МИНОБРНАУКИ РОССИИ20%DD… · Web viewмашин и комплексов по профилю подготовки Автомобильный сервис квалификация

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования

«Майкопский государственный технологический университет»

Факультет инженерно-экономический

Кафедра высшей математики и системного анализа

УТВЕРЖДАЮПроректор по учебной работе____________Л.И. Задорожная«_____»____________ 20____г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине Б.2.1. Математика

по направлению подготовки бакалавров 190600.62 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

по профилю подготовки Автомобильный сервис

квалификация (степень) выпускника Бакалавр

Майкоп

Рабочая программа составлена на основе ФГОС ВПО и учебного плана МГТУ по направлению (специальности) 190600.62 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов. Составитель рабочей программы:

кандидат экономических наук, доцент Кузьменко Н.А.(должность, ученое звание, степень) (подпись) (Ф.И.О.)

старший преподаватель Берзегова Р.Б.(должность, ученое звание, степень) (подпись) (Ф.И.О.)

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры

высшей математики и системного анализа

Заведующий кафедрой«___»________20___г. Демина Т.И.

(подпись) (Ф.И.О.)

Одобрено научно-методической комиссией факультета (где осуществляется обучение) «___»_________20__г.

Председательнаучно-методическогосовета направления (специальности)(где осуществляется обучение)


Декан факультета(где осуществляется обучение) «___»_________20__г. Беданоков М.К.


СОГЛАСОВАНО:Начальник УМУ«___»_________20__г. Гук Г.А.


Зав. выпускающей кафедройпо направлению (специальности) Меретуков М.А.


1. Цели и задачи освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Математика» являются формирование личности студентов, развитие их интеллекта и способностей к логическому и алгоритмическому мышлению, обучение основным математическим понятиям и методам математического анализа, аналитической и дифференциальной геометрии, элементов топологий; основных алгебраических структур, векторных пространств, линейных отображений, теории вероятностей и математической статистики, элементов теории надёжности.

Дисциплина является одной из важнейших теоретических и прикладных математических дисциплин, определяющих уровень профессиональной подготовки современного инженера.

Цель преподавания прикладных разделов дисциплины состоит в том, чтобы, используя теорию и методы научного познания овладеть основными понятиями, определениями и методами теории вероятностей и математической статистики, необходимыми для решения задач; обучить студентов математическим методам принятия решений, необходимым при решении задач оптимизации, возникающих во всех областях человеческой деятельности.

Преподавание дисциплины состоит в том, чтобы на примерах математических понятий и методов продемонстрировать сущность научного подхода, специфику математики и её роль как способ познания мира, общности её понятий и представлений в решении возникающих проблем. При этом решаются следующие задачи:

- раскрыть роль и значение математических методов исследования при решении задач построение структуры их взаимосвязей, выявление приоритетов решения задач с учётом нравственных аспектов деятельности;

- ознакомить с основными понятиями и методами классической и современной математики;

- научить студентов применять методы математического анализа для построения математических моделей реальных процессов и явлений;

- раскрыть роль и значение вероятностно-статистических методов исследования при решении профессиональных проблем.

2. Место дисциплины в структуре ОП по направлению подготовки

Дисциплина «Математика» относится к математическому и естественнонаучному циклу (Б.2) учебного плана направления «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Данной дисциплине предшествует общематематическая подготовка в объеме средней общеобразовательной школы или технического колледжа.

«Математика» обеспечивает математическую подготовку бакалавров и необходима для освоения учебной программы таких дисциплин как «Специальные разделы математики», «Экономическая теория», «Производственный менеджмент», «Экономика предприятия», «Основы теории надёжности» и др.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные определения и понятия изучаемых разделов математики (ОК-1);уметь: решать прикладные задачи с использованием элементов математики (ОК-2, ОК-5,

ПК-3);владеть: классическими методами решения основных математических задач, к которым

могут приводить общепрофессиональные задачи (ПК-17, ПК-21).

4. Объем дисциплины и виды учебной работы. Общая трудоемкость дисциплины 4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме обучения.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц (252 часов).Вид учебной работы Всего

часов/з.е.Семестры

1 2Аудиторные занятия (всего) 118/3,28 54/1,5 64/1,78В том числе:Лекции (Л) 68/1,89 36/1,0 32/0,89Практические занятия (ПЗ) 50/1,39 18/0,5 32/0,89Семинары (С) - - -Лабораторные работы (ЛР) - - -Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего) 134/3,72 68/1,89 66/1,83В том числе:Курсовой проект (работа) - - -Расчетно-графические работы 20/0,56 13/0,36 7/0,19Реферат 20/0,56 15/0,42 5/0,14Другие виды СРС (если предусматриваются, приводится перечень видов СРС)1. Составление плана-конспекта2. Подготовка к текущим занятиям3. Подбор и анализ примеров

21/0,5821/0,5816/0,44

13/0,3614/0,3913/0,36

8/0,227/0,193/0,08

Форма промежуточной аттестации:зачетэкзамен 36/1,0

+36/1,0

Общая трудоемкость 252/7,0 130/3,61 122/3,39

4.2. Объем дисциплины и виды учебной работы по заочной форме обучения.Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц (252 часов).

Вид учебной работы Всего часов/з.е.

Семестры1 2

Аудиторные занятия (всего) 26/0,72 12/0,33 14/0,39В том числе:Лекции (Л) 12/0,33 6/0,17 6/0,17Практические занятия (ПЗ) 14/0,39 6/0,17 8/0,22Семинары (С) - - -Лабораторные работы (ЛР) - - -Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего) 226/6,28 104/2,89 122/3,39В том числе:Курсовой проект (работа) - - -Контрольные работы 20/0,56 - 20/0,56Реферат - - -Другие виды СРС (если предусматриваются, приводится перечень видов СРС)1. Составление плана-конспекта2. Подбор и анализ примеров

166/4,6140/1,11

84/2,3320/0,56

82/2,2820/0,56

Форма промежуточной аттестации:зачетэкзамен

++

Общая трудоемкость 252/7 116/3,22 136/3,78

5. Структура и содержание дисциплины5.1. Структура дисциплины для очной формы обучения

1 семестр:

№ п/п

Раздел дисциплины Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную и

трудоемкость(в часах)

Формы текущего контроля

успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации

(по семестрам)

Л С/ПЗ ЛР СРС

1. Основные алгебраические структуры.

1-3 6 4 8 Блиц-опрос

2. Векторные пространства.

4-5 4 2 10 Контрольная работа

3. Линейные отображения.


4. Аналитическая геометрия.

8-10 6 2 10 Тестирование

5. Дифференциальная геометрия кривых поверхностей.

11-13 6 4 10 Обсуждение докладов

6. Элементы топологии. 14-15 4 2 10 Блиц-опрос

7. Логические исчисления.


Промежуточная аттестация. - - - Зачет

Итого по первому семестру: 36 18 68

2 семестр:

8. Графы. 1-3 6 6 6 Обсуждение докладов

9. Комбинаторика 4 2 2 2 Тестирование10. Основные понятия и

методы математического анализа.


11. Теория вероятности. 9-10 4 4 4 Тестирование

12. Математическая статистика.


13. Элементы теории надёжности.


Промежуточная аттестация

- - 36 Экзамен

Итого по второму семестру: 32 32 66

ИТОГО 68 50 134

5.2. Структура дисциплины для заочной формы обучения

№ п/п Раздел дисциплины

Неделясеместра

Виды учебной работы, включая самостоятельную и

трудоемкость(в часах)

Л С/ПЗ ЛР СРС1. Основные алгебраические

структуры.2 2 10

2. Векторные пространства. 2 2 10

3. Линейные отображения - - 18

4. Аналитическая геометрия. 2 2 10


- - 18

6. Элементы топологии. - - 18

7. Логические исчисления. - - 20

8. Промежуточная аттестацияЗачет

- - -

Итого по первому семестру: 6 6 104

2 семестр1. Графы. - - 24

2. Комбинаторика - - 14

3. Основные понятия и методы математического анализа.

