Matematika A

Všechny přednášky jsou ke stažení zde (nutný insis login).

Datum	Téma	DÚ
18.9.	Úvodní informace. Jazyk matematiky	DU1
20.9.	Lineární a kvadratické funkce	DU2
25.9.	Kubické a racionální lomené funkce	--
27.9.	Lineární lomené funkce, mocniny, odmocniny	DU3
2.10.	Exponenciála a logaritmus	DU4
4.10.	Limita posloupnosti	--
9.10.	Výpočet limity posloupnosti	DU5
11.10.	Přednáška odpadá	DU6
16.10.	Nekonečné řady. Inverzní funkce	--
18.10.	Limita funkce	DU7
23.10.	Derivace funkce	DU8
25.10.	Derivace, tečna ke grafu funkce	DU9
30.10.	L'Hospitalovo pravidlo	DU10
1.11.	Monotonie funkce	DU11
6.11.	Inovační týden - výuka zrušena	BDÚ
8.11.	Inovační týden - výuka zrušena	--
13.11.	Monotonie, extrémy, asymptoty	DU12
15.11.	Konvexita, konkavita, vyšetření průběhu funkce	DU13 DU14
20.11.	Parciální derivace, stacionární body	DU15
22.11.	Průběžný test - 1. termín	--
27.11.	Průběžný test - 2. termín	--
29.11.	Optimalizační úlohy, volné a vázané extrémy	DU16
4.12.
6.12.	Přednáška odpadá
11.12.
13.12.

 

Minitesty na cvičeních

Datum	Číslo týdne	Obsah minitestu
26.9.	2	Graf kvadratické funkce (průsečíky s osami, vrchol)
3.10.	3	Graf lineární lomené funkce (průsečíky s osami, střed, asymptoty)
10.10.	4	Rovnice s exponenciálou a logaritmem
17.10.	5	Limita posloupnosti
24.10.	6	Limity funkcí v krajních bodech D_f
31.10.	7	Derivace funkce
14.11.	9	Úlohy s tečnami
21.11.	10	Monotonie funkce
28.11.	11	Konvexita, konkavita
5.12	12	Stacionární body funkce dvou proměnných
12.12.	13	Vázané extrémy

 

Obsah průběžného testu

Průběžný test bude obsahovat výběr z těchto témat:
a) graf kvadratické, lineární lomené funkce,
b) limita posloupnosti a funkce,
c) derivace (složitější) funkce,
d) úlohy s tečnami ke grafu (lehké) funkce,
e) průběh (lehké) funkce, tedy její definiční obor, sudost/lichost, průsečíky s osami, případně jiné význačné hodnoty, znaménko funkce, limity v krajních bodech D_f, intervaly monotonie, lokální a globální extrémy, obor hodnot, asymptoty, oblasti konvexity/konkavity včetně inflexních bodů, graf funkce.

 

Další studijní materiály

Kompletní testy z předchozích semestrů (zadání, převážně bez řešení).

 

Obsah přednášky podrobněji

18.9. Organizační věci. Motivace ke studiu matematiky. I. První setkání s funkcemi. Reálná čísla, intervaly.

20.9. Množinové a logické operace, kvantifikátory. Rovnice, nerovnice a grafy jednoduchých funkcí v kartézských souřadnicích: (a) Lineární rovnice a nerovnice, lineární funkce. Význam koeficientů lineární funkce (průsečík s osou y, směrnice přímky, přímka rostoucí/klesající). (b) Kvadratické funkce a rovnice: diskriminant, výpočet kořenů, Vietovy vztahy, graf, význam koeficientů (konvexita, konkavita). Výpočet a znázornění vrcholu paraboly.

25.9. Výpočet a znázornění vrcholu paraboly (odvození souřadnic doplněním na čtverec). Kvadratické nerovnice - řešení pomocí grafu a pomocí tabulky. (c) Kubické rovnice a nerovnice (odhadnutí celočíselných kořenů, dělení polynomů), jak asi vypadá graf kubické funkce? (d) Rovnice s racionálními lomenými funkcemi (a řešení nerovnic pomocí tabulky).

27.9. (e) Lineární lomená funkce, asymptoty a střed hyperboly, posun grafu funkce 1/x. (f) Funkce absolutní hodnota. (g) Mocniny, odmocniny. Mocniny s racionálním exponentem. Grafy mocnin a odmocnin.

