Перечень литературы, необходимой для освоения дисциплины
Основная литература
№
п/п
Библиографическое описание
Гриф Библ Каф
1
Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика:
учебник / Издательство: Юнити-Дана, 2012 г."ЭБС" knigafund.ru
ДУО
2012
100
2
Введение в математическое моделирование: Учебное пособие / Автор:
под ред. П.В. Трусова.Издательство: Логос, 2014 г. "ЭБС" КнигаФонд
ДУО
2014
100
3
Практикум по основам теории надѐжности: учебное пособие /Авторы:
Горелик А.В., Ермакова О.П. Издательство: Издательство: Маршрут,
2013 г. ."ЭБС" КнигаФонд
ФА
2013
100
4
Теория массового обслуживания /Автор: Климов Г.П. Издательство:
Издательство МГУ, 2011 г. ."ЭБС" КнигаФонд
ДУО
2011
100
5
Курс математического анализа: учебник для вузов Никольский С.М.
ФИЗМАТЛИТ, 2011 г. "ЭБС" КнигаФонд
МОН
2011
100
Дополнительная литература
№
п/п
Библиографическое описание
Гриф Библ Каф Сайт
1
Высшая математика в упражнениях и задачах: в 2 ч.: учеб.
пособие для вузов, ч. 1/ П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я.
Кожевникова, С.П. Данко. - 6-е изд. - М.: Оникс: Мир и
образование, 2007.
МОН
2007
14
2
Кузнецов, О. П. Дискретная математика для инженера : научное
издание / О.П. Кузнецов. - 6-е изд., стер. - СПб. ; М. : Лань, 2009.
- 394 с.
МОН
2009
10
3
Бугров Я.С., Никольский С.М. Сборник задач по высшей
математике / Издательство: ФИЗМАТЛИТ, 2011 г. "ЭБС"
КнигаФонд
ДУО
2011
100
4
Высшая математика в упражнениях и задачах : в 2 ч, Ч. 1/ П. Е.
Данко [и др.]. -7-е изд., испр.. -М.: Оникс : Мир и Образование,
2009. -368 с.
МОН
2009
32
5
Данилова Л.В. Гармонический анализ : учеб.-метод. пособие/ Л.
В. Данилова, Н. В. Данилова; ФГБОУ ВПО РГУПС. -Ростов н/Д,
2012. -20 с.
ДУО
2012
10
50
6
Данилова Л.В., Данилова Н.В., Клодина Т.В. Дискретная
математика. Учебное пособие. РГУПС. 2010.
ДУО
2010
20
+
7
Комплексные числа : учеб.-метод. пособие/ Е.Б. Фомичева, Е.В.
Кручинина, В.Н. Багрова, С.К. Гаврилов; РГУПС. -Ростов н/Д,
2010. -30 с.
ДУО
2010
20
50
+
8
Математика. Аналитическая геометрия : учеб.-метод. пособие/ В.
Н. Багрова, Л. Н. Стадник, Р. В. Конеев [и др.]; ФГБОУ ВПО
РГУПС. -Ростов н/Д, 2011. -64 с.
ДУО
2011
20
50
9
Математика. Интегральное исчисление функций одной
переменной : учеб.-метод. пособие : В 2 ч, Ч. 2 : Определенный
интеграл, его приложения. Несобственные интегралы/ В. Н.
Багрова, О. Б. Сухорукова, Л. Н. Стадник [и др.].; ФГБОУ ВПО
РГУПС. -Ростов н/Д, 2013. -71 с.
ДУО
2013
10
50
10
Математика. Интегральное исчисление функций одной
переменной : учеб.-метод. пособие : В 2 ч, Ч. 1 : Неопределенный
интеграл/ В. Н. Багрова, О. Б. Сухорукова, Л. Н. Стадник [и др.].;
ФГБОУ ВПО РГУПС. -Ростов н/Д, 2013. -51 с.
ДУО
2013
10
50
11
Математика. Числовые ряды : учеб.-метод. пособие к
выполнению аудиторных и домашних заданий : в 2 ч, Ч. 1/ В. Н.