4 4 34

4. Теория вероятностей и математическая статистика

2 4 24


- - 26

6. Промежуточная аттестацияЭкзамен

- - -

Итого по второму семестру: 6 8 122

ИТОГО: 12 14 226

5.3. Содержание разделов дисциплины «Математика», образовательные технологииЛекционный курс

№п/п

Наименование темы дисциплины

Трудоемкость (часы / зач. ед.) Содержание

Формируемые компетенции

Результаты освоения(знать, уметь, владеть)

Образовательныетехнологии

ОФО ЗФО1 2 3 4 5 6 7 8

1 семестрТема 1. Основные

алгебраические структуры.

6/0,17 2/0,06 Матрицы и действия с ними. Симметричная, диагональная, единичная матрицы. Ортогональная матрица. Обратная матрица.

Ортогональность, Определители второго и третьего порядков. Определители n-го порядка. Алгебраические дополнения и миноры. Вычисление определителей разложением по столбцу или по строке.

Системы линейных алгебраических уравнений. Теорема Кронекера – Капелли о совместности системы. Методы решения системы линейных алгебраических уравнений.

ОК-1ОК-2ОК-5ПК-3ПК-17ПК-21

Знать: основные понятия и теоремы матричной алгебры и теории определителей n-ого порядка; основные результаты теории систем линейных алгебраических уравнений;Уметь: выполнять операции над матрицами, вычислять ранг матрицы, обратную матрицу, определители n-ого порядка; применять на практике методы и приемы решения систем линейных алгебраических уравнений;Владеть: культурой постановки,

анализа и решения экономических задач, требующих для своего решения использования математических подходов и методов.

Лекции

Тема 2. Векторные пространства.

4/0,11 2/0,06 Декартовы координаты. Векторы. Базис. Операции над векторами. Скалярное произведение. Длина вектора, угол между двумя векторами. Линейные векторные пространства. Линейная зависимость и линейная


Знать: основные понятия и теоремы векторной алгебры;Уметь: выполнять операции над векторами; устанавливать линейную зависимость и независимость векторов; переходить к новому базису.Владеть: навыками освоения

Лекции

независимость системы векторов. Преобразование координат вектора при переходе к новому базису.

большого объема информации и решения сложных и нестандартных задач.

Тема 3. Линейные отображения.

4/0,11 - Линейные операторы и их матрицы. Преобразование матрицы линейного оператора при замене базиса. Ранг матрицы. Собственные значения и собственные векторы линейного оператора.

Характеристический многочлен линейного оператора, его корни. Приведение матрицы линейного оператора к диагональному виду. Линейные, билинейные, квадратичные формы. Критерий Сильвестра положительной определенности квадратичной формы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду ортогональным преобразованием. Нормы векторов и матриц.


Знать: ключевые понятия и теоремы теории линейных пространств и линейных операторов; критерий Сильвестра и закон инерции для квадратичных форм.Уметь: вычислять собственные значения и собственные векторы линейного оператора; применять критерий Сильвестра и закон инерции для квадратичных форм на практике.Владеть: предметным языком математики и навыками грамотного решения задач и представления полученных результатов.

Лекции

Тема 4. Аналитическая геометрия.

6/0,17 1/0,03 Прямая и плоскость, гиперплоскость. Прямая на плоскости. Расстояние от точки до прямой. Угол между прямыми. Угол между плоскостями. Угол между прямой и плоскостью. Кривые второго порядка: окружность, эллипс, гипербола, парабола.


Знать: различные формы записи уравнений прямых на плоскости и в пространстве, уравнений плоскостей, уравнений кривых и поверхностей второго порядка.Уметь: находить угол между прямыми, плоскостями, прямой и плоскостью; из общего уравнения кривой второго порядка приводить к канонической форме.Владеть: владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию

Лекции

информации, постановке цели и выбору путей ее достижения.

Тема 5. Дифференциальная геометрия кривых поверхностей.

6/0,17 1/0,03 Векторная функция скалярного аргумента. Простейшие и элементарные линии. Понятие о линии (кривой). Понятие об обыкновенной и особой точках линии. Гладкие линии.

Теорема о существовании касательной к кривой. Уравнения касательной для различных способов задания кривой. Длина дуги. Естественная параметризация.

Вектор кривизны. Кривизна линии. Радиус кривизны. Необходимое и достаточное условие линии быть простейшей. Элементы сопровождающего трехгранника Френе. Понятие о кручении линии. Формулы Френе. Плоская кривая.


Знать: ключевые понятия и теоремы векторной функции скалярного аргумента; теорему о существовании касательной к кривой; вектор кривизны, кривизну линии, радиус кривизны; необходимое и достаточное условие линии быть простейшей.

Уметь: составлять уравнения касательной для различных способов задания кривой; вычислять длину дуги; вычислять кривизны и кручения в произвольной параметризации, кривизну и кручение винтовой линии.Владеть: владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения.

Лекции

Тема 6. Элементы топологии.

4/0,11 - Метрические пространства. Аксиомы метрики. Примеры метрических пространств. Гомеоморфизм метрических пространств. Фактормножества, примеры. Понятие топологического пространства. Топологическое пространство. Открытые, замкнутые множества, окрестности. База топологии. Критерий базы. Непрерывные отображения, гомеоморфизм в


Знать: основные понятия и теоремы метрических и топологических пространств и подпространств.Уметь: работать с метрическими и топологическими пространствами; Владеть: демонстрировать способность к абстракции, в том числе умение логически развивать отдельные формальные теории и устанавливать связь

Лекции

топологическом пространстве, локальный гомеоморфизм. Подпространство топологического пространства. Топология и непрерывные отображения метрических пространств. Хаусдорфовость топологического пространства. Топология пространства Rn.

между ними.

Тема 7. Логические исчисления.

6/0,17 - Элементы математической логики, теории множеств и общей алгебры. Дискретные объекты и структуры в математике. Метод математической индукции. Бинарные и n-арные отношения. Необходимые и достаточные условия. Логические (булевы) переменные. Алгебра логики, функции алгебры логики (булева алгебра, булевы функции). Множества, отображения, мощности. Алгебра множеств. Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы. Минимизация булевых функций.


Знать: определения: множества, отношения; операции и свойства операций над множествами; свойства отношений; функции алгебры логики.Уметь: доказывать методом математической индукции; исследовать отношения; составлять СДНФ, СКНФ; минимизировать функции; уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь.Владеть: предметным языком математики и навыками грамотного решения задач и представления полученных результатов.

Лекции

Итого за первый семестр

36/1,0 6/0,17

2 семестрТема 8. Графы. 6/0,17 - Элементы теории графов.

История развития, генезис понятий, классические задачи. Определение графа. Неориентированные и ориентированные графы.


Знать: определение графов и его элементов; виды графов и операции над ними.Уметь: строить матрицы смежности и инцидентности графов; находить кратчайшие

Лекции

Отношения смежности и инцидентности. Матричные представления графов. Пути и циклы. Связность, компоненты связности. Деревья. Кратчайшие пути. Эйлеровы пути и циклы. Гамильтоновы пути и циклы. Сети и потоки в сетях. Методология «ветвей и границ».

пути в дереве; уметь переводить на математический язык простейшие проблемы, поставленные в терминах других предметных областей, и использовать превосходства этой переформулировки для их решения.Владеть: культурой постановки, анализа и решения профессиональных задач, требующих для своего решения использования математических подходов и методов.

Тема 9. Комбинаторика 2/0,06 - История развития, генезис понятий, классические задачи. Бином Ньютона. Разбиения и размещения. Перестановки, сочетания, размещения. Перечисление комбинаторных объектов и производящие функции. Рекуррентные соотношения.


