Osnova témat

  • Úvod

    Charakteristika a cíle předmětu

    Materiály jsou určeny všem studentů a učitelům. Slouží k obohacení přenášek, cvičení a samostatného studia a jako vzorové materiály pro laboratorní cvičení s použitím programu Maple. Cílem je lepší pochopení probírané látky a zejména získání názorné představy o řadě matematických pojmů.

    Obsah

    Název tématuČíslo tématu
    Diferenciální počet funkcí jedné proměnné 1.
    Lineární algebra 2.
    Integrální počet funkcí jedné proměnné 3.
    Diferenciální počet funkcí dvou proměnných 4.
    Obyčejné diferenciální rovnice 5.
    Lineární prostory 6.
    Číselné řady 7.
    Pravděpodobnost a statistika 8.
    Fourierovy řady a diskrétní fourierova transformace 9.
    Další materiály 10.

    * po kliknutí na odkaz se zobrazí pouze výbrané téma

  • Diferenciální počet funkcí jedné proměnné

    • Přednášky

      • Soubor P_funkce_der obsahuje návod, jak zobrazit danou funkci a její derivace.
      • Soubor P_Extrem obsahuje výpočty lokálních a globálních extrémů a jejich grafické znázornění.
      • Soubor P_FunctionChart využívá příkazu FunctionChart k zobrazení dané funkce a vyznačení intervalů monotonie, intervalů, na nichž je funkce konkávní resp. konvexní, extrémů a inflexních bodů.
      • Soubor P_Taylor obsahuje ukázku náhrady funkce Taylorovým resp. Maclaurinovým polynomem libovolného řádu.
      • Laboratorní cvičení

      Funkce jedné reálné proměnné, Graf funkce jedné proměnné, Limita funkcí jedné proměnné, Derivace funkcí jedné proměnné, Inverzní funkce

      • Cvičení

        • Soubor C_Asymptoty soubor obsahuje příklady ze skript S-1804 A. Cílem je vypočítat a nakreslit k dané funkci asymptoty se směrnicí i bez směrnice.
        • Soubor C_Prubeh_graf obsahuje příklady ze skript S-1804 A. Cílem je nakreslit graf dané funkce, a získat tak představu jak skutečně vypadá, protože při kreslení äod rukyô dochází ke zkreslení grafů.
        • Soubor C_prubeh äkopírujeô ruční vyšetřování průběhu funkce.
        • Soubor C_Limity_graf obsahuje příklady ze skript S-1804 A na výpočet limit, ve kterých je potřeba využít znalostí grafů základních elementárních funkcí. Cílem je nakreslit graf elementární funkce a určit limitu.
        • Soubor C_diferencial obsahuje ukázky výpočtu diferenciálu a výpočtu derivace funkcí daných parametricky.
        • Soubor C_Fce_spoj obsahuje příkazy na určení bodů nespojitosti dané funkce, nalezení rovnice tečny ke grafu funkce v daném bodě a určení směrnice přímky, je-li dána dvěma body.
        • Soubor C_Graf obsahuje návod a ukázky příkazů pro grafů funkcí jedné proměnné daných explicitně a implicitně.
        • Soubor C_Graf_apl obsahuje jednoduché příklady s fyzikální tématikou. Cílem je zopakovat kreslení grafů některých elementárních funkcí.
        • Soubor C_Inv_fce obsahuje příklady ze skript, grafy goniometrických a k nim inverzních funkcí, tj. cyklometrických.
        • Soubor C_tutor obsahuje ukázky použití interaktivních Tutorů pro výpočet derivací, limit, inverzních funkcí, aproximaci Taylorovým polynomem a řešení lineárních soustav.
  • Lineární algebra

    • Přednášky

      • Soubor P_V_vektory obsahuje ukázku výpočtu vlastních čísel a vlastních vektorů matic pomocí příkazu Tutor.
      • Laboratorní cvičení

      Obsah: Matice, Determinanty, Soustavy lineárních rovnic, Vlastní čísla a vlastní vektory matice

      • Cvičení

        • Obsah: Soubor C_Generovani_matic obsahuje ukázku jak načíst matici ze souboru, jak uložit matici do souboru a příkazy pro přiřazení hodnot prvkům matice.
  • Integrální počet funkcí jedné proměnné

    • Přednášky

      • Soubor P_Num_int obsahuje výpočty integrálů numerickými metodami. Je zde uvedena obdélníková metoda, lichobežníková metoda a Simpsonova metoda.
      • Laboratorní cvičení

      Obsah: Neurčitý integrál, Určitý integrál, Nevlastní integrál, Aplikace, Numerické metody

