Hledej Zobraz: Univerzity Kategorie Rozšířené vyhledávání

12 659   projektů
0 nových

Základy vysokoškolské matematiky pro beznadějné případy

«»
Přípona
.pdf
Typ
studijní materiál
Stažené
4 x
Velikost
0,6 MB
Jazyk
český
ID projektu
4011
Poslední úprava
18.08.2014
Zobrazeno
1 845 x
Autor:
eliskabila
Facebook icon Sdílej na Facebooku
Detaily projektu
Popis:
Toto v poradí již třetí rozšířené vydáni jsem připravil na základě neočekávaného pozitivního ohlasu původních dvou vydáni a pod vlivem značné poptávky po dalších. První vydání těchto skript vzniklo za poněkud odlišných okolností, než za jakých byla napsána většina podobných publikací. Napsal jsem ho v době, kdy jsem studoval první ročník ESF, a to v návaznosti na poznatky, kterých jsem nabyl během hodin, v nichž jsem některé své kolegy z prvního ročníku doučoval matematiku k písemkám a závěrečné zkoušce.
Hlavním poznáním, kterého se mi během doučování kolegů dostalo, bylo zjištění, že ačkoliv mnoho studentů umí více či méně typů příkladů spočítat (někdy i rychle a přesně), většina z nich vůbec netuší, co vlastně počítá. Studenti si většinou pracně osvojí početní postupy při řešeni matematických úloh, aniž by věděli, co výpočty vlastně představuji, proč se počítají právě tím kterým postupem, či jakým způsobem je možné si spoustu vzorců, postupů či definic logickou a přirozenou cestou odvodit. Jinými slovy, většina studentů se učí nazpaměť vzorce a postupy, aniž by jim rozuměla. Kdekdo je pak kupříkladu schopen vypočítat derivaci funkce, aniž by jen náznakem tušil, co vlastně derivace funkce vyjadřuje. Takový způsob studia je zvláště u matematiky krajně nevhodný. Snesitelný (a občas i nevyhnutelný) je snad u některých humanitních oborů (např. historie), avšak u exaktních věd je v konečných důsledcích jednoznačně kontraproduktivní, neboť „znalosti" osvojené cestou bezmyšlenkového memorování nebude student nikdy schopen použit v budoucím životě k řešení praktických problémů.
To je důvod, proč vznikla tato skripta. Jejich účelem je názorně, šetrně a kamarádsky ukázat čtenáři, co jednotlivé pojmy, vzorce a postupy v matematice přestavují a jak se dají přirozeně a nenásilně odvodit. Skripta jsem se snažil napsat tak, aby se dala přečíst takříkajíc .Jedním dechem". Základní prioritou je jejich srozumitelnost. Při vysvětlováni a odvozování matematických jevů jsem proto nepoužíval přesný, korektní a chladný jazyk matematických definic, nýbrž jazyk prostý, lidský.
Taková koncepce skript však zákonitě přináší i své nevýhody. Hlavní z nich je skutečnost, že používání onoho „prostého, lidského" jazyka je oproti kodifikovanému jazyku matematických definic dosti nedokonalé. Jinými slovy, názornosti je dosaženo na úkor přesnosti vyjadřování. Jednoduchost vysvětlování je vykoupena dani v podobě újmy na exaktnosti. Jelikož se však tento postup ukázal být pro studenty podstatně přijatelnější, přínosnější a efektivnější než šroubovaný jazyk vědeckých definic, rozhodl jsem se i další vydání realizovat ve stejném duchu.
Závěrem bych se jako autor rád pokusil čtenáře trochu povzbudit. Ani moje vlastni cesta k půvabům matematiky nebyla tradiční - profesně jsem totiž lingvista a nikoliv matematik. Matematiku se mi dařilo celý život ignorovat a vyhýbat se jí. Než jsem zahájil studium ESF, absolvoval jsem Filosofickou fakultu, kde se matematika vůbec nevyučovala, a poté jsem začal podnikat v oblasti jazykových vzdělávacích projektů. Ještě rok a půl před vznikem těchto skript jsem bez nadsázky neuměl ani sčítat zlomky. K matematice mě přivedla až touha vystudovat ještě jednu fakultu, tentokrát ekonomického zaměření. Pustil jsem se tedy do práce a začal jsem téměř od nuly. Nakonec jsem si osobní zkušeností ověřil, že i při plném podnikatelském nasazení je možné naučit se matematiku během půl roku tak, že z ni člověk úspěšně vykoná přijímací zkoušku na VŠ, a během dalších několika měsíců tak, že se solidním výsledkem absolvuje zkoušku na akademické půdě. Proto chci čtenáře ujistit, že při správném pochopení matematických jevů není matematika tak náročná, jak se může mnohým zdát.
Přeji proto čtenáři nejen úspěšné zvládnutí zkoušky z matematiky, nýbrž především to, aby i jeho cesta vedla k odkrytí půvabů této překrásné a vznešené vědy.

Klíčová slova:

proměnná

směrnice

přímky

limita

funkce

derivace

numerický výpočet

integrální výpočet



Obsah:
  • Poděkování 5
    1. Funkce jedné reálné proměnné 7
    1.1 Pojmy „dvojice" a „uspořádaná dvojice" 8
    1.2 Pojem „funkce" a jeho význam 10
    1.3 Definiční obor funkce a obor hodnot funkce 13
    1.4 Některé základní typy a vlastnosti funkcí 16
    2. Směrnice přímky 20
    2.1 Význam pojmu „směrnice přímky" 20
    2.2 Sklon přímek ve vztahu ke směrnici 24
    3. Limita funkce 26
    3.1 Význam pojmu „limita funkce" 26
    3.2 Účel a použití výpočtů pomocí limity 29
    3.3 Použití výpočtu limity k „děleni nulou" 30
    3.4 Použití limity k výpočtům s nekonečnem 33
    3.5 Limita zprava, limita zleva 36
    4. Derivace funkce 38
    4.1 Význam pojmu „derivace funkce" 38
    4.2 Typické příklady souvislosti průběhu funkce a derivace 39
    4.3 Výpočet derivace funkce 40
    4.4 Derivační vzorce, obecná derivace 43
    6. L'hospitalovo pravidlo aneb limita ještě jednou 46
    5.1 K čemu slouží l'hospitalovo pravidlo 46
    5.2 Podmínky pro použití l'hospitalova pravidla 47
    5.3 Použití l hospitalova pravidla 48
    6. Vyšetřování průběhu funkce jedné reálné proměnné 50
    6.1 Co znamená vyšetřit průběh funkce 50
    6.2 K čemu se hodí vyšetřováni vlastností funkce 51
    6.3 Obecné postupy k vyšetřování funkcí 54
    6.4 Praktické vyšetření průběhu funkce 65
    7. Využití derivace k numerickým výpočtům 70
    7.1 Co jsou numerické výpočty a k čemu nám mohou posloužit 70
    7.2 Numerické výpočty pomocí diferenciálu 75
    7.3 Taylorův polynom 80
    7.4 Logické odvození taylorova polynomu 86
    8. Integrální počet 90
    8.1 Význam integrálu aneb k čemu to slouží 90
    8.2 Primitivní funkce, výpočet integrálu 91
    8.3 Integrační vzorce 92
    8.4 Problematika neurčitého integrálu 93
    8.5 Integrační metoda per partes 94