Знать: формулы перестановки, сочетания, размещения с повторениями и без повторений; теоремы умножения и сложения.Уметь: решать задачи с использованием перестановок, сочетаний, размещений с повторениями и без повторений; решать рекуррентные соотношения с помощью рекуррентных соотношенийВладеть: навыками математической формализации прикладных задач.

Лекции

Тема 10. Основные понятия и методы математического анализа.

8/0,22 4/0,11 Числовые последовательности. Предел числовой последовательности. Критерий Коши сходимости числовой последовательности. Предел функции в точке и на бесконечности. Бесконечно


Знать: определение предела числовой последовательности и функции, свойства пределов, замечательные пределы; определение функции, непрерывной в точке, ее свойства; определение

Лекции

малые и бесконечно большие функции. Замечательные пределы.

Непрерывность функции в точке. Локальные свойства непрерывных функций. Свойства функций, непрерывных на отрезке: ограниченность, существование наименьшего и наибольшего значений, промежуточные значения.

Понятие функции, дифференцируемой в точке. Дифференциал функции, производная функции, линеаризация. Точки экстремума функции, теорема Ферма о необходимом условии экстремума. Теоремы и формулы Ролля, Лагранжа, Коши о промежуточных значениях. Правило Лопиталя. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Лагранжа. Разложение основных элементарных функций по формуле Тейлора, применение для приближенных вычислений.

Исследование функций и построение их графиков. Условия монотонности. Достаточные условия экстремума. Отыскание наибольшего и наименьшего значений функции, дифференцируемой на отрезке.

производной, ее геометрический и физический смысл; табличные производные, правила дифференцирования; правило вычисления производной сложной функции; определение дифференциала функции, его свойства; определение производных и дифференциалов высших порядков; определение экстремума функции, выпуклой функции, точек перегиба, асимптот.Уметь: вычислять пределы последовательностей и функций; раскрывать неопределенности; классифицировать точки разрыва; вычислять производные сложных функций, производные и дифференциалы высших порядков; находить экстремумы и точки перегиба; проводить исследование функции с помощью производных и строить их графики.Владеть: предметным языком математики и навыками грамотного решения задач и представления полученных результатов

Выпуклость. Точки перегиба. Асимптоты.

Тема 11. Теория вероятности

4/0,11 1/0,03 Множество элементарных исходов опыта, событие, теоретико-множественные операции над событиями. Схема опыта с равновозможными исходами. Интуитивное определение вероятности события. Математическое определение вероятности. Алгебра событий. Аксиомы теории вероятностей и следствия из них. Совместные и несовместные события. Теорема сложения вероятностей. Условная вероятность. Зависимые и независимые события. Формула полной вероятности. Формула Байеса как теорема гипотез.


Знать: понятия: событие, частота и вероятность появления события, совместные и несовместные события, полная вероятность; теорему сложения вероятностей; теорему умножения вероятностей; формулу полной вероятности; формулу Байеса.Уметь: находить вероятность в простейших задачах, используя классическое определение вероятности; решать задачи с применением теоремы сложения и умножения вероятностей.Владеть: иметь опыт решения типичных и творческих заданий; систематизации информации.

Лекции

Тема 12. Математическая статистика

6/0,17 1/0,03 Случайная величина как математическая модель вероятностного явления. Функция распределения и функция плотности распределения вероятностей случайной величины, их свойства.. Функции от случайных величин. Примеры стандартных случайных величин: Бернулли, биномиальная, Пуассона, показательная (экспоненциальная), равномерная, Гаусса (нормальная). Предельные


Знать: способы задания случайной величины; определение непрерывной и дискретной случайных величин; закон распределения случайной величины; определение математического ожидания, дисперсия случайной величины; среднее квадратичное отклонение случайной величины Уметь: строить ряд распределения случайной величины; находить функцию распределения; находить математическое ожидание и

Лекции

теоремы о связи биномиальной случайной величины с пуассоновской, с гауссовской (локальная и интегральная теоремы Муавра – Лапласа).

Числовые характеристики случайных величин. Математическое ожидание и дисперсия, их свойства. Неравенство Чебышёва. Дисперсионная (ковариационная) и корреляционная матрицы случайного вектора. Ковариация и коэффициент корреляции двух случайных величин, свойства некоррелированности и независимости.

Предельные теоремы в теории вероятностей. Закон больших чисел, теорема Чебышёва. Центральная предельная теорема для одинаково распределенных независимых случайных величин, интегральная теорема Муавра – Лапласа как её следствие. Оценивание скорости сходимости частоты к вероятности в схеме независимых испытаний Бернулли, сравнение результатов использования неравенства Чебышёва и интегральной теоремы Муавра – Лапласа.

дисперсию случайной величины по заданному закону её распределения; находить среднее квадратичное отклонение случайной величины.Владеть: владеет методами количественного анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Тема.13. Элементы теории надёжности

6/0,17 - Понятие о старении и восстановлении машин и их

ОК-1ОК-2

Знать: о старении и восстановлении машин и их

Лекции

составных частей; качественные и количественные характеристики надежности; факторы, влияющие на надежность изделий; надежность как основной показатель качества автомобиля; методы статистического анализа состояния изделий, средства и методы контроля состояния; стратегии и системы обеспечения работоспособности; диагностические параметры технического состояния машин и их составных частей; место диагностики в системе поддержания технического состояния автомобилей; классификация методов диагностики технического состояния; понятие о надежности транспортного процесса: скорейший спуск, проектирование градиента, метод Ньютона. Поиск глобального экстремума в многоэкстремальных задачах. Метод штрафных функций как метод сведения задачи с ограничениями к последовательности задач безусловной оптимизации.

ОК-5ПК-3ПК-17ПК-21

составных частей; факторы, влияющие на надежность изделий; о стратегиях и системах обеспечения работоспособности;Уметь: находить качественные и количественные характеристики надежности; факторы; диагностировать параметры технического состояния машин и их составных частей; классифицировать методы диагностик технического состояния.Владеть: иметь опыт решения типичных и творческих заданий; систематизации информации

Итого за второй семестр

32/0,89 6/0,17

ИТОГО 68/1,89 12/0,33

5.4. Практические и семинарские занятия, их наименование, содержание и объем в часах

№ п/п

№ раздела дисциплины Наименование практических и семинарских занятий

Объем в часах/трудоемк

ость в з.е.ОФО ЗФО

1. Основные алгебраические структуры.

Матрицы и действия с ними. Определители. Системы линейных алгебраических уравнений.

4/0,11 2/0,06

2. Векторные пространства. Декартовы координаты. Векторы и операции над векторами.

2/0,06 2/0,06

3. Линейные отображения. Линейные операторы и их матрицы. Характеристический многочлен линейного оператора.

2/0,06 -

4. Аналитическая геометрия. Прямая и плоскость. Кривые второго порядка: окружность, эллипс, гипербола, парабола.

2/0,06 2/0,06


Векторная функция скалярного аргумента. Уравнения касательной для различных способов задания кривой. Длина дуги. Вектор кривизны.

4/0,11 -

6. Элементы топологии. Метрические пространства. Топологическое пространство. Топология пространства Rn.

2/0,06 -

7. Логические исчисления. Элементы математической логики, теории множеств и общей алгебры. Бинарные и n-арные отношения. Алгебра логики. Алгебра множеств.

2/0,06 -

Итого за первый семестр 18/0,5 6/0,17

2 семестр

8. Графы. Элементы теории графов. Деревья. Кратчайшие пути. Сети и потоки в сетях.

6/0,17 -

9. Комбинаторика Разбиения и размещения. Перестановки, сочетания, размещения.

2/0,06 -

10. Основные понятия и методы математического анализа.

