Skip to main content

IT - Mathematical Analysis 1

Subject name

Mathematical Analysis 1

Details
Code
VSITE002
Abbrev.
MANA1
ECTS
6
Year
2
Semester
Winter semester
Type
obligatory
NQF Level 6
Bachelor study
E-Learning
0%
Activities
IT zg - Sum 22/23
ECTS
Units
Hours
Total
T
1
15
2
30
N
1
15
2
30
L
0.5
6
2
15
S
0
0
0
0
PN
0
0
0
0
PT
0
2
1
0
PR
0
0
0
0
EN
0
0
0
0
ET
0
1
2
0
AL
3.5
1
105
105
TeachersLeaders: Marijan Čančarević, v. pred., dr. sc. Vladimir Krstić, prof. v. š.
Assistants: dr. sc. Damir Mikoč, v. pred., Šimun Zlopaša, pred.
PrerequisitsNone
Content

REALNE FUNKCIJE JEDNE REALNE VARIJEBLE:
GRANIČNA VRIJEDNOST FUNKCIJE. Definicija limesa i svojstva. Tablični limes i računanje limesa funkcija. Jednostrani limesi. Neprekidnost funkcije u točki.
DERIVACIJA. Definicija. Primjeri određivanja derivacije funkcije iz definicije. Svojstva derivacija – pravila deriviranja. Derivabilnost ReLU funkcije. Derivacija kompozicije funkcija s primjenom na "backpropagation" u neuronskim mrežama. Geometrijsko (jednadžba tangente i normale na graf funkcije) i fizikalno (računanje funkcije brzine i akceleracije) značenje derivacije. Derivacije višeg reda. Linearna aproksimacija funkcije i diferencijal. L'Hospitalovo pravilo. Primjena derivacija na ispitivanje toka funkcije (monotonost i ekstremi, zakrivljenost i točke pregiba, asimptote).
INTEGRAL. Definicija neodređenog integrala i osnovne metode integriranje (direktna, supstitucija, parcijalna). Pojam i svojstva određenog integrala. Newton-Leibnitzova formula. Primjene određenog integrala. Nepravi integral.
NIZOVI I REDOVI. Niz realnih brojeva. Limes niza. Aritmetički i geometrijski niz. Red realnih brojeva. Parcijalne sume i limes reda realnih brojeva i svojstva. Geometrijski red. Kriteriji konvergencije redova: kriterij uspoređivanja, d'Alambertov, Cauchyjev i Leibnitzov kriterij. Redovi potencija: Taylorov i Maclaurinov red. Radijus konvergencije reda potencija.
DIFERENCIJALNE JEDNADŽBE. Pojam i vrste. Opće i partikularno rješenje diferencijalne jednadžbe. Rješavanje elementarnih diferencijalnih jednadžbi prvog i drugog reda. Metoda separacije varijabli. Linearna diferencijalna jednadžba prvog reda. Homogena diferencijalna jednadžba drugog reda s konstantnim koeficijentima.
REALNE FUNKCIJE DVIJE REALNE VARIJEBLE:
TEMELJNI POJMOVI. Definicija realne funkcije dvije realne varijable. Prirodno područje definicije. Crtanje grafa.
DERIVACIJA. Parcijalne derivacije. Nužni uvjet za ekstrem – stacionarne točke. Totalni diferencijal i linearna aproksimacija funkcije. Pojam gradijenta i metoda gradijentnog spusta.
INTEGRAL. Definicija, svojstva i geometrijsko značenje dvostrukog integrala. Određivanje granica u dvostrukom integralu. Neke primjene dvostrukog integrala.

Learning objectives

Ciljevi predmeta su:
- da student operativno ovlada nekim temeljnim znanjima u području diferencijalnog i integralnog računa, redova potencija, diferencijalnih jednadžbi i funkcija više varijabli s naglaskom na primjene,
- matematička znanja staviti u znanstveno-tehnološki kontekst,
- razvijati kod studenta sposobnost matematičkog razmišljanja i logičkog zaključivanja.

Learning outcomes

1. Define the terms of the boundary value of function, continuity, derivation, indefinite, definite, and improper integral and state the basic properties and rules of the differential and integral calculus.
2. Calculate the boundary value of the function, determine the derivation of the sum, the product, the quotient and the composition of functions.
3. Explain the geometric and physical meaning of derivation, apply derivation to determine the speed of some size change, find the tangent and normal equation for the graph function and linear approximation function.
4. Find the intervals of monotonicity and extremes of the function, the rotation intervals of the function graph and inflection points,and sketch the function graph.
5. Calculate an indefinite, definite, and improper integral.
6. Apply an integral calculus to calculate the total change in position, path, force, mean value of function, area, and volume.
7. Define the series, order and their convergence, specify some convergence criteria and examine the convergence of the numerical order.
8. Develop the function in the order of exponentials and determine the radius of convergence and approximate the function with the Taylor and Maclaurin polynomials.
9. Define a regular differential equation, order, general and particular solution and solve it using the method of variables separation, the constant variation method and the Euler method.
10. Define the function of two variables, determine and sketch the domain, find partial derivations, stationary points, and total differential.
11. Solve and analyze math problems using software tools.

