Rachunek różniczkowy i całkowy funkcji wektorowych

"Z A T W I E R D Z A M”
………………………………………………
dr hab. inż. Stanisław Cudziło, prof. WAT
Dziekan Wydziału Nowych Technologii i Chemii
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: RACHUNEK RÓŻNICZKOWY I CAŁKOWY FUNKCJI WEKTOROWYCH
Wersja anglojęzyczna: Advanced calculus of vector functions
WTCCXCSI-RCał
Kod przedmiotu:
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):
Wydział Nowych Technologii i Chemii
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów:
Chemia
Specjalność:
wszystkie specjalności
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr Krystyna Jaworska, dr inż. Józef Rafa
PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Cybernetyki / Instytut Matematyki i Kryptologii / Zakład Analizy Matematycznej i Matematyki Stosowanej
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
II
30 /+
14
16 /+
2
razem
30 /+
14
16 /+
2
laboratoria
projekt
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI

Matematyka (ze studiów I stopnia). Student powinien znać: symbole i elementarne pojęcia logiki
i teorii mnogości; funkcje elementarne; liczby rzeczywiste i zespolone, podstawowe pojęcia, określenia i twierdzenia algebry liniowej i geometrii analitycznej; rachunek wektorowy i macierzowy,
przestrzenie wektorowe, układy liniowych równań algebraicznych i metody ich rozwiązywania;
analityczne konstrukcje prostych i płaszczyzn. Student powinien znać: symbole, określenia, twierdzenia i przykłady dotyczące ciągów i szeregów liczbowych, rachunku różniczkowego i całkowego
funkcji jednej zmiennej rzeczywistej oraz równań różniczkowych zwyczajnych pierwszego i drugiego rzędu. Student powinien umieć obliczać granice ciągów i funkcji jednej zmiennej, znajdować
pochodne i całki oznaczone i nieoznaczone oraz rozwiązywać równania różniczkowe zwyczajne
pierwszego rzędu i liniowe o stałych współczynnikach drugiego rzędu. Student powinien znać:
symbole, określenia i twierdzenia i przykłady dotyczące rachunku różniczkowego i całkowego
funkcji wielu zmiennych rzeczywistych. Student powinien umieć obliczać całki podwójne i potrójne.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
Efekty kształcenia
Symbol
Student, który zaliczył przedmiot,
W01
Ma podstawową wiedzę, stanowiącą bazę dla zrozumienia i studiowania przedmiotów kierunkowych, w zakresie analizy matematycznej.
Zna symbole, podstawowe pojęcia i twierdzenia rachunku różniczkowego i całkowego wektorowych funkcji wielu zmiennych rzeczywistych.
K_W06, K_W07
W02
Zna podstawowe sposoby i wzory znajdowania całek krzywoliniowych
i powierzchniowych.
K_W06, K_W07
U01
Umie posługiwać się w podstawowym zakresie językiem analizy matematycznej, wykorzystując właściwe symbole, określenia i odpowiednie twierdzenia. Umie stosować rachunek różniczkowy i całkowy
wektorowych funkcji wielu zmiennych do rozwiązywania zadań.
K_U04
U02
Umie formułować i rozwiązywać proste problemy z wykorzystaniem
całek krzywoliniowych i powierzchniowych.
K_U04
U03
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł
(także anglojęzycznych); potrafi interpretować uzyskane informacje
i formułować wnioski. Ma wyrobioną wewnętrzną potrzebę
i umiejętność ustawicznego uzupełniania i nowelizacji nabytej wiedzy
poprzez samokształcenie.
K_U07
K01
Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i odświeżania wiedzy w
szczególności związanej ze złożoną strukturą matematyki.
K_K01
5. METODY DYDAKTYCZNE

wykład z możliwym wykorzystaniem technik audiowizualnych,

ćwiczenia rachunkowe ułatwiające opanowanie, zrozumienie i usystematyzowanie wiedzy wyniesionej z wykładów i własnych studiów studentów oraz nabycie umiejętności rachunkowych,