Числовые последовательности. Замечательные пределы.

Понятие функции, дифференцируемой в точке. Дифференциал функции, производная функции, линеаризация.

8/0,22 4/0,11

11. Теория вероятности. Математическое определение вероятности. Алгебра событий. Теорема сложения и умножения совместных и несовместных событий.

4/0,11 2/0,06

12. Математическая статистика. Случайная величина как математическая модель вероятностного явления. Числовые характеристики случайных величин. Математическое ожидание и дисперсия, их свойства. Предельные теоремы в теории вероятностей. Закон больших чисел.

6/0,17 2/0,06


Понятие о старении и восстановлении машин и их составных частей; качественные и количественные характеристики надежности. Скорейший спуск, проектирование градиента, метод Ньютона.

6/0,17 -

Итого за второй семестр 32/0,89 8/0,22ИТОГО 50/1,39 14/0,39

5.5 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часахЛабораторные занятия учебным планом не предусмотрены.

5.6. Примерная тематика курсовых проектов (работ)Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен.

5.7. Самостоятельная работа студентов

5.7.1. Содержание и объем самостоятельной работы студентов для ОФО

Разделы и темы рабочей программы самостоятельного

изучения

Перечень домашних заданий и других вопросов для

самостоятельного изучения

Сроки выполнени

я

Объем в часах/трудоемкость

в з.е.1 семестр

1. Обратная матрица. Определители n-го порядка. Методы решения системы линейных алгебраических уравнений.

Подготовка к текущим занятиям.Подбор и анализ примеров.Расчетно-графическая работа.

1-3 неделя 8/0,22

2. Линейные векторные пространства. Линейная зависимость и линейная независимость системы векторов. Преобразование координат вектора при переходе к новому базису.

Подготовка к текущим занятиям,Составление плана-конспекта.

4-5 неделя 4/0,11

3. Нормы векторов и матриц. Собственные значения и собственные векторы линейного оператора. Линейные, билинейные, квадратичные формы. Критерий Сильвестра положительной определенности квадратичной формы.

Подготовка к текущим занятиям.Подбор и анализ примеров.Составление плана-конспекта.

6-7 неделя 6/0,17

4. Гиперплоскость. Написание реферата.Подбор и анализ примеров.

8-10 неделя 10/0,28

5. Плоская кривая. Гладкие линии. Естественная параметризация. Элементы сопровождающего трехгранника Френе. Понятие о кручении линии. Формулы Френе.

Написание реферата.Подбор и анализ примеров.Составление плана-конспекта.

11-13 неделя 10/0,28

6. Гомеоморфизм метрических пространств. Хаусдорфовость топологического пространства.

Подготовка к текущим занятиям.Подбор и анализ примеров.

14-15 неделя 10/0,28

Составление плана-конспекта.7. Метод математической индукции. Минимизация булевых функций. Множества, отображения, мощности. Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы.

Подбор и анализ примеров.Расчетно-графическая работа.Составление плана-конспекта.

16-18 неделя 10/0,28

Итого за первый семестр 68/1,89

2 семестр

8. Отношения смежности и инцидентности. Матричные представления графов. Пути и циклы. Эйлеровы пути и циклы. Гамильтоновы пути и циклы.

Подготовка к текущим занятиям.Подбор и анализ примеров.

1-3 неделя 6/0,17

9. Бином Ньютона. Рекуррентные соотношения.


4 неделя 2/0,06

10. Исследование функций и построение их графиков. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Лагранжа. Разложение основных элементарных функций по формуле Тейлора, применение для приближенных вычислений.

Подготовка к текущим занятиям.Подбор и анализ примеров.Расчетно-графическая работаСоставление плана-конспекта.

5-8 неделя 6/0,17

11. Аксиомы теории вероятностей и следствия из них. Условная вероятность. Зависимые и независимые события. Формула полной вероятности. Формула Байеса как теорема гипотез.


9-10 неделя 4/0,11

12. Примеры стандартных случайных величин: Бернулли, биномиальная, Пуассона, показательная (экспоненциальная), равномерная, Гаусса (нормальная). Неравенство Чебышёва. Оценивание скорости сходимости частоты к вероятности в схеме независимых испытаний Бернулли, сравнение результатов использования неравенства Чебышёва и интегральной теоремы Муавра – Лапласа.


11-13 неделя 6/0,17

13. Поиск глобального экстремума в многоэкстремальных задачах. Метод штрафных функций как метод сведения задачи с ограничениями к последовательности задач безусловной оптимизации.

Написание реферата.Подготовка к текущим занятиям.Подбор и анализ примеров.

14-16 неделя 6/0,17

Итого за второй семестр 30/0,83ИТОГО 98/2,73

5.7.2. Содержание и объем самостоятельной работы студентов для ЗФО

Разделы и темы рабочей программы самостоятельного

изучения

Перечень домашних заданий и других вопросов для

самостоятельного изучения

Сроки выполнени

я

Объем в часах/трудоемкость

в з.е.1 семестр

1. Обратная матрица. Определители n-го порядка. Методы решения системы линейных алгебраических уравнений.

Подбор и анализ примеров.Составление плана-конспекта.

Сентябрь 10/0,28

2. Линейные векторные пространства. Линейная зависимость и линейная независимость системы векторов. Преобразование координат вектора при переходе к новому базису.


Сентябрь 10/0,28

3. Линейные операторы и их матрицы. Характеристический многочлен линейного оператора. Нормы векторов и матриц. Собственные значения и собственные векторы линейного оператора. Линейные, билинейные, квадратичные формы. Критерий Сильвестра положительной определенности квадратичной формы.


Октябрь 18/0,5

4. Прямая и плоскость в пространстве. Поверхности 2-го порядка. Гиперплоскость.


Октябрь 10/0,28

5. Векторная функция скалярного аргумента. Уравнения касательной для различных способов задания кривой. Длина дуги. Вектор кривизны. Плоская кривая. Гладкие линии. Естественная параметризация. Элементы сопровождающего трехгранника Френе. Понятие о кручении линии. Формулы Френе.


Ноябрь 18/0,5

6. Метрические пространства. Топологическое пространство. Топология пространства Rn. Гомеоморфизм метрических пространств. Хаусдорфовость топологического пространства.


Ноябрь 18/0,5

7. Элементы математической логики, Подбор и анализ примеров. Декабрь 20/0,56

теории множеств и общей алгебры. Бинарные и n-арные отношения. Алгебра логики. Алгебра множеств. Метод математической индукции. Минимизация булевых функций. Множества, отображения, мощности. Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы.

Составление плана-конспекта.

Итого за первый семестр 104/2,89

2 семестр

8. Элементы теории графов. Отношения смежности и инцидентности. Матричные представления графов. Пути и циклы. Эйлеровы пути и циклы. Гамильтоновы пути и циклы. Деревья. Кратчайшие пути. Сети и потоки в сетях.


Февраль 24/0,67

9. Разбиения и размещения. Перестановки, сочетания, размещения. Бином Ньютона. Рекуррентные соотношения.


Февраль 14/0,39

10.Исследование функций и построение их графиков. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Лагранжа. Разложение основных элементарных функций по формуле Тейлора, применение для приближенных вычислений.


Март 34/0,94

11.Аксиомы теории вероятностей и следствия из них. Условная вероятность. Зависимые и независимые события. Формула полной вероятности. Формула Байеса как теорема гипотез.


Март 12/0,33

12.Примеры стандартных случайных величин: Бернулли, биномиальная, Пуассона, показательная (экспоненциальная), равномерная, Гаусса (нормальная). Неравенство Чебышёва. Оценивание скорости сходимости частоты к вероятности в схеме независимых испытаний Бернулли, сравнение результатов использования неравенства Чебышёва и интегральной теоремы Муавра – Лапласа.


