Martin Kollár, Ľubica Kossaczká, Daniel Ševčovič
Diferenciálny a integrálny počet funkcií viac premenných v príkladoch
Knižničné a edičné centrum FMFI UK, 200 strán.
ISBN: 978-80-89186-54-9

Stiahnite si skriptá Adobe




Úvod

Lineárne normované priestory
Norma a jej vlastnosti
Ekvivalentné normy
Príklady noriem v a vo všeobecných LNP
Euklidovský priestor
Skalárny súčin
Cauchy-Schwartzova nerovnosť, Youngova a Minkowského nerovnosť
Lineárne zobrazenia a funkcionály

Topologické vlastnosti LNP
Otvorené a uzavreté množiny v lineárnom normovanom priestore
Hranica množiny
Konvergencia postupností v LNP
Kompaktné množiny, kritériá kompaktnosti množín v R^n, Heine-Borelova veta
Úplné normované priestory, Banachov a Hilbertov priestor
Kontraktívne zobrazenia a Banachova veta o existencii pevného bodu
Aplikácie Banachovej vety o pevnom bode
Súvislé množiny
Konvexné množiny v LNP

Spojitosť funkcií v LNP
Limity funkcií, definícia spojitosti funkcie v LNP
Extremálne vlastnosti spojitých funkcií na kompaktných a súvislých podmnožinách
Vzťah násobných limít a limity funkcie viac premenných
Grafické znázorňovanie priebehu funkcie viac premenných

Diferencovateľnosť funkcií viac premenných
Parciálne derivácie funkcií viac premenných a ich geometrická interpretácia
Parciálne derivácie vyšších rádov, zameniteľnosť poradia diferencovania
Derivácia funkcie viac premenných a jej geometrická interpretácia
Vzťah derivácie funkcie a jej parciálnych derivácii, Jacobiho matica
Derivácia zloženej funkcie
Derivácie vyšších rádov

Vlastnosti diferencovateľných funkcií
Rozvoj funkcie viac premenných do Taylorovho radu
Totálny diferenciál funkcie a jeho použitie na približné určovanie hodnoty funkcie
Gradient funkcie a derivácia v smere
Vzťah gradientu funkcie k hranici úrovňovej množiny diferencovateľnej funkcie
Kritérium konvexnosti funkcie viac premenných
Konvexné a konkávne funkcie
Úrovňové množiny konvexných funkcií

Extremálne vlastnosti funkcií viac premenných
Vyjadrenie dotykovej roviny ku grafu funkcie
Maximá a minimá funkcie viac premenných, lokálne extrémy
Sedlové body
Nutné podmienky nadobúdania lokálneho extrému funkcie viac premenných
Postačujúce podmienky nadobúdania lokálneho extrému a Hessova matica druhých derivácii
Globálne extrémy a metódy ich určovania
Aplikácie, ktoré vedú na hľadanie voľných extrémov

Funkcie zadané implicitným vzťahom
Príklady a význam funkcií zadaných implicitne
Existencia funkcie zadanej implicitne
Derivácia implicitnej funkcie
Vyšetrovanie priebehu funkcie zadanej implicitne
Veta o existencií inverznej funkcie

Viazané extrémy funkcie viac premenných
Význam a využitie viazaných extrémov funkcie viac premenných
Geometrická interpretácia viazaného extrému a Lagrangeovho multiplikátora
Lagrangeova funkcia
Nutné podmienky existencie viazaného extrému
Postačujúce podmienky viazaného maxima a minima
Všeobecná postačujúca podmienka viazaného extrému a ohraničený Hessián

Rozvoj funkcií do Fourierovho radu
Rozvoj funkcie do Fourierovho radu, vzťahy pre koeficienty Fourierovho radu
Periodické, párne a nepárne rozšírenia funkcii a ich rozvoj do Fourierovho radu
Besselova nerovnosť a Parsevalova rovnosť
Konvergencia trigonometrického radu, bodová konvergencia Fourierovho radu
Riešenie okrajovej úlohy pre obyčajnú diferenciálnu rovnicu pomocou Fourierovho radu

Riemannov integrál funkcie viac premenných
Definícia Riemannovho integrálu na ohraničnej oblasti
Vlastnosti integrálu funkcii viac premenných
Fubiniho veta

Metóda substitúcie
Metóda substitúcie pre integrovanie funkcii viac premenných
Lineárne a nelineárne transformácie súradníc
Jakobián transformácie a geometrický význam determinantu Jacobiho matice
Veta o substitúcii pre integrály viac premenných
Polárne a sférické súradnice
Metódy výpočtu viacrozmerných integrálov pomocou transformácie premenných

Krivkové a plošné integrály
Integrovanie funkcii definovaných na krivkách
Krivkový integrál prvého a druhého druhu
Integrovanie funkcii definovaných na plochách
Vzťah krivkových, plošných a objemových integrálov
Gauss-Ostrogradského veta a Stokesova formula

Parametrické integrály
Definícia parametrického integrálu
Priklady parametrických integrálov
Spojitosť a Diferencovateľnosť parametrických integrálov
Metódy výpočtu parametrických integrálov
Gama, Beta funkcia a ich vlastnosti

Výsledky
Lineárne normované priestory
Topologické vlastnosti LNP
Spojitosť funkcií v LNP
Diferencovateľnosť funkcií viac premenných
Vlastnosti diferencovateľných funkcií
Extremálne vlastnosti funkcií viac premenných
Funkcie zadané implicitným vzťahom
Viazané extrémy funkcie viac premenných
Rozvoj funkcií do Fourierovho radu
Riemanov integrál funkcie viac premenných
Metoda substitúcie
Krivkové a plošné integrály
Parametrické integrály

Literatúra

Department of Applied Mathematics and Statistics, Divison of Applied Mathematics
Faculty of Mathematics, Physics and Informatics
Comenius University
Mlynska dolina
842 48 Bratislava, Slovak republic
www.iam.fmph.uniba.sk/institute/sevcovic
e-mail:sevcovic@fmph.uniba.sk
Tel: + 421-2-654 24 000 Fax:+ 421-2-654 25 882