      • Cvičení

        • Soubor C_int obsahuje ukázky použití příkazů Hint (napoví jakou integrační metodu zvolit) a Rule (aplikuje zvolenou integrační metodu) výpočtu integrálů.
        • Soubor C_Rozklad_PZ obsahuje návod jak rozložit racionálně lomenou funkci na parciální zlomky.
        • Soubor C_Num_int2 je nadstavbou pro numerické řešení integrálu, jsou zde ukázky numerické integrace funkce dané tabelovanými hodnotami.
        • Soubor C_Apl_int1 obsahuje geometrické aplikace integrálů - výpočet délky křivky a obsahu rovinného obrazce.
        • Soubor C_Apl_int_F obsahuje dvě jednoduchá použití integrálů ve fyzice.
  • Diferenciální počet funkcí dvou proměnných

    • Přednášky

      • Soubor P_Extrem_2prom obsahuje ukázky řešení lokálních a globálních extrémů funkcí dvou proměnných včetně jejich grafického znázornění.
      • Soubor P_Taylor_2prom obsahuje ukázky aproximace funkce dvou proměnných Taylorovým polynomem včetně grafického znázornění
      • Cvičení

        • Soubor C_extrem2prom obsahuje ukázku funkce dvou proměnných, která má dva stacionární body a v obou má lokální maximum.
        • Soubor C_der_implicit soubor obsahuje ukázky derivací funkce jedné proměnné a dvou proměnných daných implicitně.
  • Obyčejné diferenciální rovnice

    • Přednášky

      • Soubor P_Smer_pole obsahuje směrová pole DR a grafická řešení těchto rovnic splňující počáteční podmínky.
      • Laboratorní cvičení

      Obsah: Směrové pole, Diferenciální rovnice 1. Řádu, Diferenciální rovnice vyšších řádů, Soustavy diferenciálních rovnic, Numerické řešení soustav diferenciálních rovnic - metoda Rungeho - Kutty, Eulerova metoda

      • Cvičení

        • Soubor C_DR_prik obsahuje ukázky řešení vybraných příkladů ze skript S-18 C včetně zobrazení směrových polí a řešení počátečních podmínek.
        • Soubor C_DR_2r obsahuje ukázky řešení DR vyšších řádů.
        • Soubor C_SoustavyDR obsahuje ukázky řešení soustav DR 1. řádu v případech, kdy příkaz dsolve dává symbolické řešení.
  • Lineární prostory

    • Přednášky

      • Soubor P_Nejm_ctv_plot obsahuje aproximaci dat zadaných tabulkou polynomem 1. a 2. stupně ve smyslu metody nejmenších čtverců.
      • Cvičení

        • Obsah: Soubor C_Nejm_ctv obsahuje ukázku aproximace dat daných tabulkou různými funkcemi ve smyslu metody nejmenších čtverců.
  • Číselné řady

    • Cvičení

      • Obsah: Soubor C_Rady obsahuje ukázku výpočtu n-tých částečných součtů číselné řady, grafické znázornění členů řady a grafické znázornění Grandiho a harmonické řady.
  • Statistika

    • Přednášky

      • Soubor P_stat1 obsahuje ukázky generování náhodných výběrů z různých typů rozdělení a výpočty jejich charakteristik.
      • Soubor P_testy_hyp obsahuje testy hypotéz o parametrech dvou náhodných výběrů z normálních rozdělení.
      • Soubor P_NP obsahuje příklad na dvourozměrnou náhodnou proměnnou a výpočty jejích charakteristik.
      • Laboratorní cvičení

      Obsah: Základní pojmy, Definování náhodné proměnné a generování výběrů, Intervaly spolehlivosti, Testy dobré shody a další testy statistických hypotéz

      • Cvičení

        • Soubor C_Stat_prik obsahuje výpočty základních charakteristik datových souborů a ukázku generování datového souboru s danými parametry.
        • Soubor C_testy_dobreshody obsahuje ukázky testů, které lze použít pro zjištění, zda datový soubor pochází z rozdělení určitého typu.
        • Soubor C_test_normal obsahuje testy hypotéz o parametru mí z normálního rozdělení.
  • Diskrétní Fourierova Transformace

    • Přednášky

      • Soubor P_Fourier obsahuje výpočty koeficientů Fourierových řad, rozvoj funkce do Fourierovy řady a animaci náhrady dané funkce částečnými součty.
      • Soubor P_dft obsahuje výpočty přímé DFT, inverzní DFT a konvoluce.
  • Numerické metody

    • Průběžná verze učebního textu.

  • Parciální diferenciální rovnice