Апрель 12/0,33

13.Понятие о старении и восстановлении машин и их составных частей; качественные и количественные характеристики


Май 26/0,72

надежности. Скорейший спуск, проектирование градиента, метод Ньютона. Поиск глобального экстремума в многоэкстремальных задачах. Метод штрафных функций как метод сведения задачи с ограничениями к последовательности задач безусловной оптимизации.

Итого за второй семестр 122/3,39ИТОГО 226/6,28

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения

6.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля для студентов ОФО

1 семестр

Вопросы1. Можно ли складывать матрицы разного размера?2. Как осуществляется операция умножения матрицы на число?3. По какому правилу производится умножение матриц?4. Что называется минором элемента квадратной матрицы?5. Что называется алгебраическим дополнением элемента квадратной матрицы?6. По какой формуле вычисляется определитель квадратной матрицы второго порядка?7. По какой формуле вычисляется определитель квадратной матрицы третьего порядка?8. Что называется обратной матрицей?9. Для каких матриц существуют обратные?10. Как формулируется теорема Кронекера-Капелли?11. Что такое формулы Крамера для решения систем линейных уравнений?12. Для каких систем решение можно найти, используя формулы Крамера?13. Какова схема решения систем линейных уравнений методом Гаусса?14. Что называется базисной переменной?15. Что называется свободной переменной?16. Что называется собственным вектором матрицы?17. Что называется собственным значением матрицы?18. Что называется рангом матрицы?

Контрольная работа № 1. Основные алгебраические структуры.

Задание 1. Даны матрицы :

Найти матрицу .Задание 2. Вычислить определитель:

.

Задание 3. Решить матричное уравнение:

Задание 4. Найти такие значения параметров p и q , если они существуют, при которых ранг матрицы

равен 2. Задание 5. Дана система линейных уравнений

Доказать, что система совместна. Найти её общее решение. Найти частное решение, если , .

Вопросы1. Что называется скалярным произведением векторов?2. Что называется смешанным произведением векторов?3. Что называется векторным произведением векторов?4. Каким свойством обладают два вектора, если их скалярное произведение равно нулю?5. Каким свойством обладают два вектора, если их векторное произведение равно нулю?6. Каким свойством обладают два вектора, если их смешанное произведение равно нулю?7. Что называется уравнением прямой на плоскости в отрезках?8. Что называется параметрическими уравнениями прямой на плоскости?9. Как найти координаты нормального вектора к прямой на плоскости по ее уравнению?10. Какова формула расстояния от точки до прямой на плоскости?11. Что называется уравнением плоскости в отрезках?12. Как составить уравнение плоскости, проходящей через три точки?13. Как составить уравнение плоскости, перпендикулярной к данной прямой и проходящей

через заданную точку?14. Как найти координаты нормального вектора к плоскости по ее уравнению?15. Как найти угол между плоскостями?16. Какими способами можно задать прямую в пространстве?17. Что такое эллипс?18. Что такое парабола?19. Что такое гипербола?20. Что такое эксцентриситет эллипса?21. Что такое эксцентриситет параболы?22. Что такое эксцентриситет гиперболы?23. Что такое фокусы и фокальные радиусы эллипса?24. Что такое фокусы и фокальные радиусы гиперболы?25. Что такое фокусы и фокальный радиус параболы?26. Что такое директриса параболы?27. Каково уравнение сферы?28. Что такое эллипсоид?29. Что такое полуоси эллипсоида?

Контрольная работа № 2. Векторные пространства и аналитическая геометрия.

Задача 1. Даны векторы в некотором базисе. Показать, что векторы образуют базис и найти координаты вектора в этом базисе.

=(2,2,1), =(1,-3,1), =(-1,0,1), =(3,-1,5). Задача 2. Проверить коллинеарность векторов и .

=(1,-2,5), =(3,-1,0), =4 -2 , = –2 . Задача 3. Даны координаты вершин пирамиды А1, А2, А3, А4. Требуется:1) показать, что точки А1, А2, А3, А4 не лежат в одной плоскости,

2) найти угол между векторами и ,3) найти площадь треугольника А1А2А3, 4) найти объем пирамиды А1А2А3А4,

А1(7,1,2), А2(-5,3,-2), А3(3,3,5), А4(4,5,-1). Задача 4. Найти площадь параллелограмма, построенного на векторах и , где =7 +9 , =2–9 , =3, =3, ( , )= . Задание 5. Даны координаты трех вершин параллелограмма , , . Найти координаты его четвертой вершины .Задание 6. Найти угол между прямыми

a) , ;

b) , .Задание 7. Через точку пересечения прямых и проведена прямая, параллельная прямой . Составить ее уравнение.

Тест по теме: Векторные пространства и аналитическая геометрия.

1. Любой нулевой вектор перпендикулярный данной прямой называется … вектором этой прямой.

а) коллинеарнымб) компланарнымв) перпендикулярнымг) нормальнымд) направляющим

2. Какими уравнениями может задаваться прямая в пространстве?

а)

б) в)

г)

д)

е)

3. Уравнение гиперболы с центром в начале координат имеет вид:

а) б)

в) г)

д) е)

4. Если плоскость задана уравнением , то она…а) проходит через начало координатб) параллельна оси в) параллельна плоскости г) совпадает с плоскостью д) параллельна оси

5. Прямые заданы уравнениями

; ,

эти прямые параллельны, если…а) б) в)

г)

Контрольная работа № 3. Логические исчисления.

Задание 1. Представьте с помощью кругов Эйлера отношения между объектами имён:Человек – филолог – математик – человек, знающий английский язык – человек, знающий

логику.Задание 2. Построить множество В всех его подмножеств и множество С всех подмножеств

множества В. Какую мощность (размерность) имеют множества А, В, С.

Задание 3. На множестве чисел М определено отношение . Задать матрицами отношения и определить свойства . Если и -«быть меньше».

Задание 4. Исследуйте отношение .Отношение на множестве целых положительных чисел. число предшествует

числу в последовательности:2,1,4,3,6,5,…;

Задание 5. Найти дополнения, разности, произведение, симметрическую разность, прямое произведение и квадраты двух промежутков. Изобразить.

.Задание 6. Докажите методом математической индукции

1. ;

2. .

2 семестр

Вопросы

1. Что такое объединение множеств?2. Что такое разность множеств?3. Что такое пересечение множеств?4. Что называется числовой последовательностью?5. Какие существуют способы задания числовых последовательностей?6. Что такое предел числовой последовательности?7. Какими свойствами обладают пределы числовых последовательностей?8. Что такое предел функции?9. Какими свойствами обладают пределы функций?10. Что называется первым замечательным пределом?11. Что называется вторым замечательным пределом?12. Какая функция называется непрерывной?13. Какими свойствами обладает функция, непрерывная на отрезке?14. На какие типы делятся точки разрыва функций?

Контрольная работа № 4. Введение в математический анализ.

Задание 1. Вычислить пределы функций, не пользуясь средствами дифференциального исчисления.

а)

б) ;

в) ;

г) .

Задание 2. Найти точки разрыва функции, если они существуют. Сделать чертеж.

Вопросы

1. Как вычисляется производная произведения двух функций?2. Как вычисляется производная частного двух функций?3. Как вычисляется производная сложной функции?4. Как вычисляется производная функции, заданной неявно?5. Как вычисляется производная функции, заданной параметрически?6. Как вычисляется производная обратной функции?7. Что называется критической точкой функции?8. Всегда ли критическая точка является точкой экстремума?9. Как осуществляется исследование функции на экстремум?10. Как найти наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке?11. В чем состоит правило Лопиталя?12. Какая функция называется выпуклой вверх?13. Какая функция называется выпуклой вниз?14. Что называется точкой перегиба?15. Как найти точки перегиба?16. Что такое формула Тейлора для функции?17. Что такое остаточный член в форме Пеано?