Competencies

Studenti stiču osnovna znanja iz matematičke analize funkcija, diferencijalnog i integralnog računa, te nizova i redova brojeva i funkcija. Usvajanje pojmova i savladavanje vještina, u rješavanju problema iz navedenih područja, omogućava im uspješno praćenje stručnih predmeta.

Recommended Literature

- M. Čančarević, V. Krstić: MATEMATIKA 2, VSITE, Zagreb, 2017. (elektroničko izdanje)
- M. Čančarević, V. Krstić: Laboratorijske vježbe iz MATEMATIKE 2, VSITE, Zagreb, 2015. (elektroničko izdanje)

Additional Literature
lectures (T)
  1. 1.1. Granična vrijednost funkcije 1.2. Neprekidnost funkcije 1.3. Derivacija
  2. 2.1. Račun derivacije 2.2. Derivacija je brzina promjene 2.3. Derivacija je nagib tangente 2.4. Derivacija kompozicije funkcija s primjenom na "backpropagation" u neuronskim mrežama.
  3. 3.1. Derivacija je najbolja linearna aproksimacija 3.2. Diferencijal 3.3. Neodređeni integral 3.4. Osnovna svojstva neodređenog integrala
  4. 4.1. Neposredna integracija 4.2. Primjene neodređenog integrala 4.3. Određeni integral 4.4.Svojstva određenog integrala
  5. 5.1. Račun određenog integrala 5.2. Primjene određenog integrala
  6. 6.1. L´Hospitalovo pravilo 6.2. Monotonost i ekstremi funkcije 6.3. Konveksnost, konkavnost i točke pregiba
  7. 7.1 Asimptote 7.2. Skiciranje grafa funkcije
  8. 8.1. Niz 8.2. Granična vrijednost niza 8.3. Svojstva konvergentnih nizova 8.4. Numerički red 8.5. Konvergencija reda 8.5.Neki kriteriji konvergencije reda
  9. 9.1. Redovi potencija 9.2. Taylorov i Maclaurinov red 9.3.Taylorova i Maclaurinova formula
  10. 10.1. Metoda supstitucije10.2. Metoda parcijalne integracije 10.3. Nepravi integral
  11. 11.1.Diferencijalne jednadžbe 11.2. Diferencijalne jednadžbe y'=f(x), y''=f(x) 11.3. Metoda separacija varijabli
  12. 12.1. Linearna diferencijalna jednadžba 1. reda 12.2. Homogena diferencijalna jednadžba 2. reda s konstantnim koeficijentima
  13. 13.1. Numeričko rješavanje diferencijalnih jednadžbi-Eulerova metoda 13.2. Funkcije više varijabli 13.3. Domena funkcije dvije varijable i njen grafički prikaz
  14. 14.1.Parcijalne derivacije 14.2. Stacionarne točke 14.3. Totalni diferencijal 14.4. Pojam gradijenta i metoda gradijentnog spusta.
  15. 15.1. Dvostruki integral i svojstva 15.2. Primjene dvostrukog integrala
numeric exercises (N)
  1. 1.1. Granična vrijednost funkcije 1.2. Neprekidnost funkcije
  2. 2.1. Račun derivacije 2.2. Primjene derivacije: "backpropagation" u neuronskim mrežama.
  3. 3.1. Derivacije višeg reda 3.2. Diferencijal 3.3. Primjene diferencijala
  4. 4.1.Neodređeni integral-neposredna integracija 4.2. Primjene neodređenog integrala
  5. 5.1. Elementarni račun određenog integrala 5.2. Neke primjene određenog integrala
  6. 6.1. L'Hospitalovo pravilo 6.2. Monotonost i ekstremi funkcije 6.3. Konveksnost, konkavnost i točke pregiba
  7. 7.1. Asimptote 7.2. Skiciranje grafa funkcije
  8. 8.1. Granična vrijednost niza 8.2. Konvergencija numeričkog reda
  9. 9.1. Razvoj funkcije u Taylorov i Maclaurinov red 9.2. Aproksimacija funkcije Taylorovim i Maclaurinovim polinomom
  10. 10.1.Metoda supstitucije 10.2. Metoda parcijalne integracije 10.3. Nepravi integral
  11. 11.1. Diferencijalne jednadžbe y=f'(x), y=f''(x) 11.2. Metoda separacija varijabli
  12. 12.1. Linearna diferencijalna jednadžba 1. reda 12.2. Homogena diferencijalna jednadžba 2. reda s konstantnim koeficijentima
