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;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

-  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