Багрова, О. Б. Сухорукова, Л. Н. Стадник [и др.]; ФГБОУ ВПО
РГУПС. -Ростов н/Д, 2014. -63 с.
ДУО
2014
20
50
12
Наумов О.Л. Элементы теории массового обслуживания : учеб.-
метод. пособие/ О. Л. Наумов; ФГБОУ ВПО РГУПС. -Ростов н/Д,
2013. -31 с.
ДУО
2013
100
13
Солоп С.А. Высшая математика : учеб. пособие для студентов
заочной формы обучения, Ч. 1/ С.А. Солоп; РГУПС. -Ростов н/Д,
2011. -122 с.
ДУО
2011
20
50
14
Сборник задач по высшей математике Бугров Я.С., Никольский
С.М. ФИЗМАТЛИТ, 2011 г. "ЭБС" КнигаФонд
МОН
2011
100
15
Краткий курс аналитической геометрии: учебник Ефимов Н.В.
ФИЗМАТЛИТ, 2006 г. "ЭБС" КнигаФонд
МОН
2006
100
Основная и дополнительная литература имеет грифы: МОН - Министерство
образования и науки РФ, ФА - федеральное агентство, ДУО - другие уполномоченные
органы.
Ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»
№
п/п
Адрес в Интернете, наименование, назначение
1 www.knigafund.ru
Перечень информационных технологий, используемых при
осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая
перечень программного обеспечения и информационных справочных систем
(при необходимости)
№
п/п
Наименование и назначение
Наличие
1 УМК в сети каф. ВМ-2. Банк тестов ЦМКО. EXCEL
+
Материально-техническая база, необходимая для осуществления
образовательного процесса по дисциплине
Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий использованы:
-
Учебная мебель;
-
Технические средства обучения (проектор и др.).
Код РПД: 1931
Кафедра: "Высшая математика -2 "
С2.Ф.01 Математика
Дисциплина базовой части Учебного плана (от 25.06.2014 № 13) подготовки
специалиста имеет трудоемкость 16 зачетных единиц (включая 256 часов аудиторной работы
студента, выполнение контрольной работы).
Форма аттестации: текущее тестирование в Центре мониторинга качества
образования, защита контрольной работы, зачет в семестре 3, экзамен в семестре 1, экзамен в
семестре 2, экзамен в семестре 4.
Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины "Математика" является фундаментальная естественнонаучная
подготовка в составе других базовых дисциплин цикла "Математический и научно-
инженерный цикл" в соответствии с требованиями, установленными федеральным
государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования
(приказ Минобрнауки России от 24.12.2010 № 2079) для формирования у выпускника
общекультурных,
профессиональных
компетенций,
способствующих
решению
профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности:
производственно-технологическая, организационно-управленческая, проектная, научно-
исследовательская.
Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:
-
подготовка студента по разработанной в университете Образовательной программе к
успешной аттестации планируемых конечных результатов освоения дисциплины;
-
подготовка студента к освоению дисциплин "Математическое моделирование систем
и процессов", "Основы логистики", "Прикладная механика";
-
подготовка студента к прохождению практик "Преддипломная";
-
подготовка студента к защите выпускной квалификационной работы;
-
развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.
Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине,
соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной
программы
Процесс изучения данной дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
-
ОК-1 - знанием базовых ценностей мировой культуры и готовностью опираться на
них в своем личностном и общекультурном развитии, владением культурой
мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации,
постановке цели и выбору путей ее достижения;
-
ОК-2 - способностью логически верно, аргументированно и ясно строить устную и
письменную речь, создавать тексты профессионального назначения, умением
отстаивать свою точку зрения, не разрушая отношений;
-
ПК-1 - способностью применять методы математического анализа и моделирования,
теоретического и экспериментального исследования;
-
ПК-3 - способностью приобретать новые математические и естественнонаучные
знания, используя современные образовательные и информационные технологии.