  13. 13.1. Numeričko rješavanje diferencijalnih jednadžbi-Eulerova metoda 13.2. Određivanje i skiciranje domene funkcije dvije varijable
  14. 14.1. Parcijalne derivacije 14.2. Stacionarne točke 14.3. Totalni diferencijal 14.4. Gradijentna metoda.
  15. 15.1. Račun dvostrukog integrala 15.2.Srednja vrijednost funkcije dvije varijable 15.3. Neke primjene dvostrukog integrala
laboratory exercises (L)
  1. 1.1. Granična vrijednost funkcije 1.2.Neprekidnost funkcije 1. 3. Račun derivacije 1.4. Diferencijal 1.5.Neke primjene derivacije
  2. 2.1. Neodređeni integral 2.2. Primjene neodređenog integrala 2.3. Određeni integral. 2.4. Primjene određenog integrala
  3. 3.1. Domena, nultočke, intervali monotonosti, ekstremi funkcije, intervali zakretanja i asimptote grafa funkcije 3.2. Skiciranje grafa funkcije
  4. 4.1. Granična vrijednost niza 4.2. Konvergencija reda 4.3. Aproksimacija funkcije Taylorovim i Maclaurinovim polinomom 4.4. Nepravi integral
  5. 5.1.Rješavanje diferencijalnih jednadžbi 5.2 . Skiciranje integralnih krivulja 5.3. Eulerova metoda -numerički i grafički
  6. 6.1. Skiciranje domene funkcije dvije varijable 6.2. Parcijalne derivacije 6.3. Totalni diferncijal 6.4. Dvostruki integral 6.5.Primjene dvostrukog integrala
preliminary exam - theory (PT)
  1. Jedinice predavanja 1-7, jedinice auditornih vježbi 1-7, jedinice laboratorijskih vježbi 1-3. Na kolokviju studenti moraju postići 50% svih bodova, s time da za svaki od tri dijela moraju imati minimalno riješeno 40 %.
  2. Jedinice predavanja 8-15, jedinice auditornih vježbi 8-15, jedinice laboratorijskih vježbi 4-6. Na kolokviju studenti moraju postići 50% svih bodova, s time da za svaki od tri dijela moraju imati minimalno riješeno 40 %. Tijekom semestra pišu se testovi na kraju svakog termina predavanja. Tijekom semestra pišu se testovi na početku svakog termina laboratorijskih vježbi. Tijekom semestra pišu se dva međuispita (kolokvija) zadataka iz teorije u 8. i 15. tjednu nastave. Na međuispitima studenti moraju postići 50% svih bodova, s time da za svaki od navedenih dijelova moraju imati minimalno riješeno 40 %. Uvjet za konačnu pozitivnu ocjenu je pozitivna ocjena iz testova predavanja, pozitivna ocjena laboratorijskih vježbi, pozitivna ocjena međuispita zadataka i teorije. Ocjena(%)=0,10P +0,10L + 0,80(K1+K2)/2 P - ocjena iz testa predavanja izražena u postocima L - ocjena iz laboratorijskih vježbi izražena u postocima, K1, K2 - bodovi na međuispitima zadataka i teorije izraženi u postocima
exam - theory (ET)
  1. Jedinice predavanja 1-15, jedinice auditornih vježbi 1-15, jedinice laboratorijskih vježbi 1-6. Studenti koji ne polože ispit preko kolokvija polažu pismeni ispit zadataka i teorije, koji sadrži 8 zadatka i 10 pitanja iz teorije. Uvjet za polaganje ispita je 50% bodova od ukupnog broja pismenog ispita zadataka i teorije, pri čemu svaki dio mora biti zastupljen s minimalno 40% točnih odgovora. Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način: Ocjena (postotak): 50% do 62% dovoljan (2), 62.5% do 74.5% dobar (3), 75% do 87% vrlo dobar (4), 87.5% do 100% izvrstan (5). Ispitni rokovi: prema kalendaru nastave
autonomus learning (AL)
  1. kolokviji, konzultacije, samostalno učenje, samostalno rješavanje numeričkih zadataka

Klaićeva 7, 10000 Zagreb, tel. 01/3764200 fax. 01/3764264