Analiza matematyczna 2

Forma zajęć

Wykład (45 godzin) + ćwiczenia (45 godzin)

Opis

Kurs jest kontynuacją „Analizy matematycznej 1”. Jego celem jest zapoznanie studentów z podstawowymi narzędziami rachunku różniczkowego i całkowego funkcji jednej i wielu zmiennych.

Sylabus

Autorzy

• Rafał Czyż
• Halszka Tutaj-Gasińska
• Marta Kosek
• Jerzy Szczepański

Wymagania wstępne

• Wymagana jest znajomość "analizy matematycznej 1" oraz "algebry liniowej z geometrią analityczną".

Zawartość

• szeregi liczbowe i szeregi funkcyjne
  • kryteria zbieżności
  • szeregi potęgowe, szeregi Taylora
  • trygonometryczne szeregi Fouriera
• przestrzenie unormowane, przestrzenie unitarne
• rachunek różniczkowy w przestrzeniach Banacha i w $R^N$
  • ciągłość funkcji wielu zmiennych
  • pochodne cząstkowe i różniczka; interpretacja geometryczna; gradient
  • różniczka złożenia
  • twierdzenie o funkcjach uwikłanych
  • różniczki wyższych rzędów
  • wzór Taylora
  • ekstrema funkcji wielu zmiennych
  • ekstrema warunkowe (metoda mnożników Lagrange'a).
• całka Riemanna funkcji jednej zmiennej
  • całka niewłaściwa
  • krzywa prostowalna
  • zastosowania całki Riemanna
• wielokrotna całka Riemanna
  • twierdzenie Fubiniego
  • całka krzywoliniowa
  • wzór Greena
• równania różniczkowe zwyczajne
  • twierdzenie o istnieniu i jednoznaczności rozwiązania problemu Cauchy’ego
  • przegląd metod całkowania równań różniczkowych zwyczajnych
  • podstawy rachunku wariacyjnego

Literatura

1. W. Rudin, „Podstawy analizy matematycznej”, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1982
2. W. Rudnicki, „Wykłady z analizy matematycznej”, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 2001
3. J. Ombach, „Wykłady z równań różniczkowych wspomagane komputerowo – Maple”, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, wyd. II, Kraków 1999
4. G.M. Fichtenholz, „Rachunek różniczkowy i całkowy”, tom I, II i III. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1978.
5. L. Drużkowski, „Analiza matematyczna dla fizyków. I. Podstawy”, Skrypt Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 1995.
6. L. Drużkowski, „Analiza matematyczna dla fizyków. II. Wybrane zagadnienia”, Skrypt Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 1997.
7. A. Birkholc, „Analiza matematyczna. Funkcje wielu zmiennych”, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 2002.
8. W. Krysicki, L. Włodarski, „Analiza matematyczna w zadaniach”, część I i II, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1986.
9. J. Banaś, S. Wędrychowicz, „Zbiór zadań z analizy matematycznej”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2001.

Moduły

1. Szeregi liczbowe. Kryteria zbieżności (Ćwiczenia 1)
2. Ciągi i szeregi funkcyjne. Szereg potęgowy (Ćwiczenia 2)
3. Szereg Taylora. Trygonometryczny szereg Fouriera (Ćwiczenia 3)
4. Norma. Iloczyn skalarny (Ćwiczenia 4)
5. Ciągłość funkcji wielu zmiennych. Pochodne cząstkowe. Gradient (Ćwiczenia 5)
6. Różniczka. Różniczki wyższych rzędów. Wzór Taylora (Ćwiczenia 6)
7. Ekstrema funkcji wielu zmiennych (Ćwiczenia 7)
8. Twierdzenie o funkcjach uwikłanych. Ekstrema warunkowe (Ćwiczenia 8)
9. Zastosowania całki Riemanna. Krzywe (Ćwiczenia 9)
10. Wielowymiarowa całka Riemanna (Ćwiczenia 10)
11. Twierdzenie Fubiniego. Twierdzenie o zmianie zmiennych (Ćwiczenia 11)
12. Całka krzywoliniowa. Wzór Greena. Zastosowania rachunku całkowego (Ćwiczenia 12)
13. Równania różniczkowe zwyczajne. Problem Cauchy'ego. Twierdzenie Picarda (Ćwiczenia 13)
14. Przegląd metod całkowania równań różniczkowych zwyczajnych (Ćwiczenia 14)
15. Zastosowania równań różniczkowych. Elementy rachunku wariacyjnego (Ćwiczenia 15)