PMM157: Matematička analiza u R^n I (240189)

 7.5 
ECTS
45 P + 45 A
20% primjene e-učenja
Odjel za matematiku (Sceduly)
Nositelji: Nikola Koceić Bilan
Suradnici:
Ciljevi predmeta
Cilj predmeta je da studenti:
-usvoje osnovna znanja o topološkoj, metričkoj i vektorskoj strukturi ndimenzionalnog euklidskog prostora Rn
-upoznaju pojmove nutrine, zatvarača, povezanosti, putovima povezanosti,
kompaktnosti u Rn
-nauče pojam neprekidnosti, uniformne neprekidnosti i limesa funkcija između
općenitijih struktura (metričkih i topoloških prostora) s naglaskom i primjenama na
preslikavanja euklidskih prostora i vektorske funkcije
-usvoje konvergenciju nizova točaka u općenitijim strukturama s naglaskom i
primjenama na Rn
-upoznaju pojam (uniformne) konvergencije niza funkcija
-usvoje pojam diferencijabilnosti funkcija koje operiraju između euklidskih prostora
-nauče određivati diferencijal funkcije matričnim zapisom linearnog operatora
-uspostaviti vezu između diferencijabilnosti skalarnih funkcija i njezinih parcijalnih
derivacija i derivacija duž vektora
-primjenjuju osnovne teoreme diferencijalnog računa funkcija
-usvoje pojam neprekidne diferencijabilnosti i karakterizacije toga pojma
-usvoje pojam diferencijala višeg reda vektorskih funkcija
-nauče promatrati diferencijale viših redova skalarnih funkcija kao n-arne forme s
primjenom na Taylorovu formulu
-nauče ispitivati i određivati lokalne ekstreme skalarnih funkcija pomoću njezinih
diferencijala i parcijalnih derivacija
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Odslušani i položeni kolegiji: Uvod u matematičku analizu, Diferencijalni i integralni
račun I, Linearna algebra II
Očekivani ishodi učenja
Od studenata/ica se nakon položenog kolegija očekuje da budu sposobni:
-opisati topološku, metričku i vektorsku strukturu n-dimenzionalnog euklidskog
prostora i objasniti pojmove gomilišta, nutrine, zatvarača skupa, povezanosti,
povezanosti putovima i kompaktnosti
-razlikovati neprekidnost i uniformnu neprekidnost preslikavanja potprostora
euklidskih prostora
-pronaći limese i gomilišta nizova u euklidskom prostoru
-karakterizirati temeljne pojmove matematičke analize pomoću nizovne
konvergencije
-računati limese skalarnih i vektorskih funkcija
-razlikovati točkovnu i uniformnu konvergenciju niza funkcija
-ispitati diferencijabilnost i neprekidnu diferencijabilnost vektorskih funkcija od više
varijabli
-odrediti diferencijale svih redova preslikavanja f:Rm->Rn matričnim zapisom
linearnog operatora pomoću parcijalnih derivacija i derivacija duž vektora
-primijeniti teoreme diferencijalnog računa funkcija f:Rm->Rn
-odrediti lokalne ekstreme skalarnih funkcija
Sadržaj predmeta
-Različite norme i inducirane metrike na Rn
.(1 P) (1 V)
-Topološka struktura euklidskog n-dimenzionalnog prostora. Topološki prostor i
potprostor.(1 P) (1 V)
Gomilište skupa. Nutrina i zatvarač. Povezanost. Kompaktnost. (3 P) (3 V)
-Neprekidnost funkcija između različitih euklidskih potprostora Rn
te između
općenitijih metričkih i topoloških struktura (2 P) (3 V)
-Vektorski prostor neprekidnih funkcija C(Rm,Rn
). (2 P) (2 V)
-Homeomorfizam. Povezanost putovima. (1 P) (2 V)
-Invarijante neprekidnih preslikavanja. Neprekidnost na povezanim i kompaktnim
prostorima. Teorem o međuvrijednostima (1 P) (1 V)
-Uniformna neprekidnost. Lipshitzovo svojstvo. (3 P) (3 V)
-Prostor linearnih operatora (1 P) (1 V)
-Limes funkcija (3 P) (5 V)
-Konvergencija nizova u euklidskom, metričkom i topološkom prostoru (2 P) (4 V)
-Karakterizacija zatvorenosti i neprekidnosti u metričkim i euklidskim prostorima
pomoću konvergencije. (1 P) (1 V)
-Gomilišta i podnizovi nizova u euklidskom prostoru. Bolzano-Weirstrassov teorem
(1 P) (2 V)
-Točkovna i uniformna konvergencija nizova funkcija (1 P) (1 V)
-Diferencijabilnost funkcija f:Rm->Rn
. (1 P) (2 V)
-Derivacije duž vektora i parcijalne derivacije. Gradijent (1 P) (3 V)
-Diferencijal skalarnih i vektorskih funkcija. Matrični zapisi diferencijala (2 P) (2 V)
-Svojstva diferencijala (1 P) (1 V)
-Teorem o diferencijabilnosti kompozicije i primjene. Tangencijalna ravnina (2 P) (4
V)
-Neprekidna diferencijabilnost. Karakterizacija funkcija klase C1 (2 P) (1 V)
-Teoremi diferencijabilnog računa funkcija f:Rm->Rn
(teoremi o srednjoj vrijednosti,
teoremi o implicitno zadanoj funkciji). (5 P) (4 V)
-Difeomorfizam. Teorem o inverznom preslikavanju. (2 P) (3 V)
-Diferencijali viših redova. Kvadratne i n-arne forme (2) (2 V)
-Taylorov teorem (2 P) (2 V)
-Lokalni ekstremi. Uvjetni ekstrem (2 P) (6 V)
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
Obveze studenata
Pohađanje nastave. Obavezna je nazočnost na barem 70% predavanja i vježbi.
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (2.5)
- Usmeni ispit (2.5)
- Pismeni ispit (2.5)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Ispit na kojem se rješavaju praktični i teorijski zadatci polaže se pismeno. Položeni
pismeni ispit je uvjet za pristupanje usmenom ispitu. Pismeni ispit može se položiti i
putem dvaju kolokvija tijekom nastave. Konačna ocjena se formira kao aritmetička
sredina ocjene na pismenom dijelu ispita i ocjene na usmenom dijelu ispita. U
slučaju neuspjeha na usmenom ispitu student ne mora ponovno pristupiti pismenom
ispitu da bi stekao pravo (ponovnog) pristupa usmenome ispitu.
Obvezna literatura
N.Koceić Bilan, Osnove matematičke analize I, PMF, Split
Š. Ungar, Matematička analiza u Rn , Tehnička knjiga, Zagreb, 2003.
Izborna literatura
N. Uglešić, Matematička analiza II, Matematička anliza III,
W. Rudin, Principles of Mathematical Analysis, Mc-Graw Hill, New York, 1964.
Načini praćenja kvalitete
Statistika ispitnih rezultata i studentska evaluacija putem anonimne ankete na kraju izvedbe predmeta. Anketa se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Matematika; smjer: Matematički (obvezni 3. sem.)
 •  Matematika; smjer: Računarski (obvezni 3. sem.)
 •  Matematika; smjer: Primijenjena matematika (obvezni 3. sem.)
 •  Matematika i fizika (obvezni 3. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.