podanie zadań do samodzielnego rozwiązania i tematów do studiowania,

pisemna praca kontrolna.
6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
lp
temat/tematyka zajęć
1.
Krzywe i powierzchnie w przestrzeni trójwymiarowej.
1. Określenie i podstawowe właściwości krzywej. Krzywe
stożkowe. Przykłady krzywych w przestrzeni trójwymiarowej.
2. Powierzchnie drugiego stopnia w przestrzeni trójwymiarowej. Równania uwikłane i parametryczne. Wektor normalny.
4
4
2.
Całki krzywoliniowe i powierzchniowe. 1. Pola skalarne
i pola wektorowe. Operacje różniczkowe na polach wektorowych. Pola źródłowe i pola wirowe. 2. Całki krzywoliniowe
nieskierowana i skierowana. Twierdzenie Grena. 3. Całka
powierzchniowa niezorientowana. 4. Całka powierzchniowa
zorientowana. Twierdzenie Greena-Gaussa-Ostrogradskiego.
Twierdzenie Stokesa. 5. Pola wektorowe potencjalne i solenoidalne. Zastosowania całek krzywoliniowych i powierzchniowych. 6. Zaliczenie przedmiotu.
10
12
14
16
Razem – studia stacjonarne
wykł. ćwicz.
lab.
proj. sem.
Tematy ćwiczeń podane są z kolejnymi numerami, a materiał wykładów może być rozłożony inaczej;
prace kontrolne przeprowadzane są podczas ćwiczeń.
7. LITERATURA
podstawowa:
R. Leitner, Zarys matematyki wyższej, część I i II, 1994
R. Leitner, J. Zacharski, Zarys matematyki wyższej, część III, 1994
J. Gawinecki, Matematyka dla informatyków, część I i II, 2003
R. Leitner, M. Matuszewski, Z. Rojek, Zadania z matematyki wyższej, część I i II, 1998
W. Krysicki, L. Włodarski, Analiza matematyczna w zadaniach, część I i II, 2002
uzupełniająca:
W. Leksiński, J. Nabiałek, W. Żakowski, Matematyka. Definicje, twierdzenia, przykłady, zadania, 1992
W. Stankiewicz, Zadania z matematyki dla wyższych uczelni technicznych, część I, 1995
W. Stankiewicz, J. Wojtowicz, Zadania z matematyki dla wyższych uczelni technicznych, część II,
1995
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA






Przedmiot zaliczany jest na podstawie zaliczenia sprawdzającego wiedzę (W01 i W02) i umiejętności (U01 i U02).
Zaliczenie przeprowadzane jest w formie pisemnej.
Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest zaliczenie ćwiczeń.
Ćwiczenia zaliczane są na podstawie wyników prac kontrolnych przeprowadzanych pod bezpośrednią kontrolą podczas zajęć (U01, U02, W01, W02) lub w formie zadań do samodzielnego
rozwiązania (U01, U02, U03).
Dodatkowo studenci otrzymują wskazówki do samodzielnego studiowana z zachętą do korzystania z różnorodnych źródeł wiedzy (U03).
Skala ocen: dostatecznie (3) – student zna i rozumie większość wyłożonych zagadnień, umie
rozwiązywać najprostsze zadania rachunkowe, rozumie treść najważniejszych twierdzeń; dobrze
(4) – student zna i rozumie znaczną większość wyłożonych zagadnień, umie formułować i rozwiązywać najprostsze zadania rachunkowe oraz interpretować ich wyniki za pomocą twierdzeń; bardzo dobrze (5) – student zna i rozumie wszystkie wyłożone zagadnienia, umie formułować i rozwiązywać zadania rachunkowe oraz interpretować ich wyniki za pomocą twierdzeń; dość dobrze
(3,5) i ponad dobrze (4,5) – pośrednio między dostatecznie i dobrze oraz między dobrze i bardzo
dobrze.
autorzy sylabusa
dr Krystyna Jaworska
kierownik Zakładu Analizy Matematycznej
i Matematyki Stosowanej
odpowiedzialnego za przedmiot
................................
dr hab. Marek Kojdecki
dr hab. Marek Kojdecki
................................
................................