Proseminář z matematiky pro fyziky Mgr. Jan Říha, Ph.D. e-mail: [email protected] http://www.ictphysics.upol.cz/Proseminar/index.html Katedra experimentální fyziky Přírodovědecká fakulta UP Olomouc.
Download
Report
Transcript Proseminář z matematiky pro fyziky Mgr. Jan Říha, Ph.D. e-mail: [email protected] http://www.ictphysics.upol.cz/Proseminar/index.html Katedra experimentální fyziky Přírodovědecká fakulta UP Olomouc.
Proseminář z matematiky pro fyziky
Mgr. Jan Říha, Ph.D.
e-mail: [email protected]
http://www.ictphysics.upol.cz/Proseminar/index.html
Katedra experimentální fyziky
Přírodovědecká fakulta UP Olomouc
Podmínky zisku zápočtu
neúčast nejvýše na třech seminářích
psát 3 písemné práce (asi dvacetiminutové,
každá s maximálním ziskem 10 bodů)
zisk nejméně 20 bodů
každou písemku napsat alespoň na 3 body
odevzdat vyřešené domácí úlohy
Doporučená literatura
BRABEC J., HRŮZA B.: Matematická analýza II. SNTL, Praha, 1989.
BRABEC J., MARTAN F., ROZENSKÝ Z.: Matematická analýza I. SNTL, Praha, 1989.
JIRÁSEK F., ČIPERA S., VACEK M.: Sbírka řešených příkladů z matematiky I., II. a III..
SNTL, Praha, 1989.
LEA S. M.: Mathematics for Physicists. Brooks/Cole, 2004.
KUČERA J., HORÁK Z.: Tenzory v elektrotechnice a ve fyzice. Nakladatelství ČSAV, Praha,
1963.
KVASNICA J.: Matematický aparát fyziky. Academia, Praha, 1989.
ČECHOVÁ M., MARKOVÁ L.: Proseminář z matematiky A, B. UP Olomouc, 1990.
KOLESÁROVÁ A., KOVÁČOVÁ M., ZÁHONOVÁ V.: Matematika I - Návody na
cvičenia s programovým systémom Mathematica. Slovenská technická univerzita v
Bratislave, 2004.
KOLESÁROVÁ A., KOVÁČOVÁ M., ZÁHONOVÁ V.: Matematika II - Návody na
cvičenia s programovým systémom Mathematica. Slovenská technická univerzita v
Bratislave, 2002.
ZIMMERMAN, R. L., OLNES, F. I.: Mathematica for Physics. Addison-Wesley, 2002.
WOLFRAM S.: The Mathematica Book. Wolfram Media, 2003.
BAUMANN G.: Mathematica for Theoretical Physics. Springer-Verlag Heidelberg, 1993.
DICK S., RIDDLE A., STEIN D.: Mathematica in the Laboratory. Cambridge University
Press, 1997.
Reálnou funkcí jedné reálné proměnné
podle něhož je každému
prvku množiny
právě jeden prvek množiny
Definiční
rozumíme
předpis,
M R přiřazen
N R.
obor funkce M D f
Obor hodnot funkce
N Hf
M ožnosti zad ání funkce
TA B U L K O U
GRAFEM
F U N K Č N ÍM P Ř E D P IS E M
explicitně
parametricky
implicitně
Vlastnosti funkce
Ohraničená funkce (shora, zdola ohraničená)
C R, x D f : f x C
Parita funkce
Funkce
f x se nazývá sudá x D f : f x f x
Funkce
f x se nazývá
lichá x D f : f x f x
Periodická funkce
p R , p 0; x R D f : f x p f x
Složená funkce
Jsou dány funkce
f z a u x . Jestliže
funkce u x z , , ve kterém je funkce
hodnotu
definovaná
, pak funkce
y f z
y f u x se nazývá složenou funkcí .
vnější funkce ... y f z
vnitřní
x a , b lze přiřadit
funkce ... z u x
Vlastnosti funkce
Prostá funkce
Funkce
f x se nazývá
prostá na intervalu
a,b D f x1 , x 2 a,b : x1 x 2 f x1 f x 2
Inverzní funkce
Inverzní
jestliže
funkcí k funkci
ji lze zapsat ve
f x nazveme
funkci
y f
1
x ,
tvaru x f y .