В соответствии с Компетентностной картой дисциплины в результате изучения
данной дисциплины обучающийся должен:
Знать (обладать знаниями на минимальном уровне)
-
основные понятия и методы математического анализа, аналитической геометрии и
линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, гармонического
анализа;
-
основы теории вероятностей, математической статистики,дискретной математики и
теории надежности.
Уметь (обладать умениями на базовом уровне)
-
применять методы атематического анализа и моделирования;
-
применять математические методы, физические законы и вычислительную технику
для решения практических задач.
Владеть (овладеть умениями на высоком уровне)
-
методами математического описания физических явлений и процессов,
определяющих принципы работы различных технических устройств.
Содержание дисциплины
Семестр № 1
1. Линейная алгебра.
1.1. Определители: 1) Определители второго, третьего и n-го порядка. 2) Миноры и
алгебраические дополнения. 3) Разложение определителя по строке или по столбцу. 4)
Свойства определителей.
1.2. Матрицы: 1) Матрица. Виды матриц: прямоугольная, квадратная, треугольная,
диагональная, единичная, матрица-строка, матрица-столбец. 2) Определитель
квадратной матрицы. 3) Ранг матрицы. Вычисление ранга. 4) Операции над
матрицами: равенство матриц, сложение матриц, умножение матрицы на число,
умножение матриц, транспонированная матрица. 5) Обратная матрица. Алгоритм
нахождения обратной матрицы.
1.3. Системы линейных алгебраических уравнений: 1) Системы линейных
алгебраических уравнений (однородная, неоднородная). 2) Фундаментальная система
решений. 3) Решение систем линейных алгебраических уравнений по методу:
Крамера, Гаусса, обратной матрицы. 4) Рассмотрение систем линейных
алгебраических уравнений, когда число уравнений не совпадает с числом
неизвестных.
2. Аналитическая геометрия.
2.1. Системы координат: 1) Множество, подмножество. Мощность множеств. Счѐтное
множество. Отображение множеств. Числовые множества. 2) Числовая ось. Границы,
интервалы, окрестности. Множества точек плоскости и пространства. Понятие об n –
мерном пространстве. 3) Система координат. Многообразие систем координат. 4)
Преобразование декартовой прямоугольной системы координат при параллельном
переносе и повороте. 5) Универсальность идеи преобразования как метода получения
уравнений и метода упрощения математических моделей.
2.2. Комплексные числа: 1) Понятие комплексного числа. 2) Сложение, умножение и
деление комплексных чисел в алгебраической форме. 3) Изображение комплексных
чисел на плоскости. 4) Тригонометрическая форма комплексного числа. 5) Сложение,
умножение и деление комплексных чисел в тригонометрической форме. 6)
Показательная форма комплексного числа. 7) Сложение, умножение и деление
комплексных чисел в показательной форме. 8) Степени и корни. 9) Основная теорема
алгебры. Разложение рациональной функции на сумму простейших дробей.
2.3. Векторная алгебра: 1) Вектор. 2) Равенство векторов, умножение вектора на
число, сумма и разность векторов. 3) Линейная зависимость – независимость
векторов, базис. 4) Координаты вектора в базисе. 5) Скалярное, векторное, смешанное
произведение векторов. 6) Вычисления в координатной форме. 7) Матричное
представление векторов.
2.4. Приложения векторной алгебры: 1) Выводы уравнений прямых на плоскости. 2)
Выводы уравнений прямых в пространстве. 3) Выводы уравнений плоскостей. 4)
Взаимные расположения прямых и плоскостей.
2.5. Кривые и поверхности второго порядка: 1) Кривые второго порядка: окружность,
эллипс, гипербола, парабола (определение, рисунок, каноническое уравнение). 2)
Поверхности второго порядка (определение, рисунок, каноническое уравнение). 3)
Метод сечений.
3. Функции.
3.1. Многообразие функций: 1) Множества и отношения. 2) Функция одной
переменной. Функция нескольких переменных. Функционал. Оператор. 3)
Однозначные и многозначные функции. Функции действительного и комплексного
аргумента. 4) Способы задания функций. 5) Обратная функция. Сложная функция.
