Математический анализ 1

Бакалавриат 2023/2024

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (Совместная программа по экономике НИУ ВШЭ и РЭШ)

Направление: 38.03.01. Экономика

Кто читает: Отдел сопровождения учебного процесса в бакалавриате

Где читается: Факультет экономических наук

Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Дагаев Дмитрий Александрович, Михайлова Мария Леонидовна, Мухин Дмитрий Геннадьевич, Эрлих Иван Генрихович

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 128

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс «Математический анализ – 1» – первый в линейке математических курсов, предлагаемых для студентов совместной программы НИУ ВШЭ и РЭШ. Его содержание является традиционным и может быть разделено на следующие крупные разделы: предел последовательности, предел функции, дифференцирование функций одной переменной, интегрирование функций одной переменной, ряды.

Цель освоения дисциплины

Обучение студентов фундаментальным математическим понятиям
Знакомство студентов с программным обеспечением, позволяющим решать задачи математического анализа
Формирование у студентов математической культуры доказательства утверждений
Предоставление студентам аналитической базы для изучения последующих математических и специализированных курсов

Планируемые результаты обучения

Владеет навыками решения математических задач, аналогичных ранее изученным
Владеет навыками решения типовых задач с применением изучаемого теоретического материала
Знает общие теоремы о необходимых или достаточных условиях безусловногого или условного экстремума, о свойствах суммы функционального ряда, критерии выпуклости или вогнутости функций многих переменных
Знает свойства градиента и матрицы Тейлора векторных функций с числовыми значениями, их место в формуле Тейлора для таких функций
Знает точные формулировки основных понятий, уметь интерпретировать их на простых модельных примерах
Использует свойства интегралов при описании и анализе задач динамики экономики или задач теории вероятностей и статистики
Может применять специальные методы вычисления пределов, производных и интегралов
Может формулировать и доказывать основные результаты этих разделов; представлять математические утверждения и их доказательства
Понимает разделы учебной и научной литературы, связанные с применением пределов, непрерывности и дифференцируемости векторных функций, в том числе, с использованием векторно-матричных обозначений

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Введение. Математическое доказательство Утверждения. Вывод утверждений. Математическая индукция. Доказательство от противного.
Тема 2. Предел последовательности Числовая последовательность. Предельная точка последовательности. Предел последовательности. Арифметические свойства пределов. Предельный переход в неравенствах. Теорема «о двух милиционерах». Ограниченные и неограниченные множества. Верхняя (нижняя) грань, точная верхняя (нижняя) грань. Монотонные последовательности. Теорема Вейерштрасса. Гармонический ряд. Число e.
Тема 3. Предел функции Предел функции по Коши и по Гейне. Эквивалентность двух определений. Арифметические свойства пределов. Композиция функций. Предел сложной функций. Вертикальные, горизонтальные и наклонные асимптоты.
Тема 4. Непрерывность функции Непрерывность функции в точке и на множестве. Замечательные пределы. Предельная точка множества. Открытые и замкнутые множества на числовой прямой. Компакт. Операции с множествами и их свойства. Свойства функций, непрерывных на отрезке. Теорема о промежуточном значении. Ограниченность функции, непрерывной на отрезке. Достижение точной верхней (нижней) грани функцией, непрерывной на отрезке.
Тема 5. Производная функции Производная функции. Связь дифференцируемости и непрерывности функции в точке. Производная сложной функции. Обратная функция. Производная обратной функции. Табличные производные. Связь значения производной и возрастания (убывания) функции. Локальные и глобальные экстремумы функций одной переменной. Выпуклость графика функции. Точки перегиба. Исследование функций одной переменной. Построение эскизов графиков. Теорема Ролля. Теорема Коши. Теорема Лагранжа.
Тема 6. Правило Лопиталя Раскрытие неопределенностей вида 0 0 и ∞ ∞ при вычислении предела отношения функций. Правило Лопиталя.
Тема 7. Формула Тейлора О-символика. Приближение функции многочленами Тейлора. Формула Тейлора с остаточным членом в форме Пеано. Применение формулы Тейлора к табличным функциям. Вычисление пределов с помощью формулы Тейлора.
Тема 9. Неопределенный интеграл Первообразная. Связь между различными первообразными одной функции. Неопределенный интеграл. Вычисление неопределенных интегралов. Интегрирование по частям. Замена переменной.
Тема 10. Определенный интеграл Интегральные суммы. Определенный интеграл. Корректность определения. Правила вычисления определенного интеграла: арифметические свойства, интегрирование по частям, замена переменной. Интегрируемость и непрерывность. Формула Ньютона-Лейбница. Вычисление площадей фигур и объемов тел вращения с помощью определенного интеграла.
Тема 11. Числовые и функциональные ряды. Ряд Тейлора Числовой ряд и его частичные суммы. Сходимость. Достаточные условия сходимости. Сумма членов геометрической прогрессии. Функциональный ряд и его частичные суммы. Область сходимости. Ряд Тейлора. Разложения в ряд Тейлора некоторых функций.

Элементы контроля

Оценка за работу на занятиях
Студенты обязаны посещать все лекции и семинары. В случае пропуска занятий по уважительной причине необходимо предоставить подтверждающие документы в учебный офис программы. В течение первых трех недель курса студенты имеют право посещать семинары в любой из групп. После третьей недели необходимо сделать окончательный выбор группы. Начиная с четвертой недели составы семинарских групп закрепляются, а дальнейшие переходы между группами возможны только в исключительных случаях при согласии всех преподавателей. Если материал кажется простым, то необходимо подойти к преподавателю и сообщить об этом. В таком случае преподаватели постараются подобрать более сложные задачи для индивидуального решения. Совершенно точно не следует вместо этого пропускать занятия – это может привести к появлению опасных пробелов.
Оценка за промежуточную контрольную работу
Коллоквиум 1
Оценка за домашние задания
Оценка за итоговую контрольную
Если оценка за итоговую контрольную Оэкз < 4, то за курс выставляется неудовлетворительная оценка независимо от остальных полученных оценок.
Коллоквиум 2

Промежуточная аттестация

2023/2024 учебный год 1 модуль
0.51 * Коллоквиум 1 + 0.49 * Оценка за промежуточную контрольную работу
2023/2024 учебный год 2 модуль
0.15 * Коллоквиум 1 + 0.15 * Коллоквиум 2 + 0.15 * Оценка за домашние задания + 0.3 * Оценка за итоговую контрольную + 0.15 * Оценка за промежуточную контрольную работу + 0.1 * Оценка за работу на занятиях

Программа дисциплины