Funkce rostoucí, klesající, nerostoucí, neklesající
Funkce
f x se nazývá
rostoucí
na intervalu
a,b D f x 1 , x 2 a,b : x 1 x 2 f x 1 f x 2
Funkce
f x se nazývá
klesající na intervalu
a,b D f x 1 , x 2 a,b : x 1 x 2 f x 1 f x 2
Vlastnosti funkce
Funkce rostoucí, klesající, nerostoucí, neklesající
Funkce
f x se nazývá
nerostoucí
na intervalu
a,b D f x 1 , x 2 a,b : x 1 x 2 f x 1 f x 2
Funkce
f x se nazývá
neklesajíc í na intervalu
a,b D f x 1 , x 2 a,b : x 1 x 2 f x 1 f x 2
Přehled elementárních funkcí
T Y PY FU N K C Í
A L G E B R A IC K É
R A C IO N Á L N Í
IR A C IO N Á L N Í
T R A N SC E N D E N T N Í
G O N IO M E TR IC K É
C Y K L O M E TR IC K É
CELÉ
LO MENÉ
E X P O N E N C IO N Á L N Í
L O G A R ITM IC K É
H Y P E R B O L IC K É
Celé racionální funkce
Lineární funkce
Kvadratická funkce
y x a b
2
Kubická funkce atd.
Lomené racionální funkce
y
k
xa
b
Iracionální funkce
y
3
x
Goniometrické funkce
y sin x
Goniometrické funkce
y cos x
Goniometrické funkce
y
sin x
cos x
tg x
Goniometrické funkce
y
cos x
sin x
cotg x
Cyklometrické funkce
y arcsin x , D f 1,1 , H f
,
2 2
Cyklometrické funkce
y arccos x , D f 1,1 , H f 0 ,
Cyklometrické funkce
y arctg x , D f R , H f ,
2 2
Cyklometrické funkce
y arccotg x , D f R , H f 0 ,
Exponenciální funkce
y a , a 0, a 1
x
Logaritmická funkce
y log
a
x , a 0, a 1
Hyperbolické funkce
e e
x
y sinh x
2
x
e e
x
, y cosh x
2
x
Hyperbolické funkce
y tgh x
sinh x
cosh x
e e
x
e e
x
x
x
, y cotgh x
cosh x
sinh x
e e
x
e e
x
x
x
Úlohy
1. R ozhodn ěte, zda jsou funkcem i relace:
x , y R R ; y 1 x 0 ,
x , y R R ; x y 1, y 0 ,
a)
f1
b)
f2
c)
f3
x , y R R ; x
2
2
2. U rčete definiční obory funkcí
1
a) f 1 : y
,
x x
3
2
b)
f2 : y
x 4x
c)
f3 : y
cos 2 x ,
d)
3
x6
f 4 : y ln ln ln x .
3. S estrojte grafy funkcí
a)
g1 : y 2 x 3 2 x ,
b)
g2 : y x 3 ,
c)
g 3 : y sgn x
d)
g 4 : y max x , x
e)
4
f 1 t 3 sin t ,
3
2
,
2
.
y 2x 2 y 2 0 .
,
Úlohy
3 . S estro jte grafy fu n k cí
2
f 2 t 2 sin 2 t ,
f)
3
i)
cos 3 t 1 ,
2
2
f 4 t A sin t , A , , R ,
f 5 t A cos t , A , , R ,
j)
f 6 t e ,
k)
f 7 t e
g)
h)
f 3 t
1
t
-2t
f 8 t 2 e
,
3,
A, , R
t
f
t
A
e
m) 9
,
,
A, , , R
t
n ) f 10 t A e sin t ,
.
l)
t -5
4. R ozhodn ěte, zda jsou si rovny funkce f , g , h .
f : y
1
2
x x
, g:y
1
2
2
, h:y
1
x
1
1 x
x x
5. R ozhodn ěte, zda jsou sudé nebo liché funkce:
4
2
a)
f1 : y 4 x x 5 ,
b)
f 2 : y tg x 2 sin x ,
c)
f3 : y x 1 ,
d)
f4 : y x 1 .
.
Úlohy
6 . Z jistěte, zda jsou dané funkce periodické, a v kladném p řípadě určete periodu:
x
x
cos
a) f : y sin
,
3
4
b)
g : y sin x ,
2
h : y sin x ,
x
x
d ) : y 2 tg - 3tg
.
2
3
c)
7 . D okažte, že funkce f : y
2x
x 1
je na intervalu 1, rostoucí.
8 . R ozhodn2ěte, zda jsou om ezené, shora om ezené nebo zdola om ezené funkce dané vzorci:
y 2 x 7 x 4 , x ,
a)
,
2
b ) y x 3 x 4, x 2,2 ,
2
c)
y
x 1
2
x 1
x , .
,
9 . D okažte, že k daným funkcím ex istují funkce inverzní a najd ěte je:
2
f : y x 1, x 2 , 5
a)
,
b)
g : y
2x
x3
,
x R 3
: y x 10 x 27 ,
x , 5
: y x 10 x 27 ,
x 5,
2
c)
2
d)
,
.
,