Функция заданная параметрически. Функция заданная неявно. 6) Свойства функций.
7) Классификация функций. Основные элементарные функции и их графики. 8)
Преобразования графиков функций.
4. Теория пределов.
4.1. Некоторые понятия теории пределов: 1) Предел функции одной переменной в
точке. 2) Предел функции в бесконечности. 3) Односторонние пределы. 4) Предел
функции n переменных. 5) Предел функции по одной из независимых переменных. 6)
Повторный предел функции n переменных. 7) Операции над пределами функций. 8)
Асимптотические соотношения между двумя функциями одной переменной.
4.2. Конкретные конструкции пределов в виде понятий математики: 1) Числа
иррациональные, е и пи. 2) Длина окружности, площадь круга. 3) Асимптоты графика
функции. 4) Непрерывность – разрывы функции. 5) Производная функции. 6)
Дифференциал функции. 7) Частные производные. 8) Определенный интеграл
функции. 9) Сумма членов бесконечного ряда чисел и функций. 10) Касательная к
кривой.
5. Дифференцирование функции одной переменной.
5.1. Производная: 1) Определение производной функции одной переменной. 2)
Геометрический смысл. 3) Правила дифференцирования (выводы). 4) Таблица
производных основных элементарных функций. 5) Производная сложной функции.
5.2. Производная и еѐ приложения: 1) Производная функции обратной, неявной,
заданной параметрически. 2) Связь непрерывности функции и существования
производной. 3) Свойства функций непрерывных на отрезке. 4) Производные высших
порядков. Формула Тейлора. 5) Правило Лопиталя раскрытия неопределенностей.
5.3. Производная и еѐ приложения: 1) Условия монотонности функции. Необходимые
и достаточные условия экстремума функции. 2) Исследование выпуклости функции.
Точки перегиба. 3) Общая схема исследования и построения графика функции одной
переменной. 4) Уравнение касательной к кривой.
6. Дифференцирование функции нескольких переменных.
6.1. Производные функции двух переменных: 1) Частные производные функции двух
переменных. Геометрический смысл. 2) Градиент функции. Дифференциал функции
двух переменных. 3) Производные и дифференциалы высших порядков. 4) Формула
Тейлора функции двух переменных. 5) Исследование функции двух переменных на
экстремум.
6.2. Поля: 1) Скалярные и векторные поля. 2) Характеристики полей: поверхности
равного уровня, производная по направлению, градиент, дивергенция, ротор.
Семестр № 2
7. Интегралы.
7.1. Интегралы функции одной переменной: 1) Первообразная. 2) Неопределѐнный
интеграл и его свойства. 3) Таблица интегралов основных элементарных функций. 4)
Определенный интеграл и его свойства. 5) Связь интегрального и дифференциального
исчисления – формула Ньютона - Лейбница.
7.2. Интегралы функции нескольких переменных: 1) Метод интегрирования
неопределѐнных интегралов подстановкой. 2) Метод интегрирования неопределѐнных
интегралов по частям.
7.3. Методы интегрирования: 1) Метод интегрирования неопределѐнных интегралов
подстановкой. 2) Метод интегрирования неопределѐнных интегралов по частям.
7.4. Вычисление интегралов функции нескольких переменных: 1) Вычисление
кратных интегралов сведением к вычислению повторных.
7.5. Замена переменных в интегралах функции нескольких переменных: 1) Замена
переменных в кратных интегралах. 2) Полярные, цилиндрические, сферические
координаты.
8. Дифференциальные уравнения.
8.1. Понятия и методы решения: 1) Задачи, приводящие к дифференциальным
уравнениям. 2) Дифференциальные уравнения первого порядка с разделѐнными и
разделяющимися переменными. 3) Задача Коши. 4) Линейные дифференциальные
уравнения.