Контрольная работа № 5. Дифференциальное исчисление функции одной переменной

Задание 1. Найти производные первого порядка:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6) ; 7) ; 8) .

Задание 2. Найти дифференциалы функции .

Задание 3. Найти для функции

Задание 4. Найти наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке :

.

Задание 5. Провести полное исследование и построить график функции .

Вопросы

1. Что называется первообразной функции?2. Каким свойством обладают первообразные одной и той же функции?3. Что называется неопределенным интегралом?4. Какими свойствами обладают неопределенные интегралы?5. Что такое интегрирование подстановкой?6. Что такое интегрирование по частям?7. Что называется простейшей дробью?8. Как выделить целую часть рациональной дроби?9. Как разложить дробь на простейшие дроби?10. Как вычислить интеграл от рациональной дроби?11. Что такое определенный интеграл?12. Какими свойствами обладает определенный интеграл?13. Что такое формула Ньютона-Лейбница?14. Как осуществляется замена переменной в определенном интеграле?15. Как осуществляется интегрирование по частям в определенном интеграле?16. Как найти площадь плоской фигуры, ограниченной линиями, заданными неявно?17. Как найти площадь плоской фигуры, ограниченной кривой, заданной

параметрически?18. Как найти объем тела с известными площадями поперечных сечений?19. Как найти длину дуги отрезка кривой, заданной явно?20. Как найти длину дуги отрезка кривой на плоскости, заданной параметрически?21. Как найти длину дуги отрезка кривой в пространстве, заданной параметрически?22. Как найти площадь поверхности, образованной вращением кривой вокруг оси

?23. Как найти площадь поверхности, образованной вращением кривой вокруг оси

?

Контрольная работа № 6. Интегральное исчисление функции одной переменной.

Задание 1. Найти неопределенные интегралы:

1) ; 2) 3) 4) 5)

6) ; 7) ; 8)

Задание 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями .

Задание 3. Вычислить несобственный интеграл .

Вопросы

1. Что называется частной производной первого порядка функции нескольких переменных?

2. Что такое градиент функции нескольких переменных?

3. Что такое производная функции нескольких переменных по направлению вектора?

4. Что такое первый дифференциал функции нескольких переменных?5. Как написать уравнение касательной плоскости к поверхности?6. Что называется нормалью к поверхности?7. Как написать уравнение нормали к поверхности?8. Что называется линией уровня функции двух переменных?9. Что называется поверхностью уровня функции трех переменных?10. Что такое частная производная второго порядка функции нескольких

переменных?11. Что такое второй дифференциал функции нескольких переменных?12. Что такое критическая точка функции нескольких переменных?13. Обязана ли критическая точка быть точкой экстремума?14. В чем состоит схема исследования функции нескольких переменных на

экстремум?15. Как найти наибольшее и наименьшее значения функции нескольких переменных

в замкнутой ограниченной области?16. Что такое условный экстремум функции нескольких переменных?17. Что такое уравнение связи?18. Что такое функция Лагранжа?19. Что такое множители Лагранжа?20. В чем состоит схема исследования функции нескольких переменных на

условный экстремум?

Контрольная работа № 7. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных.

Задание 1.Исследовать на экстремум функцию

Задание 2. Найти дифференциал второго порядка функции

Задание 3. Найти градиент функции в точке и производную в точке по

направлению вектора .

Задание 4. Составить уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности в точке .

Вопросы

1. Что называется числовым рядом?2. Что называется суммой ряда?3. Как формулируется необходимый признак сходимости числового ряда?4. Как формулируется первый признак сравнения числовых рядов?5. Как формулируется второй (предельный) признак сравнения числовых рядов?6. Как формулируется признак Даламбера?7. Как формулируется признак Коши?8. Какой ряд называется знакочередующимся?9. Как формулируется признак Лейбница?10. Что такое абсолютная и условная сходимости?11. Какой ряд называется функциональным? степенным? 12. Как формулируется теорема Абеля?

13. Что такое радиус сходимости степенного ряда?14. Что такое область сходимости степенного ряда?15. Что такое интервал сходимости степенного ряда?16. Какой вид имеет ряд Маклорена?17. Как выглядят разложения в ряд Маклорена некоторых функций?18. Где находят применение ряды?

Контрольная работа № 8. Ряды

Задание 1. Исследовать на сходимость числовой ряд, используя: а) предельный признак сравнения;б) признак Даламбера;в) признак Коши;г) интегральный признак.

1. а)

б)

в)

г)

2. а)

б)

в)

г)

3. а)

б)

в)

г)

4. а)

б)

в)

г)

Задание 2. Найти интервал сходимости степенного ряда и выяснить вопрос о его сходимости на концах этого интервала.

1. а)

б)

2. а)

б)

3. а)

б)

4. а)

б)

Задание 3. Вычислить определенный интеграл с точностью до 0,001 путем предварительного разложения подытегральной функции в ряд и почленного интегрирования этого ряда.

1. . 2. .

3. . 4. .

Вопросы

1. Сформулируйте классическое определение вероятности.2. Дайте определение условной вероятности.3. Перечислите свойства математического ожидания.4. Сформулируйте определение непрерывной случайной величине.5. Раскройте сущность закона больших чисел.6. Дайте определение случайному процессу.7. Сформулируйте определение полигона.8. Раскройте сущность выборочного метода.9. Дайте определение эмпирической функции.10. Сформулируйте определение статистической оценки.11. Раскройте сущность метода проверки гипотезы о распределении генеральной

совокупности.

Контрольная работа №9. Основные понятия и теоремы теории вероятностей

1. В урне 4 белых и 6 чёрных шаров. Из урны вынимают 2 шара. Найти вероятность того, что вынутые шары разных цветов.

2. В ящике 10 деталей, из которых 4 окрашенных. Сборщик наудачу взял три детали. Найти вероятность того, что среди них хотя бы одна деталь окрашена.

3. Сборщик получил три ящика деталей. В первом ящике 40 деталей, из них 20 высшего сорта, во втором 50 деталей, из них 10 высшего сорта, а в третьем 30 деталей, из них 12 высшего сорта. Из наудачу взятого ящика извлечена деталь высшего сорта. Определить вероятность того, что эта деталь извлечена из первого ящика.

4. Требуется найти вероятность того, что в 4 независимых испытаниях событие появится менее 3 раз, зная, что в каждом испытании вероятность появления события равна 0,6.

5. 300 станков работают независимо друг от друга, причём вероятность бесперебойной работы каждого из них в течение смены равна 0,8. Найти вероятность того, что в течение смены бесперебойно проработают: а) 250 станков; б) от 230 до 250 станков.

6. Завод отправил на базу 1000 доброкачественных изделий. Вероятность повреждения каждого изделия при транспортировке равна 0,0005. Найти вероятность повреждения при транспортировке: а) двух изделий; б) от 3 до 5 изделий.

Контрольная работа №10. Случайные величины

1. Мишень разделена на зоны 1,2,3. За попадание в зону 1 дается а1 очков, в зону 2 - а2

очков, в зону 3 - а3 очков. Для данного стрелка вероятности попадания в зоны 1,2,3 равны соответственно р1, р2 , р3. Найти закон распределения числа Х очков, получаемых стрелком при двух независимых выстрелах и функцию распределения F(х), построить её график.

а1 = 7, а2 = 4, а3 = 1, р1 = 0.2, р2 = 0.2, р3 = 0.6.2. Найти: а) математическое ожидание, б) дисперсию, в) среднее квадратическое

отклонение дискретной случайной величины Х по закону её распределения, заданному рядом распределения ( в первой строке таблицы указаны возможные значения, во второй строке - вероятности возможных значений ).

xi 10 13 17 19 22pi 0,2 0,1 0,2 0,4 0,1

3. Случайная величина Х задана функцией распределения F(х). Найти плотность распределения вероятностей, математическое ожидание, дисперсию случайной величины, вероятность попадания случайной величины в интервал (1;1,5) и построить графики f (х), F(х) .