2.10. (h) Exponenciála - základní vlastnosti a vzorce. Logaritmus - základní vlastnosti a vzorce. Definiční obory funkcí. II. Posloupnosti a limity. Posloupnosti konečné a nekonečné, posloupnost aritmetická.

4.10. Posloupnost geometrická. Konečná a nekonečná limita posloupnosti, pojem konvergence/divergence, základní příklady. Limita aritmetické a geometrické posl. Aritmetika limit (= Limita součtu, rozdílu, součinu a podílu), rozšířené operace s limitami (tj. i s nekonečnými).

9.10. Výpočet limit posloupností, početní finta č.1 (vytknutí členů s nejvyššími mocninami), totéž pro neceločíselné mocniny, vytýkání zpod odmocniny. Finta č.2 (vytknutí exponenciál s nejvyššími základy). Finta č.3 (odečtení odmocnin pomocí rozšíření výrazem s opačným znaménkem). Zavedení Eulerova čísla a exponenciály pomocí limit jistých posloupností.

16.10. Ekonomický význam Eulerova čísla a exponenciály. Řady konečné a nekonečné, příklady - zejména geometrická řada. Zavedení Eulerova čísla a exponenciály pomocí jistých nekonečných řad. III. Funkce jedné proměnné. Pojem funkce = funkční předpis + definiční obor. Obor hodnot. Pojem prostá funkce, inverzní funkce a jak vznikne její graf z původní funkce. Graf k-té mocniny a odmocniny, exponenciály a logaritmu s přirozeným a s obecným základem.

18.10. Pojem složená funkce, spojitost funkce. Limita funkce, jednostranné limity, základní příklady s limitami. Výpočet limity funkce: aritmetika limit, věta o limitě složené funkce. Rozlišení podle polohy bodu x_0 vzhledem k D_f: (1) v bodě v D_f spojité funkce je limita rovna funkční hodnotě, (2) v krajním bodě D_f: (2a) je-li bodem x_0 (plus minus) nekonečno, používáme analogické postupy jako u limit posloupností s opatrností ohledně znamének. (2b) Je-li bod x_0 konečné číslo: výpočet limity typu a/0 pomocí tzv. "dělení kladnou a zápornou nulou".

23.10. Dělení kladnou a zápornou nulou. Limity exponenciály a logaritmu v krajních bodech. Derivace funkce: zavedení a výpočet z definice. Derivace základních funkcí. Pravidla pro derivaci součtu, rozdílu, součinu a podílu, a pro derivaci složené funkce.

25.10. Derivace -- příklady. Význam derivace funkce v bodě jako směrnice příslušné tečny, výpočet rovnice tečny v daném bodě. Nekonečná derivace. Jednostranné derivace, absolutní hodnota jako příklad funkce, která nemá v 0 derivaci.

30.10. L'Hospitalovo pravidlo (=Finta č. 4) pro výpočet limity posloupnosti typu 0/0, nekonečno/nekonečno a jeho užití v příkladech (zejména limity kombinací exp a log s mocninami).

1.11. Monotonie funkce (funkce rostoucí, klesající, nerostoucí, neklesající v intervalu). Lokální a globální extrémy. Stacionární body. Vztah mezi znaménkem derivace a monotonií funkce. Výjimečné (podezřelé) body = kandidáti na extrém. Zjištění monotonie mezi dvěma výjimečnými body.

13.11. Příklady na výpočet monotonie a extrémů. Funkce sudé a liché. Asymptoty: svislé v bodě, obecné v plus minus nekonečnu, jak poznat vodorovnou asymptotu z limity funkce v nekonečnu, výpočet obecných (šikmých) asymptot v nekonečnu.

15.11. Konvexita - konkavita, druhá derivace. Přehled dílčích kroků při vyšetření průběhu funkce (Desatero). Příklady vyšetření průběhu funkce.

20.11. IV. Funkce více proměnných. Soustavy lineárních rovnic 2x2. Rovnice přímky, rovnice kružnice, soustavy nelineárních rovnic. Parciální derivace, stacionární bod funkce.

29.11. Optimalizační úlohy aneb Hledání globálních extrémů funkce na kompaktní množině: Pojem kompaktní množiny, vnitřek a okraj množiny. Weierstrassova věta, obecné schéma řešení optimalizační úlohy. Kandidáti ve vnitřku množiny = stacionární body funkce. Rozlišení metod hledání vázaných extrémů podle typu okraje (pro funkce dvou proměnných): (A) dosazovací metoda - na mnohoúhelníku a na množinách s polynomiálními vazbami.

4.11.

11.12.

13.12.