8.2. Особые случаи: 1) Дифференциальные уравнения первого порядка,
неразрешенные относительно производной. 2) Дифференциальные уравнения высших
порядков. 3) Фундаментальная система решений. 4) Метод Лагранжа вариации
постоянных.
8.3. Линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами: 1)
Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными
коэффициентами однородные. 2) Линейные дифференциальные уравнения второго
порядка с постоянными коэффициентами неоднородные.
8.4.
Системы
линейных
дифференциальных
уравнений
с
постоянными
коэффициентами.
9. Операционное исчисление.
9.1. Понятия и приложения: 1) Оригинал, изображение, преобразование Лапласа. 2)
Свойства преобразования Лапласа. 3) Таблица преобразования Лапласа. 4)
Преобразование Лапласа первой и второй производной. 5) Схема решения задачи
Коши уравнений динамики на прямой операционным методом.
10. Ряды.
10.1. Числовые ряды: 1) Проблема вычисления суммы бесконечного числа слагаемых
и ее решение. 2) Понятия: частичные суммы, числовой ряд, сумма ряда, сходимость –
расходимость ряда, члены ряда, отрезок ряда, остаток ряда. 3) Знакоположительные,
знакопеременные, знакочередующиеся ряды. 4) Абсолютно и условно сходящиеся
ряды. 5) Операции над рядами. 6) Необходимое условие сходимости.
10.2. Числовые ряды: 1) Достаточные признаки сходимости знакоположительных
рядов и абсолютно сходящихся знакопеременных рядов. 2) Знакочередующиеся ряды
и достаточный признак сходимости Лейбница.
10.3. Степенные ряды: 1) Степенной ряд. 2) Ряд Тейлора. 3) Интервал сходимости,
радиус сходимости. 4) Операции над степенными рядами. 5) Приложения степенных
рядов.
10.4. Ряды Фурье: 1) Периодические процессы и их представление. 2)
Тригонометрический многочлен, тригонометрический ряд, ортогональная система
функций, ряд Фурье. 3) Комплексная форма ряда Фурье. 4) Операции над рядами
Фурье.
11. Гармонический анализ.
11.1. Приложения рядов Фурье: 1) Условия разложения функции в ряд Фурье. 2)
Разложения в ряд Фурье чѐтной и нечѐтной периодической функции. 3) Разложения в
ряд Фурье периодической функции произвольного периода. 4) Разложения в ряд
Фурье непериодической функции, заданной на конечном интервале.
Семестр № 3
12. Теория вероятности.
12.1. Понятия теории вероятностей: 1) Комбинаторика: перестановки, сочетания,
размещения. 2) Опыт, событие. Понятия: равновозможные события, произведение
событий, сумма событий, разность событий, противоположные события, достоверное
событие, невозможное событие, несовместные события, полная группа событий. 3)
Вероятность события в конечном пространстве событий (классическое определение).
4) Частота (статистическая вероятность) события.
12.2. Теоремы теории вероятностей: 1) Независимые события. Условные вероятности.
2) Вероятность суммы совместных и несовместных событий. 3) Вероятность
произведения зависимых и независимых событий. 4) Формула полной вероятности. 5)
Формула гипотез (Бейеса).
12.3. Повторение опытов: 1) Формула Бернулли. 2) Биномиальный закон
распределения вероятностей. 3) Локальная и интегральная теоремы Муавра-Лапласа.
4) Закон больших чисел. 5) Теорема Чебышева и ее следствия. 6) Области применения
закона больших чисел в статистике.
12.4. Случайные величины: 1) Случайная величина. 2) Дискретные и непрерывные
случайные величины. 3) Закон распределения дискретной случайной величины. 4)
Функция распределения дискретной и непрерывной случайной величины. 5)
Вероятность попадания случайной величины на заданный участок. 6) Плотность
распределения непрерывной случайной величины. 7) Числовые характеристики
случайных величин.
12.5. Законы распределения и области применения случайных величин: 1)
Нормальный закон распределения. 2) Равномерный закон распределения. 3)
Экспоненциальный закон распределения.
