310-2117/03 – Matematika 1 (M1)

Matematika je na vysokých školách technických organickou součástí studia. Neměla by však být vnímána jako cíl, ale jako nezbytný prostředek ke studiu odborných předmětů. Cílem předmětu je proto naučit studenty nejenom základní matematické poznatky, postupy a metody, ale rovněž prohlubovat jejich logické myšlení. Studenti se mají naučit - analyzovat problém, - odlišovat podstatné od nepodstatného, - navrhnout postup řešení, - kontrolovat jednotlivé kroky řešení, - zobecňovat vytvořené závěry, - vyhodnocovat správnost výsledků vzhledem k zadaným podmínkám, - aplikovat úlohy na řešení technických problémů, - pochopit, že matematické metody a myšlenkové postupy jsou použitelné i mimo čistou matematiku.

Předmět přímo navazuje na základní středoškolské učivo. Je rozčleněn na části 1) reálné funkce jedné reálné proměnné, 2) diferenciální počet funkcí jedné reálné proměnné, 3) lineární algebra a 4) analytická geometrie v Eukleidovském prostoru. Cílem první kapitoly je prohloubení a zpřesnění středoškolských znalostí o reálných funkcích jedné reálné proměnné. Ve druhé kapitole je zaveden pojem derivace funkce, který chápeme jako základní pojem nejen diferenciálního počtu. ale celé vyšší matematiky. Využívá se přitom motivace geometrická (tečna ke grafu funkce) i fyzikální (okamžitá rychlost). Pomocí derivací jsou řešeny extremální úlohy, naznačena možnost aproximace funkcí v bodě a vyšetřovány průběhy funkcí. Tyto znalosti jsou dále použity na řešení praktických problémů. Ve třetí kapitole jsou studovány soustav lineárních rovnic, zejména jejich řešení Gaussovou eliminační metodou. Dále zavádíme pojem determinantu a inverzní matice, včetně vhodných aplikací. Ve čtvrté kapitole zobecňujeme středoškolské znalosti analytické geometrie na studium lineárních útvarů v Eukleidovském prostoru, uvádíme analytické vyjádření roviny a přímky v E3 a studujeme základní polohové a metrické úlohy.

MUSILOVÁ, Jana a Pavla MUSILOVÁ. Matematika I: pro porozumění i praxi. 2., dopl. vyd. Brno: VUTIUM, 2009. ISBN 978-80-214-3631-2. ŠKRÁŠEK, Josef a Zdeněk TICHÝ. Základy aplikované matematiky I: matematická logika, množiny, základy algebry, analytická geometrie, diferenciální počet, numerické a grafické metody. 2. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1989. STRANG, Gilbert. Calculus. 3. vyd. Wellesley, MA: Wellesley-Cambridge Press, 2017. ISBN 978-0-9802327-5-2. ANDREESCU, Titu. Essential linear algebra with applications: a problem-solving approach. New York: Birkhäuser, [2014]. ISBN 978-0-8176-4360-7.

Zápočet a kombinovaná (písemná a ústní) zkouška.