0 , х 1, F(х) = (х 2 - х) /2, 1 х 2 , 1 , х 2. 4. Заданы математическое ожидание a и среднее квадратическое отклонение

нормально распределенной случайной величины. Найти : а) вероятность того, что Х примет значение, принадлежащее интервалу ( , ); б) вероятность того, что абсолютная величина отклонения Х -a окажется меньше .

а = 7, = 3, = 3, = 13, = 6.5. Дана плотность распределения непрерывной случайной величины Х : 0 , х 1 , f (х)= 2х - 2, 1 х 2 , 0 , х 2.Найти функцию распределения F(х).

Контрольная работа № 11. Элементы математической статистики

Задание № 1. Работники предприятия сгруппированы по возрасту.Категории работников

Возраст работников, лет Всего работниковДо 30 30-40 40-50 50-60 Свыше 60

Рабочие 43 141 216 127 118 645Руководители 2 4 6 8 4 24Специалисты 3 18 30 34 22 107Всего работников 48 163 252 169 144 776Определить: 1. Средний возраст работников по категориям.2. Средний возраст работников предприятия в целом.3. Модальное и медианное значения возраста работников по категориям и предприятию.4. Дисперсию и среднее квадратическое отклонение возраста работников по категориям и предприятию.5. Межгрупповую дисперсию.6. Общую дисперсию возраста работников, используя правило сложения дисперсий.

Задание № 2. Результаты наблюдений над с.в. Х (рост мужчины) представлены в виде статистического ряда:

Х (рост мужчины) [150-155) [155-160) [160-165) [165-170) [170-175) [175-180) [180-185) [185-190)ni (частота) 6 22 36 46 56 24 8 2

Проверить при уровне значимости α=0,05 гипотезу Н0 о том, что с.в. Х подчиняется нормальному закону распределения, используя критерий согласия Пирсона.

Задание № 3. По данным задания № 2 проверить гипотезу о нормальном распределении с.в. Х, используя критерий Колмогорова.

Тест по теме: Элементы математической статистики

1. Какие параметры имеет плотность нормального закона?а) дисперсия; б) математическое ожидание; в) границы множества значений; г) среднее квадратическое отклонение

2. По критерию Пирсона проверяем гипотезу о равномерном распределении с параметрами а=1, b=3. В гистограмме – 20 столбцов. Сколько степеней свободы?

3. Гипотеза H0 : математическое ожидание М равно 20. За альтернативу можно принять

а) 20М ; б) 20М ; в) 20М ; г) 99.19М ; д) 18М ; е) 20М .

4. По критерию Пирсона-Фишера проверяем гипотезу о распределении Пуассона. Параметр оцениваем по выборке. В гистограмме – 20 столбцов. Сколько степеней свободы?

5. Относительная частота равна 0,25. Гипотеза H0 для вероятности P

а) 3.0P ; б) 25.0P ; в) 3.0P ; г) 2.0P ; д) 25.0P .

6. Выборочное среднее равно 19,9. Гипотеза H0 для математического ожидания М

а) 20М ; б) 20М ; в) 20М ; г) 9.19М ; д) 20М .

7. Какие параметры имеет распределение вероятности по формуле Бернулли (биномиальный закон)?

а) число независимых опытов = n; б) математическое ожидание; в) вероятность «успеха» А; г) интенсивность потока событий.

8. Относительная частота равна 0,25. Интервальная оценка вероятности может иметь вид:

а) (0, 1); б)(0, 0.5); в) (0.25, 0.5).

9. Статистическим аналогом математического ожидания являетсяа) абсолютная частота события;б) относительная частота события;в) выборочное среднее значение случайной величины.

10. Сумма всех относительных частот дискретного вариационного ряда равнаа) значению функции распределения в точке х=1;б) вероятности достоверного события;в) выборочному среднему значению случайной величины.

11. Выборочное среднее равно 19. Интервальная оценка для математического ожидания М может иметь вид

а) (18, 20); б) (17, 22); в) (18, 21).

6.2. Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной аттестации.

Примерный перечень вопросов к зачету по дисциплине «Математика»

1 семестр

1. Основные сведения о матрицах. Операции над матрицами, их свойства.2. Определители квадратных матриц, свойства определителей. Миноры и алгебраические

дополнения элементов определителя. Теорема о разложении определителя по элементам строки (столбца).

3. Обратная матрица. Теорема о существовании обратной матрицы. Алгоритм нахождения обратной матрицы.

4. Ранг матрицы. Элементарные преобразования матриц.5. Системы линейных уравнений: матричная запись и матричное решение систем.6. Решение систем линейных уравнений методом Гаусса. Исследование систем линейных

уравнений на совместность.7. Векторы (основные понятия). Линейные операции над векторами, их свойства.8. Линейная зависимость и линейная независимость векторов. Базис и координаты вектора.

9. Прямоугольно-декартовая система координат. Проекция вектора на ось, свойства проекций. 10. Векторное произведение векторов, его свойства. 11. Смешанное произведение векторов, его геометрический смысл и свойства. 12. Понятие об уравнении линии. Основные задачи аналитической геометрии.13. Исследование общего уравнения прямой. 14. Линии второго порядка: эллипс. Вывод канонического уравнения эллипса.15. Линии второго порядка: гипербола. Вывод канонического уравнения гиперболы.16. Линии второго порядка: парабола. Вывод канонического уравнения параболы.17. Уравнения поверхности и линии.18. Различные виды уравнения плоскости.19. Исследование общего уравнения плоскости. Взаимное расположение плоскостей: угол

между плоскостями, условия параллельности и перпендикулярности.20. Различные виды уравнения прямой в пространстве. Взаимное расположение двух прямых в

пространстве: угол между прямыми, условия параллельности и перпендикулярности.21. Взаимное расположение прямой и плоскости.22. Скалярное поле. Поверхности и линии уровня скалярного поля. 23. Производная по направлению. 24. Градиент скалярного поля, его координатное и инвариантное определения.25. Векторное поле. Поток векторного поля через поверхность. 26. Физический смысл потока в поле скоростей жидкости. Вычисление потока.27. Дивергенция векторного поля, её инвариантное определение и физический смысл. 28. Вычисление дивергенции. Формула Остроградского. 29. Алгебра высказываний. Булевы функции.30. Логика предикатов.31. Предикаты и операции квантирования.32. Равносильные формулы логики предикатов.33. Постановка задач комбинаторного программирования. Основные понятия и операции

комбинаторики.34. Выборки и упорядочения. Разложение на циклы. Размещения и заполнения.35. Производящие функции.36. Комбинаторно-логический аппарат. Метод включений и исключений.37. Системы представителей множеств. Методы решения экстремальных задач комбинаторного

программирования.38. Интуитивное понятие алгоритма и проблема его уточнения.39. Элементы теории рекурсивных функций.40. Преобразования функций. Примитивно-рекурсивные функции. Частично рекурсивные

функции.

Примерный перечень вопросов к экзамену по дисциплине «Математика»

2 семестр

1. Множества (основные понятия). Операции над множествами. Числовые множества. Множество действительных чисел. Числовые промежутки, окрестность точки.

2. Числовая последовательность. Бесконечно большие и бесконечно малые последовательности.

3. Предел числовой последовательности. Предельный переход в неравенствах. Монотонные последовательности.

4. Понятие функции. Способы задания функции. Основные характеристики функций. Элементарные функции, классификация функций.

5. Предел функции в точке. Односторонние пределы. Предел функции при . Бесконечно большие и бесконечно малые функции.

6. Основные теоремы о пределах. Замечательные пределы.7. Сравнение бесконечно малых функций. Эквивалентные бесконечно малые функции.

