Šifra modula PMAT 130 Fakultet PMF Sarajevo

 

Analiza I

 

NASTAVNI PROGRAM

A. OPŠTI PODACI

Fakultet Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Sarajevu
Odsjek Odsjek za matematiku
Smjer Svi smjerovi
Semestar Prvi
Naziv modula Analiza I
Tip modula Obavezni
Broj kreditnih bodova 9
Kontakt sati Ukupno Predavanja Vježbe Seminari Konsultacije
120 60 60 0 po potrebi
Samostalni rad (sati) 105
Obavezni prethodno položeni moduli
Modul relevantan za module Analiza II; Analiza III; Analiza IV; Diferencijalne jednadžbe
Nastavno osoblje  
– Nastavnik nosilac modula Prof. dr. Muharem Avdispahić
– Ostali nastavnici Prof. dr. Mirjana Malenica; Prof. dr. Lejla Smajlović
– Asistenti Mr. Nacima Ouis-Memić; Zenan Šabanac

 

B. CILJEVI MODULA

Infinitezimalni (diferencijalni i integralni) račun predstavlja snažnu osnovu procesa matematizacije sve širih oblasti ljudskog znanja na kom se temelji naučni i tehnološki napredak savremene civilizacije. U osnovi analize su pojmovi beskonačnih procesa i granične vrijednosti ili limesa. Sadržaji obuhvaćeni kursevima analize i linearne algebre čine neosporno zajedničko jezgro u obrazovanju matematičara na bilo kom univerzitetu.

C. SPECIFIČNI ZADACI MODULA

Nakon upoznavanja sa problematikom aksiomatskog zasnivanja skupa realnih brojeva, realizacija modula se koncentriše na tri specifična cilja:

  • Ovladavanje pojmom granične vrijednosti niza i standardnim testovima za konvergenciju nizova i redova realnih brojeva;
  • Pojam granične vrijednosti realne funkcije jedne realne promjenljive, pojam neprekidnosti i lokalne i globalne osobine neprekidnih funkcija;
  • Diferencijalni račun realnih funkcija jedne realne promjenljive i njegove primjene ;

D. OČEKIVANI REZULTATI NASTAVNOG PROCESA

Nakon odslušanog kursa, student će

  • Razviti osjećaj za deduktivno rasuđivanje;
  • Upoznati kako se intuitivni koncepti prevode u precizan matematički jezik (definicije granične vrijednosti, neprekidnosti, i sl.);
  • Ovladati kriterijima za ispitivanje konvergencije pri različitim graničnim procesima i načinima određivanja granične vrijednosti
  • Steći dojam o ulozi koju proces linearizacije ima u matematičkom modeliranju;
  • Ovladati tehnikama diferencijalnog računa funkcija jedne realne promjenljive;
  • Kroz primjere iz matematike, fizike, prirodnih i društvenih nauka, osjetiti potencijal diferencijalnog računa  pri rješavanju konkretnih problema 

E. SADRŽAJ NASTAVNOG PROCESA

Br. Nastavna jedinica Nastavni metod Sati rada
Kontakt Samostalno
1. Uvod. Analiza beskonačno malih. Skica historijskog razvoja: od problema diferenciranja i integriranja ka strogom zasnivanju.

Iz osnova matematike: iskazi i predikati, skupovi, relacije, funkcije

Kombinacija predavanja i auditornih vježbi sa povremenim demonstracijama na računaru.  

 

6

 

 

4

2. Realni brojevi. Aksiomi skupa realnih brojeva. Skup prirodnih brojeva. Princip matematičke indukcije. Skup racionalnih brojeva. Iracionalni brojevi. Algebarski i transcendentni brojevi.

Intervali. Brojna osa. Stav o nizu zatvorenih umetnutih razmaka (Cauchy-Cantor). Stav o otvorenom pokrivaču (Borel-Lebesgue). Stav o tački gomilanja (Bolzano-Weierstrass).

Prebrojivost. Neprebrojivost skupa realnih brojeva.

 

 

 

– II –

 

 

 

10

 

 

 

8

3. Nizovi brojeva. Granična vrijednost niza. Operacije s graničnim vrijednostima. Geometrijski niz. Monotoni nizovi. Broj e. Cauchyjevi nizovi. Podnizovi.  

