Учебная программа по дисциплине алгебра и геометрия краснобаев Ю. Л. Требования к обязательному минимуму содержания основной

Вид материалаПрограмма

Содержание


Перечень дисциплин, усвоение которых студентам необходимо для усвоения курса
Содержание курса
Тема 2. Векторная алгебра
Тема 3. Прямая и плоскость
Тема 4. Алгебра матриц
Тема 5. Линейные пространства
Тема 6. Линейные преобразования
Тема 7. Квадратичные формы
Тема 8. Кривые второго порядка
Тема 9. Поверхности второго порядка
Тема 10. Комплексные числа
Подобный материал:
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

АЛГЕБРА И ГЕОМЕТРИЯ
Краснобаев Ю.Л.


Требования к обязательному минимуму содержания основной

образовательной программы:

Алгебра: основные алгебраические структуры, векторные пространства и линейные отображения, булевы алгебры.

Геометрия: аналитическая геометрия, многомерная евклидова геометрия, дифференциальная геометрия кривых и поверхностей, элементы топологий.

Цели преподавания дисциплины:

Дать студентам теоретические знания по алгебре и геометрии, обеспечить освоение методов и способов решения алгебраических и геометрических задач.


Перечень дисциплин, усвоение которых студентам необходимо для усвоения курса




В результате изучения курса студент должен

знать:
  • основные понятия алгебры и геометрии
  • методы и способы решения алгебраических и геометрических задач;
  • алгебраическую символику и геометрическое представление.

уметь:
  • применять методы и способы решения алгебраических и геометрических задач;
  • применять алгебраические методы к решению геометрических задач;
  • проводить конкретные вычисления в ходе проведения аудиторных и домашних заданий;

иметь представление о:
  • единстве аналитических и геометрических подходов в математике.

Основными видами занятий являются лекции и практические занятия.

Основными видами промежуточного контроля знаний являются: студенты выполняют проработку теоретического материала по конспектам лекций и рекомендованной литературе, выполняют промежуточные индивидуальные задания и контрольное домашнее задание.

Основными видами рубежного контроля знаний являются экзамен

Часы, отведенные на изучение дисциплины, согласно учебному плану (102 ч):


Форма обучения

Всего ауд. занятий

Самостоятельная работа

очная

72ч

30ч

очно-заочная(вечерняя)

36ч

66ч

заочная

12ч

90ч




СОДЕРЖАНИЕ КУРСА




Тема 1. Определители и системы линейных уравнений

Значение линейной алгебры и аналитической геометрии. Понятие матрицы. Операции над матрицами и их свойства. Системы линейных уравнений и их матричная запись. Определители и их свойства. Методы вычисления определителей. Формулы Крамера. Метод Гаусса решения систем линейных алгебраических уравнений. Обратная матрица и матричный способ решения систем уравнений. Ранг матрицы. Теорема Кронекера-Капелли.

Тема 2. Векторная алгебра

Векторы. Линейные операции над векторами и их свойства. Линейная зависимость и независимость систем векторов. Базис и координаты вектора в базисе. Проекция вектора на ось. Декартова прямоугольная система координат. Полярные, цилиндрические и сферические координаты. Линейные операции над векторами в координатах. Скалярное произведение векторов и его свойства. Векторное произведение векторов и его свойства. Геометрические приложения скалярного и векторного произведения.

Тема 3. Прямая и плоскость

Уравнение линии на плоскости. Уравнение поверхности и линии в пространстве. Прямая на плоскости. Угол между прямыми на плоскости и плоскостями в пространстве. Уравнения прямой в пространстве, взаимное расположение прямых в пространстве. Взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве. Условия параллельности, перпендикулярности, пересечения прямой и плоскости.

Тема 4. Алгебра матриц

Линейные операции над матрицами. Умножение матриц. Обратная матрица. Решение систем линейных уравнений с помощью обратной матрицы. Характеристическая матрица и характеристический многочлен.

Тема 5. Линейные пространства

n-мерное векторное пространство Rn. Скалярное произведение и ортогональный базис в пространстве Rn. Определение линейного пространства. Размерность и базис. Переход к новому базису. Евклидово пространство. Ортонормированный базис. Подпространства линейного пространства.

Тема 6. Линейные преобразования

Матрица линейного преобразования. Связь между матрицами линейного преобразования в различных базисах. Операции над линейными преобразованиями. Собственные векторы и собственные значения линейного преобразования. Свойства собственных значений и собственных векторов симметричной матрицы.

Тема 7. Квадратичные формы

Матрица квадратичной формы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду. Закон инерции. Знакоопределенные квадратичные формы. Применение квадратичных форм к исследованию функций на экстремум.

Тема 8. Кривые второго порядка

Эллипс. Гипербола. Парабола. Полярные уравнения эллипса, гиперболы, параболы. Приведение уравнения центральной кривой второго порядка к каноническому виду. Классификация кривых второго порядка.

Тема 9. Поверхности второго порядка

Цилиндрические поверхности. Поверхность вращения. Эллипсоид. Гиперболоиды. Параболоиды. Конус второго порядка. Приведение общего уравнения центральной поверхности второго порядка к каноническому виду.

Тема 10. Комплексные числа

Основные понятия. Операции над комплексными числами: сложение (вычитание), умножение, деление. Свойства операций. Модуль комплексного числа и его свойства. Сопряженное комплексное число и его свойства. Комплексная плоскость, геометрическое изображение комплексного числа на комплексной плоскости. Формы записи комплексного числа: алгебраическая, тригонометрическая, показательная (представление Эйлера). Действия над комплексными числами в тригонометрической форме. Определение комплексной степени. Решение уравнений и систем уравнений с комплексными коэффициентами. Решение неравенств и систем неравенств с комплексными коэффициентами, построение областей на комплексной плоскости. Возведение комплексного числа в степень. Формула Муавра. Извлечение корня из комплексного числа. Основная теорема алгебры.




ЛИТЕРАТУРА




Основная:
  1. Шипачев В.С. Высшая математика. - М.: «Высшая школа», 2005.
  1. Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. М.: Айрис-пресс, 2007.
  1. Просветов Г.И. Линейная алгебра и аналитическая геометрия: задачи и решения — М: Бином, 2008.




Дополнительная:
  1. Каролинская Л.Н., Келдыш Н.А. Линейная алгебра и аналитическая геометрия. — М: ВА РВСН, 1998.
  1. Зимина О.В. Линейная алгебра и аналитическая геометрия. — М: МЭИ, 2000.
  1. Клетеник Д.В. Сборник задач по аналитической геометрии. М.: Наука, 2002.
  1. Сборник задач по алгебре. Под редакцией А.И. Кострикина. М.: Физико-математическая литература, 2001.