13. Математическая статистика.
13.1. Основные понятия: 1) Два вида зависимостей между явлениями и процессами:
функциональная и стохастическая. 2) Односторонняя стохастическая зависимость -
регрессия. 3) Описание регрессии - функция регрессии. Виды регрессии. 4) Понятие
корреляции. Виды корреляции. 5) Основные формы регрессии. 6) Генеральная
совокупность. Выборка.
13.2. Эмпирические распределения и их характеристики: 1) Одномерные
(эмпирические) распределения и их характеристики: Частотные и кумулятивные
распределения. 2) Среднее значение (среднеарифметическое). Другие средние
величины. 3) Среднее квадратичное отклонение. 4) Асимметрия и эксцесс. 5)
Доверительный интервал.
13.3. Распределения случайных величин: нормального, хи -квадрат Пирсона.
13.4. Линейная регрессия и корреляция: 1) Построение регрессионной прямой с
помощью метода наименьших квадратов. 2) Простая линейная корреляция. 3) Связь
между коэффициентами корреляции, регрессии и детерминации.
13.5. Анализ временных рядов статистических данных: 1) Составные части
временного ряда. 2) Методы определения тренда.
13.6. Выборки: 1) Понятие и свойства выборки. 2) Ошибка выборки.
13.7. Статистические методы оценки неизвестных параметров распределения: 1)
Основные понятия. 2) Точечная оценка. Интервальная оценка. 3) Расчет
необходимого объема выборок.
Семестр № 4
14. Дискретная математика.
14.1. Логика: 1) Высказывания. 2) Логические связки. 3) Символические записи
сложных предложений. 4) Таблицы истинности. 5) Операции над высказываниями.
14.2. Множества и отношения: 1) Алгебра множеств. 2) Отображения. 3) Образ и
прообраз при отображении.
14.3. Булевы алгебры: 1) Булевы алгебры отношений и матриц. 2) Бинарные
отношения на множестве, их свойства. 3) Отношение порядка и доминирование. 4)
Отношение эквивалентности.
14.4. Графы: 1) Определение графа. 2) Локальные характеристики. 3) Пути, цепи,
контуры, циклы. 4) Подграф.
14.5. Графы: 1) Связность, компоненты. 2) Мосты графа. 3) Матрицы графов. 4)
Задача о кратчайшем соединении.
15. Теория массового обслуживания.
15.1. Понятия теории массового обслуживания: 1) Очереди, требования (заявки),
приборы (каналы) обслуживания. 2) Входящий – выходящий потоки требований. 3)
Определение системы массового обслуживания (СМО).
15.2. Характеристики СМО: 1) Характеристики одноканальных СМО: средняя длина
очереди, дисперсия очереди, среднее время пребывания в системе или в очереди.
15.3. Потоки требований: 1) Простейший поток требований (стационарный
пуассоновский). 2) Нормальный поток.
16. Теория надѐжности.
16.1. Понятия: 1) Технические объекты, изучаемые в теории надѐжности. 2) Понятие
работоспособности и отказа. 3) Понятие пространства состояний. Вектор состояний.
4) Виды отказов. Классификация отказов. 5) Понятие надѐжности.
17. Основы математического моделирования.
17.1. Основные понятия: 1) Общая схема построения модели. 2) Математическая
структура модели и еѐ содержательная интерпретация. 3) Математическая модель и еѐ
основные элементы. 4) Предельные переходы при получении моделей, используемых
в физике, теоретической механике, технике. 5) Вероятностные модели.
17.2. Линейное программирование: 1) Постановка задачи. 2) Графический метод. 3)
Симплекс-метод.
17.3. Постановка транспортной задачи и еѐ модификаций: 1) Транспортная задача. 2)
Задача о максимальном потоке. 3) Задача о кратчайшем пути. 4) Транспортная задача
по критерию времени.
Контрольные измерительные материалы
-
Имеются тесты в ЦМКО (для текущего контроля, для промежуточного (сессионного)
контроля).
Достарыңызбен бөлісу: |