Wydział Informatyki
Kierunek studiów Data Science Poziom i forma studiów pierwszego stopnia inżynierskie stacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania --- Profil kształcenia ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu Analiza matematyczna 1 Kod przedmiotu DS1S1AM1
Rodzaj przedmiotu obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin W Ć L P Ps T S Semestr 1
30 30 Punkty ECTS 5
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu

Przekazanie podstawowej wiedzy z zakresu rachunku różniczkowego i całkowego funkcji rzeczywistych zmiennej rzeczywistej. Poznanie pojęć takich jak granice, ciągłość, pochodne, całki, które są podstawą wielu technik analitycznych i obliczeniowych wykorzystywanych w nauce o danych.
Nauczenie podstawowych metod różniczkowania i całkowania funkcji jednej zmiennej potrzebnych do rozwiązywania problemów inżynierskich, m.in. pojawiających się w nauce o danych. Nauczenie rozwiązywania problemów optymalizacyjnych związanych z rachunkiem różniczkowym funkcji jednej zmiennej.

Treści programowe

Przegląd funkcji elementarnych oraz ich własności. Granice i ciągłość funkcji. Rachunek różniczkowy funkcji rzeczywistych zmiennej rzeczywistej oraz jego zastosowanie praktyczne w nauce o danych. Stosowanie pochodnych do problemów optymalizacyjnych oraz numerycznego rozwiązywanie równań nieliniowych metodą Newtona. Szeregi potęgowe. Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej oraz jego zastosowania. Funkcje specjalne i ich własności.

Wykład:
1. Przegląd funkcji elementarnych i omówienie ich własności.
2. Granice funkcji i ich zastosowania.
3. Asymptoty i ich rola w modelowaniu.
4. Ciągłość funkcji jednej zmiennej.
5. Pochodna funkcji, jej własności i interpretacja.
6. Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych metodą Newtona.
7. Reguła de l’Hospitala.
8. Ekstrema funkcji.
9. Wypukłość i wklęsłość funkcji.
10. Szeregi potęgowe i ich zastosowania.
11. Całka nieoznaczona.
12. Całka oznaczona i jej własności, całki niewłaściwe.
13. Zastosowania całek oznaczonych.
14. Metody numeryczne obliczania całek oznaczonych.
15. Funkcje specjalne.

Ćwiczenia audytoryjne:
1.Badanie własności podstawowych funkcji elementarnych.
2. Obliczanie granic funkcji jednej zmiennej .
3. Wyznaczanie asymptot funkcji.
4. Badanie ciągłości funkcji jednej zmiennej.
5. Obliczanie pochodnych funkcji jednej zmiennej.
6. Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych metodą Newtona.
7. Obliczanie granic funkcji regułą de L’Hospitala.
8. Zastosowania pochodnych do rozwiązywania problemów optymalizacyjnych.
9. Badanie wklęsłości i wypukłości funkcji oraz wyznaczanie punktów przegięcia wykresu funkcji.
10. Wyznaczanie obszarów zbieżności szeregów potęgowych.
11. Obliczanie całek nieoznaczonych, podstawowe metody całkowania.
12. Obliczanie całek oznaczonych, w tym całek niewłaściwych.
13. Zastosowania całek oznaczonych.
14. Numeryczne obliczanie całek oznaczonych. Badanie własności funkcji specjalnych.
15. Zaliczenie zajęć.

Metody dydaktyczne

ćwiczenia przedmiotowe,   klasyczna metoda problemowa,   wykład konwersatoryjny,   wykład problemowy,   wykład z prezentacją multimedialną,  

Forma zaliczenia

Wykład (W) - egzamin pisemny z pytaniami otwartymi
Ćwiczenia (Ć) - kolokwia

Symbol efektu uczenia się Zakładane efekty uczenia się Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1 podstawowe pojęcia i twierdzenia rachunku różniczkowego i całkowego funkcji jednej zmiennej oraz ich zastosowania DS1_W01
EU2 matematyczne podstawy rachunku całkowego i różniczkowego funkcji jednej zmiennej DS1_W01
EU3 definiować funkcje i opisywać ich własności oraz interpretować i wyjaśniać zależności funkcyjne DS1_U01
DS1_U03
DS1_U19
EU4 obliczać pochodne i wykorzystać metody rachunku różniczkowego do poszukiwania ekstremów oraz badania przebiegu zmienności funkcji DS1_U01
DS1_U03
DS1_U19
EU5 całkować funkcje korzystając z podstawowych całek oraz ze wzorów na całkowanie przez części i podstawienie oraz stosować całki w zagadnieniach praktycznych DS1_U01
DS1_U03
DS1_U19
EU6 krytycznej oceny posiadanej wiedzy z analizy matematycznej oraz uznawania poznanej wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych DS1_K01
Symbol efektu uczenia się Sposób weryfikacji efektu uczenia się Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1 egzamin opisowy W
EU2 egzamin opisowy W
EU3 kolokwium Ć
EU4 kolokwium Ć
EU5 kolokwium Ć
EU6 kolokwia Ć
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach) Liczba godz.
Wyliczenie
1 - udziałem w wykładach 30
2 - udziałem w innych formach zajęć 30
3 - indywidualnym wsparciem merytorycznym procesu uczenia się, udziałem w egzaminie i zaliczeniach organizowanych poza planem zajęć 4
4 - przygotowaniem do egzaminu 15
5 - przygotowaniem do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych 20
6 - przygotowaniem do bieżących zajęć 26
RAZEM: 125
Wskaźniki ilościowe GODZINY ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 64
(1)+(2)+(3)
2.6
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym 80
(2)+(3)+(5)+(6)
3.2
Literatura podstawowa

1. M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza Matematyczna 1: Definicje, twierdzenia, wzory, Wyd. GiS, 2021
2. M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza Matematyczna 1: Przykłady i zadania, Wyd. GiS, 2021
3. W. Żakowski, G. Decewicz, Analiza matematyczna. Cz.1, Wydaw. WNT: Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa, 2017
4. W. Krysicki, L. Włodarski, Analiza matematyczna w zadaniach, Część I i II. Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa, 2006
5. G. I. Zaporożec, Metody rozwiązywania zadań z analizy matematycznej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1976

Literatura uzupełniająca

1. W. Rudin, Podstawy analizy matematycznej, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa, 2011
2. W. Leksiński, Ireneusz Nabiałek, Wojciech Żakowski, Matematyka: definicje, twierdzenia, przykłady, zadania, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2003
3. W. Stankiewicz, Zadania z matematyki dla wyższych uczelni technicznych. Cz. B, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa, 2006

Jednostka realizująca Katedra Matematyki Data opracowania programu
Program opracował(a) prof. dr hab. inż. Zbigniew Bartosiewicz,dr hab. Dorota Mozyrska,dr hab. Małgorzata Wyrwas 2025.05.30