайных событий | 2 |
48 | . Условная вероятность случайного события. Гипотезы Байеса. Формула полной вероят-ности. Схема Бернулли. Формула Бернулли. Асимптотическая формула Пуассона. Локальная теорема Лапласа. Интегральная теорема Лапласа. | 2 |
49 | Случайные величины: определение, классификация, законы распределения дискретной случайной величины.. | 2 |
50 | Операции над независимыми случайными величинами. Числовые характеристики дискретной случайной величины и их свойства... | 2 |
51 | . Непрерывная случайная величина. Интегральная и дифференциальная функции. Числовые характеристики непрерывной случайной величины и их свойства. | 2 |
52 | Основные законы распределения непрерывной случайной величины. Обобщение понятия функции плотности на случай величины дискретного типа. Смешанные случайные величины. | 2 |
53 | Элементарные операции над непрерывными случайными величинами. | 2 |
54 | Системы случайных величин. Условные законы распределения. Корреляция. Закон больших чисел и центральная предельная теорема теории вероятностей. | 2 |
55 | Элементы математической статистики. Генеральная и выборочная совокупности. Выборочный метод. | 2 |
56 | Ошибки выборки. Точечные оценки. | 2 |
57 | Доверительные интервалы. Интервальные оценки. | 2 |
58 | Линейная корреляция. Прямые регрессии. | 2 |
59 | Статистические методы обработки экспериментальных данных. Статистическая проверка статистических гипотез. Понятие о критериях согласия. Проверка гипотез о равенстве долей и средних. Проверка гипотезы о значении параметров нормального распределения. Проверка гипотезы о виде распределения | 2 |
60 | Случайные процессы: определение, классификация. Поток событий: определение, классификация. Потоки Пальма и Эрланга. | 2 |
61 | Цепи Маркова: определение, классификация. Переходная вероятность. Матрица перехода. Графы состояний системы. Равенство Маркова. | 2 |
62 | Марковский процесс с непрерывным временем. Система дифференциальных уравнений Колмагорова. | 2 |
63 | Классификация оптимизационных задач и методов. Выпуклые задачи оптимизации. Задачи классического вариационного исчисления. Вариация функционала и её свойства. Понятие о задачах оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина для задач оптимального управления. | 2 |
Номер практического занятия | Содержание занятия | Кол−во часов |
1 | Числовые множества. Элементарные функции. Графики элементарных функций. | 2 |
2 | Область определения функции. Свойства функций (монотонность, четность, ограниченность, периодичность)Гиперболические функции. Последовательность. | 2 |
3 | . Предел функии. Теоремы о пределах, неопределенности (¥¤¥) и (¥-¥). Предел последовательности. | 2 |
4 | Неопределенность (0/0), первый замечательный предел. | 2 |
5 | Второй замечательный предел. Предел степенно-показательной функции. Непрерывность функции. Классификация точек разрыва. | 2 |
6 | Контрольная работа №1 " Предел функции". . Асимптоты графика функции. | 2 |
7 | . Производная функции. Дифференцирование функции по определению. Правила и формулы дифференцирования. Производная сложной функции | 2 |
8 | Геометрический и физический смысл производной. Производная неявной функции. Производные высших порядков. Производная параметрически заданной функций. | 2 |
9 | Логарифмическое дифференцирование. Правило Лопиталя. Точки экстремума. Наибольшее и наименьшее значения функии непрерывной на отрезке. Условия существования точек перегиба. | 2 |
10 | Контрольная работа №2 " Производная функции" Полное исследование функции. | 2 |
11 | Дифференциал функции. Неопределенный интеграл. Таблица интегралов. Правила интегрирования. Метод замены. | 2 |
12 | Интегрирование квадратных трехчленов в знаменателе. Интегрирование рациональных дробей. | 2 |
13 | Интегрирование по частям в неопределённом интеграле. Циклические интегралы. Интегрирование, иррациональных функций. | 2 |
14 | Тригонометрические подстановки. | 2 |
15 | Определенный интеграл. Замена переменной и интегрирование по частям. | 2 |
16 | Контрольная работа №3 "Интегрирование" | 2 |
17 | .Несобственные интегралы I и II рода. | 2 |
18 | .Вычисление площадей плоских фигур. | 2 |
19 | Вычисление длин дуг и объемов тел вращения. Приближенное вычисление определенного интеграла. | 2 |
20 | Функции многих переменных: область определения, частные производные, полный дифференциал. Дом. работа "Метод наименьших квадратов". | 2 |
21 | Комплексные числа. Действия с комплексными числами и их свойства. Формы записи комплексных чисел. Формула Муавра. Формула Эйлера. Задачи комбинаторики. Правило суммы. Правило произведения. Размещения. Сочетания. Перестановки. Бином Ньютона и полиномиальная формула | 2 |
22 | Дифференциальные уравнения I порядка с разделяющимися переменными. Задача Коши. Особые точки и особые решения. | 2 |
23 | Однородные дифференциальные уравнения I порядка. Линейные дифференциальные уравнения I порядка. | 2 |