8. Непрерывность функции в точке. Основные теоремы о непрерывных функциях. Свойства функций, непрерывных на отрезке. Классификация точек разрыва функции.

9. Задачи, приводящие к понятию производной. Определение производной, её геометрический и механический смысл. Связь между непрерывностью и дифференцируемостью.

10. Основные правила дифференцирования. Производная сложной и обратной функций. Производные основных элементарных функций.

11. Таблица производных. Производные высших порядков. Понятие дифференциала функции, его геометрический смысл.

12. Основные теоремы дифференциального исчисления. Правило Лопиталя. Раскрытие неопределенностей.

13. Интервалы монотонности, алгоритм их отыскания. Экстремум функции. Наибольшее и наименьшее значения функции, непрерывной на отрезке.

14. Выпуклость графика функции, точки перегиба. Асимптоты графика функции.15. Общая схема исследования функции и построения её графика.16. Ориентированные и неориентированные графы. Цепи, циклы, пути и контуры графов.17. Конечный и бесконечный графы. Частичные графы, подграфы, частичные подграфы.18. Связность в графах. Изоморфизм. Плоские графы. Отношения на множествах и графы.19. Матрицы смежности и инцидентности графа. Операции над графами. Степени графов.20. Характеристики расстояний в графах. Определение путей и кратчайших путей в графах.

Алгоритм определения кратчайших путей в графе.21. Эйлеровы цепи, циклы, пути, контуры.22. Гамильтоновы цепи, циклы, пути, контуры.23. Предмет теории вероятностей. Виды случайных событий. Классическое определение

вероятности. Свойства вероятности.24. Относительная частота. Свойство устойчивости относительной частоты.25. Сумма двух событий. Теорема сложения вероятностей несовместных событий и событий,

образующих полную группу. Теорема о сумме вероятностей противоположных событий.26. Произведение событий, условная вероятность. Теорема умножения для зависимых

событий.27. Независимые события. Теорема умножения для независимых событий. Вероятность

появления хотя бы одного события.28. Формула полной вероятности. Формулы Байеса. Формула Бернулли. Наиболее вероятное

число успехов.29. Локальная и интегральная теоремы Муавра-Лапласа. Формула Пуассона.30. Виды случайных величин. Закон распределения вероятностей дискретной случайной

величины. Многоугольник распределения.31. Биномиальное распределение, распределение Пуассона дискретных случайных величин.32. Операции над случайными событиями.33. Математическое ожидание дискретной случайной величины. Свойства математического

ожидания.34. Дисперсия дискретной случайной величины. Свойства дисперсии. Среднее квадратическое

отклонение.35. Функция распределения вероятностей случайной величины, её свойства.36. Плотность распределения вероятностей непрерывной случайной величины, её свойства.37. Числовые характеристики непрерывных случайных величин.38. Закон равномерного распределения. Функция распределения, математическое ожидание,

дисперсия равномерно - распределённой случайной величины.39. Нормальное распределение, вероятность попадания нормально распределенной случайной

величины в интервал.40. Вычисление вероятности заданного отклонения нормально распределенной случайной

величины. Правило трёх сигм. 41. Асимметрия и эксцесс.42. Показательное распределение. Вероятность попадания в интервал показательно

распределенной случайной величины.

6.3. Тематика контрольных работ для студентов ЗФО

Контрольная работа № 4. Введение в математический анализ.

Задание 1. Вычислить пределы функций, не пользуясь средствами дифференциального исчисления.

а)

б) ;

в) ;

г) .

Задание 2. Найти точки разрыва функции, если они существуют. Сделать чертеж.

Контрольная работа № 2. Дифференциальное исчисление функции одной переменной

Задание 1. Найти производные первого порядка:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6) ; 7) ; 8) .

Задание 2. Найти дифференциалы функции .

Задание 3. Найти для функции Задание 4. Найти наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке :

.

Задание 5. Провести полное исследование и построить график функции .

Контрольная работа № 3. Интегральное исчисление функции одной переменной

Задание 1. Найти неопределенные интегралы:

1) ; 2) 3) 4) 5)

6) ; 7) ; 8)

Задание 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями .

Задание 3. Вычислить несобственный интеграл .

Контрольная работа №4. Основные понятия и теоремы теории вероятностей

7. В урне 4 белых и 6 чёрных шаров. Из урны вынимают 2 шара. Найти вероятность того, что вынутые шары разных цветов.

8. В ящике 10 деталей, из которых 4 окрашенных. Сборщик наудачу взял три детали. Найти вероятность того, что среди них хотя бы одна деталь окрашена.

9. Сборщик получил три ящика деталей. В первом ящике 40 деталей, из них 20 высшего сорта, во втором 50 деталей, из них 10 высшего сорта, а в третьем 30 деталей, из них 12 высшего сорта. Из наудачу взятого ящика извлечена деталь высшего сорта. Определить вероятность того, что эта деталь извлечена из первого ящика.

10. Требуется найти вероятность того, что в 4 независимых испытаниях событие появится менее 3 раз, зная, что в каждом испытании вероятность появления события равна 0,6.

11. 300 станков работают независимо друг от друга, причём вероятность бесперебойной работы каждого из них в течение смены равна 0,8. Найти вероятность того, что в течение смены бесперебойно проработают: а) 250 станков; б) от 230 до 250 станков.

12. Завод отправил на базу 1000 доброкачественных изделий. Вероятность повреждения каждого изделия при транспортировке равна 0,0005. Найти вероятность повреждения при транспортировке: а) двух изделий; б) от 3 до 5 изделий.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература

1. Курс высшей математики: учебник. Ч. 1/ М.К. Беданоков М.К. и др. – Майкоп: Магарин О.Г., 2009. – 384 с..

2. ЭБС «Znanium.com» Балдин, К.В. Высшая математика: учебник / К.В. Балдин, В.Н. Башлыков, А.В. Рукосуев. - М.: Флинта: МПСИ, 2010 - 360 с.. - Режим доступа: http :// znanium . com /

б) дополнительная литература

1. Шипачев, В.С. Высшая математика. Полный курс : учебник для бакалавров / В.С. Шипачев ; под ред. А.Н. Тихонова. - Москва : Юрайт, 2014. - 607 с.

2. Шипачев, В.С. Задачник по высшей математике : учеб. пособие для студентов вузов / В.С. Шипачев. - М. : Высшая школа, 2005. - 304 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

1. http://www.exponenta.ru – Образовательный математический сайт Exponenta.ru.2. http://www.matclub.ru – Лекции, примеры решения задач, интегралы и

производные, дифференцирование. Электронные учебники. 3. http://www. math.ru – Образовательный математический сайт Math.ru. 4. http://www. mathelp.spb.ru – Лекции по высшей математике: математический

анализ; дифференциальные уравнения; аналитическая геометрия, теория вероятностей и др.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

http://mathelp.spb.ru/index1.htm

http://matclub.ru/

http://matclub.ru/

http://www.exponenta.ru/

http://znanium.com/

Материально-техническое обеспечение дисциплины включает:1) библиотечный фонд ФГБОУ ВПО «МГТУ»;2) мультимедийное оборудование для чтения лекций-презентаций.

9. Дополнения и изменения в рабочей программе

за ________/________ учебный год

В рабочую программу ____________________________________________________

(наименование дисциплины)

для направления (специальности) ___________________________________________

(номер направления (специальности)

вносятся следующие дополнения и изменения:

Дополнения и изменения внес _______________________________________________

(должность, Ф.И.О., подпись)

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры __________________________________________________________________________

(наименование кафедры)

«____»___________________20___г.

Заведующий кафедрой __________________ _____________


Documents

МИНОБРНАУКИ РОССИИ20%DD… · Web viewмашин и комплексов по профилю подготовки Автомобильный сервис квалификация