– II –

 

14

 

16

4. Redovi brojeva. Suma reda. Redovi s nenegativnim članovima. Kriteriji za konvergenciju: kriteriji upoređivanja, Cauchy-ev korjeni kriterij, D’Alambertov kriterij, Raabe-ov kriterij. Naizmjenični redovi. Leibnizov kriterij. Redovi s proizvoljnim članovima. Apsolutna konvergencija. Bezuslovna i uslovna konvergencija. Teoremi Riemann-a i Dirichlet-a.  

 

 

– II –

 

 

 

18

 

 

 

20

5. Množenje redova. Cauchy-ev teorem. Abelova formula za parcijalnu sumaciju.

Beskonačni proizvodi.

 

– II –

 

2

 

4

6. Realne funkcije jedne realne promjenljive. Granične vrijednosti funkcija. Neprekidne funkcije. Lokalne i globalne osobine.  

– II –

 

8

 

6

7. Monotone funkcije.

Pregled elementarnih funkcija: stepena, eksponencijalna, logaritamska, trigonometrijske i inverzne trigonometrijske funkcije. Hiperbolne i njima inverzne funkcije.

Beskonačno male i beskonačno velike veličine.

 

 

– II –

 

 

4

 

 

4

8. Diferencijalni račun. Pojam izvoda i diferencijala. Osnovna pravila diferenciranja.Izvod složene funkcije. Izvod inverzne funkcije.

Tablica izvoda osnovnih elementarnih funkcija.

 

 

– II –

 

 

8

 

 

6

9. Diferenciranje jednostavnih implicitno zadatih funkcija. Invarijantnost forme diferencijala. Izvodi višeg reda. Leibnizova formula. Diferencijali višeg reda.

Osnovne teoreme diferencijalnog računa. Fermatova lema. Teoreme Rolle-a, Lagrange-a, Cauchy-ja.

 

– II –

 

8

 

10

10. O prekidima prvog izvoda.

L'Hospitalovo pravilo.

Taylorova formula. Ostatak u Cauchy-jevom i  Lagrange-ovom obliku.

 

-II-

 

8

 

10

11. Primjeri Maclaurinovih polinoma. Ostatak u Peanovom obliku. Jedinstvenost Taylorovog polinoma.  

– II –

 

4

 

2

12. Ispitivanje funkcija metodama diferencijalnog računa. Monotonost. Ekstremi. Konveksnost. Prevojne tačke. Asimptote.  

– II –

 

8

 

8

13. Skiciranje grafika funkcija i parametarski zadatih krivih u ravni.  

– II –

 

12

 

12

14. Jensenova nejednakost. Nejednakost Younga. Hölderova nejednakost. Nejednakost Minkowskog.  

– II –

 

4

 

2

15. Odabrani primjeri primjene diferencijalnog računa – II – 6 8

F. PROVJERA ZNANJA I OCJENJIVANJE

Provjera znanja - kriteriji Ocjenjivanje
Kriterij Maksimalan broj bodova Bodovi za prolaz Osvojen broj bodova Ocjena

(BiH)

ECTS ocjena
Urednost pohađanja nastave 5 2 < 55,00 5 F
Angažman na nastavi i zadaće 15 8 55,00 – 64,99 6 E
Testovi tokom kursa (2 testa) 30 15 65,00 – 74,99 7 D
Pismeni završni ispit 50 30 75,00 – 84,99 8 C
      85,00 – 94,99 9 B
      95,00 – 100,00 10 A
U k u p n o 100 55  

 

 

G. LITERATURA

Osnovna literatura: 

1.        Zabilješke sa predavanja

2.        J. Lewin, An interactive introduction to mathematical analysis. With CD-ROM, Cambridge: Cambridge University Press 2003

3.        V. A. Zorich, Mathematical analysis I, Universitext. Berlin: Springer 2003 (prevod s 4. ruskog izdanja)

4.   I. Ljaško i dr., Zbirka zadataka iz matematičke analize, IBC’98, 200

Dopunska literatura:

1.        B. R. Gelbaum, J. M. H. Olmsted, Counterexamples in analysis, Dover Publications 2003

2.        W. Rudin, Principles of mathematical analysis, 3rd. ed. McGraw-Hill 1976



[1] 2 testa tokom trajanja semestra, poslije 20 odnosno 40 časova predavanja. Prvi test – maksimalno 15 bodova, drugi test maksimalno 15 bodova.