24 | Дифференциальные уравнения высших порядков. Понижение порядка. | 2 |
25 | Решение линейных дифференциальных уравнений II порядка с постоянными коэффициентами однородных и неоднородных по виду правой части. | 2 |
26 | Метод Лагранжа. Краевые задачи.. | 2 |
27 | Системы линейных дифференциальных уравнений I порядка (метод сведения к одному дифференциальному уравнению высшего порядка). | 2 |
28 | Решение систем дифференциальных уравнений методом интегрируемых комбинаций. | 2 |
29 | Контрольная работа №4 "Дифференциальные уравнения". | 2 |
30 | Двойной интеграл в декартовых координатах. Двойной интеграл в полярных координатах. Приложения двойного интеграла. | 2 |
31 | Тройной интеграл в декартовых координатах. Тройной интеграл в цилиндрических координатах. | 2 |
32 | Тройной интеграл в сферических координатах. Приложения. Криволинейные интегралы I рода. | 2 |
33 | Криволинейные интегралы II рода. Формула Грина и ее следствия. | 2 |
34 | Контрольная работа №5 "Кратные и криволинейные интегралы". | 2 |
35 | Поверхностные интегралы I рода. | 2 |
36 | Поверхностные интегралы II рода. | 2 |
37 | Скалярное поле. Поверхности уровня. Производная по направлению. Градиент. | 2 |
38 | Вектор–функция скалярного аргумента и её производная. Кривизна, радиус кривизны, круг кривизны. Векторное поле. Векторные линии. Поток. | 2 |
39 | Дивергенция. Циркуляция векторного поля. Ротор. Приложение формул Остроградского-Гаусса и Стокса. | 2 |
40 | Специальные поля. | 2 |
41 | Знакоположительные числовые ряды. Необходимый и достаточные признаки сходимости. | 2 |
42 | Знакочередующиеся числовые ряды. Абсолютная и условная сходимость. Признак Лейбница. Степенные ряды. Радиус, интервал сходимости. | 2 |
43 | Разложение функций в ряд Тейлора. Приложение рядов Тейлора. | 2 |
44 | Контрольная работа №6 "Числовые и степенные ряды". | 2 |
45 | Численные методы в теории приближений: интерполяционные многочлены Лагранжа и Ньютона. | 2 |
46 | Линии и области в комплексной плоскости. Функции комплексного переменного. Элементарные функции. | 2 |
47 | Дифференцирование функции комплексного переменного. Условия Коши−Римана. Восстановление функции комплексной переменной по вещественной или мнимой частям. | 2 |
48 | Интегрирование функции комплексного переменного. Теорема Коши. Интегральная формула Коши. | 2 |
49 | Ряды Тейлора и Лорана. Разложение функции в ряд Лорана. Особые точки. | 2 |
50 | Вычеты. Применение вычетов к вычислению интегралов. Контрольная работа №7 "Особые точки". | 2 |
51 | Преобразование Лапласа. | 2 |
52 | Восстановление оригинала. Свертка в преобразовании Лапласа. Интеграл Дюамеля. Операторный метод решения задачи Коши. | 2 |
53 | Ряды Фурье в действительной форме. Ряд Фурье четных и нечетных функций. | 2 |
54 | Ряды Фурье в комплексной форме. Интеграл Фурье. Синус и косинус - преобразования Фурье. | 2 |
55 | Преобразование Фурье. | 2 |
56 | Связь преобразования Фурье с преобразованием Лапласа. Контрольная работа №8 "Ряды и преобразования Фурье". | 2 |
57 | Комбинаторика. Алгебра событий. Классическая вероятность. | 2 |
58 | Геометрическая вероятность. Основные теоремы о вероятностях случайных событий. Условная вероятность случайного события. Гипотезы Байеса. Формула полной вероятности. | 2 |
59 | Повторные независимые испытания. Схема Бернулли. Формула Бернулли. Асимптотическая формула Пуассона. Локальная теорема Лапласа. Интегральная теорема Лапласа. | 2 |
60 | Дискретные случайные величины, их числовые характеристики и законы распределения. | 2 |
61 | Непрерывные случайные величины. Функция распределения вероятностей, функция плотности распределения вероятностей. Числовые характеристики | 2 |
62 | Законы распределения Н. С.В. Контрольная работа №9 "Теория вероятностей". | 2 |
63 | Обобщение понятия функции плотности на случай величины дискретного типа. Смешанные случайные величины. Элементарные операции над непрерывными случайными величинами. | 2 |
64 | Двумерная случайная величина. Условные законы распределения. Корреляция. Закон больших чисел | 2 |
65 | Генеральная совокупность и выборка. Вариационный ряд. Гистограмма. Эмпирическая функция распределения | 2 |
66 | Выборочный метод. Статистические оценки. | 2 |
67 | Доверительный интервал. | 2 |
68 | Линейная корреляция. Прямые регрессии. | 2 |
69 | Статистическая проверка статистических гипотез. Проверка гипотезы о виде распределения. | 2 |
70 | Случайные процессы с дискретным и непрерывным временем. Пуассоновский поток событий. | 2 |
71 | Цепь Маркова с дискретным и непрерывным временем. Переходная вероятность. Матрица перехода. Графы состояний системы. Равенство Маркова. | 2 |
72 | Задачи на условный экстремум. Задачи оптимального управления. | 2 |
Виды самостоятельной работы студентов и их состав
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |


