Detail předmětu

Matematický seminář pro strojaře

FSI-0MFAk. rok: 2024/2025

Předmět je určen pro studenty 1. ročníku, doplňuje kurzy Matematika I, II, BM. V rámci semináře budou řešeny trochu jiné úlohy než typické "algoritmické" příklady; zadání úloh budou formulována tak, aby potřebný matematický aparát byli studenti nuceni najít sami. Nepůjde však o žádné složité či trikové příklady z matematických soutěží, úlohy budou inspirovány problémy řešenými v technických předmětech, v nichž se obvykle vyskytuje mnoho neznámých či parametrů a které se dají řešit různými způsoby.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Šremr, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav matematiky (ÚM)

Vstupní znalosti

Znalosti lineární algebry, diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné proměnné.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Tolerovaná absence po dohodě s vyučujícím.

Podmínka udělění zápočtu: Aktivní účast ve výuce.  

Učební cíle

Cíle kurzu: Hlavním cílem semináře je přimět studenty:

  • přemýšlet při řešení úloh vyžadujících použití základního matematického aparátu,
  • osvojit si tvůrčí přístup k řešení úloh,
  • "nebát" se vyzkoušet různé postupy řešení, pokud první nápad nevede k cíli.

Dalším cílem je ukázat studentům, že je často rozdíl mezi uměním řešit základní příklady v běžné "matematické" formulaci a schopností řešit slovně formulovaný problém, v němž je potřeba vhodný matematický aparát najít.

Získané znalosti a dovednosti: Studenti si vyzkouší použít matematický aparát probíraný v kurzech Matematika I, II a BM v různých úlohách, které se řešívají v technických předmětech. Po absolvování kurzu:

  • se studenti naučí promyslet zadání a ze známých faktů vybrat podstatné informace,
  • budou studenti schopni vytvořit "strategii" řešení úlohy a zvolit vhodný matematické aparát.

Studenti také pochopí, že řešení i velmi jednoduché úlohy může být dosti pracné a naopak; tím by mohli být lépe připraveni k řešení úloh v navazujících předmětech, kde se obvykle vyskytuje mnoho neznámých či parametrů a potřebný matematický aparát není součástí formulace úlohy.

Základní literatura

STEWART, James, Daniel CLEGG a Saleem WATSON. Calculus: early transcendentals. 9th Edition. Australia: Cengage, 2021, xxx, 1214 stran, A158 : ilustrace, grafy. ISBN 978-0-357-11351-6. (EN)

Doporučení literatura

MUSILOVÁ, Jana a Pavla MUSILOVÁ. Matematika I: pro porozumění i praxi. 2., dopl. vyd. Brno: VUTIUM, 2009, xi, 339 s. : barev. il. ; 26 cm. ISBN 978-80-214-3631-2. (CS)
MUSILOVÁ, Jana a Pavla MUSILOVÁ. Matematika pro porozumění i praxi: netradiční výklad tradičních témat vysokoškolské matematiky. II/1-2. Brno: VUTIUM, 2012, xiv, 341 s. : barev. il. ISBN 978-80-214-4071-5. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-OBN-P bakalářský 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Šremr, Ph.D.

Osnova

Předmět je vyučován formou cvičení s důrazem na vzájemnou spolupráci a diskuzi. Nepůjde o vyučování, úlohy budeme řešit společně, přičemž budeme zároveň diskutovat různé přístupy k řešení jednotlivých úloh.

Některá z diskutovaných témat:

Užití komplexních čísel v geometrických úlohách.
Operace s vektory v mechanice těles.
Vektorové funkce v dynamice pohybu.
Extremální úlohy v pružnosti a pevnosti.
Dodatek k metodě Langrangeových multiplikátorů.
Použití determinantů v otázce stability ekvilibrií dynamických systémů.
Linearizace v modelech populační dynamiky.
Matematické modelování při výpočtu geometrických charakteristik v mechanice.
Použití křivkových a plošných integrálů.