Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Algebra 1

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-ALGEB1
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0031) Rozwój umiejętności osobowościowych Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Algebra 1
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość matematyki w zakresie szkoły średniej

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obligatoryjny

Całkowity nakład pracy studenta:

- godziny realizowane z udziałem nauczyciela :

20 godzin wykładu

40 godzin ćwiczeń

- praca indywidualna studenta w trakcie semestru

30 godzin

- przygotowanie do kolokwiów

20 godzin

- przygotowanie do egzaminu

40 godzin


Razem 150 godzin

Efekty uczenia się - wiedza:

Student zna: (fizyka - K_W04, astronomia - K_W02, fizyka techniczna - K_W01, K_W08, automatyka i robotyka - K_W01, informatyka stosowana - K_W01)

- rachunek wektorowy w przestrzeni trójwymiarowej : działania na wektorach, pojęcie bazy i układu współrzędnych, rozkład wektora na składowe, współrzędne wektora w bazie, iloczyn skalarny i wektorowy

- podstawowe elementy logiki : pojęcie zdania, spójników, formy zdaniowej, kwantyfikatorów, tautologie

- pojęcie zbioru, działania na zbiorach, zbiór potęgowy, iloczyn kartezjański

- pojęcie relacji, relacje binarne, własności relacji, relacja równoważności, klasy abstrakcji, zbiór ilorazowy, relacja porządku

- zbiory liczbowe : liczby naturalne (aksjomatyka Peano), liczby całkowite, liczby wymierne, liczby rzeczywiste, podzbiory zbiorów liczbowych, kresy górne i dolne, indukcja matematyczna

- pojęcie funkcji : dziedzina i przeciw dziedzina, działania na funkcjach, własności funkcji (iniekcja, surjekcja, bijekcja), funkcja odwrotna

- liczby zespolone : definicja, działania, płaszczyzna zespolona, różne postacie liczb zespolonych, wzory de Moivre'a, wzory Eulera, rozwiązywanie równań kwadratowych

- macierze : definicja, działania na macierzach, rząd macierzy, wyznacznik macierzy, metody obliczania wyznacznika macierzy, macierz odwrotna, równania macierzowe

- układy równań liniowych: twierdzenie Cramera, twierdzenie Kroneckera- Cappeliego, metoda eliminacji Gaussa

Efekty uczenia się - umiejętności:

Student umie: (fizyka K_U03, astronomia K_U02, informatyka stosowana K_U01, automatyka i robotyka K_U15 , fizyka techniczna K_U12)

- wykonać działania na wektorach bez i w układzie współrzędnych, rozłożyć wektor na składowe, zbadać niezależność liniową wektorów, znaleźć współrzędne wektora w bazie, obliczyć iloczyn skalarny i wektorowy

- określić wartość logiczną zdania, zbudować zdania złożone ze zdań elementarnych, tworzyć zdania z form zdaniowych za pomocą kwantyfikatorów, badać wartość logiczną zdań za pomocą tabelek, sprawdzać, czy zdania są tautologiami

- tworzyć i określać zawartość zbiorów, wykonywać działania na zbiorach, ilustrować graficznie zbiory i relacje między nimi za pomocą diagramów Venna, znajdować kresy górne i dolne zbiorów liczbowych

- wykorzystywać zasadę indukcji matematyczne w dowodach relacji matematycznych

- znać zasady przekształcania wyrazów algebraicznych i umieć je stosować w praktyce obliczeniowej

- umieć określić dziedzinę i przeciwdziedzinę funkcji, określić w obraz i przeciwobraz zbioru, określić podstawowe własności funkcji

- znać pojęcie liczb zespolonych, umieć znaleźć położenie liczb zespolonych na płaszczyźnie zespolonej, różne postacie liczby zespolonej (kanoniczną, trygonometryczną i eksponencjalną) i relacje między nimi, mnożenie, dzielenie, potęgowanie liczb zespolonych w postaci trygonometrycznej i eksponencjalnej, znajdowanie pierwiastków z licz zespolonych, rozwiązywanie równań kwadratowych

- znać pojęcie macierzy i działania na macierzach, typy macierzy i rząd macierzy

- znać definicję wyznacznika i schematy obliczania wyznacznika macierzy do wymiaru 3x3, własności wyznacznika, rozwinięcie Laplace'a, metodę znajdowania macierzy odwrotnej

- umieć rozwiązywać układy równań liniowych, stosować twierdzenie Kroneckera- Cappeliego, schemat Cramera, macierz odwrotną i metodę eliminacji Gaussa

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

Efektem kształcenia jest nie tylko przyswojenie sobie przekazywanej wiedzy, ale także nauczenie się stawiania pytań wykraczających poza program wykładu i samodzielnie poszukiwanie na nie odpowiedzi z wykorzystaniem dostępnych źródeł, rozwijając w ten sposób nawyk samodzielnego studiowania (fizyka, astronomia, fizyka techniczna, automatyka i robotyka - K_K01, informatyka stosowana - K_K06)

Metody dydaktyczne:

wykład, ćwiczenia rachunkowe

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa

Skrócony opis:

Przedmiot Algebra 1 stanowi wprowadzenie do podstawowych zagadnień z zakresu algebry ze szczególnym uwzględnieniem tych problemów, które są potrzebne w dalszym toku studiów na wszystkich kierunkach prowadzonych przez WFAiIS. Wiedza ta jest wykorzystywana w ramach innych przedmiotów prezentujących podstawy fizyki i astronomii, a także automatyki i metod numerycznych.

Pełny opis:

W ramach przedmiotu omawiane są podstawowe pojęcia z zakresu algebry mające zastosowanie w fizyce i astronomii, naukach technicznych i informatyce. Pojęcia te omawiane są w sposób poglądowy z położeniem nacisku na ich intuicyjne zrozumienie. Dużą wagę przywiązuje się do umiejętności zastosowania zdobywanej wiedzy w praktyce do rozwiązywania konkretnych problemów.

1. Wektory w przestrzeni 3R : działania, liniowa niezależność, bazy, układ współrzędnych, iloczyn skalarny i wektorowy

2. Elementy logiki : zdania, formy zdaniowe, kwantyfikatory

3. Zbiory, rachunek zbiorów, iloczyn kartezjański

4. Relacje : równoważności i porządku, zbiór ilorazowy

5. Zbiory liczbowe : liczby naturalne, całkowite, wymierne i rzeczywiste

6. Podzbiory zbiorów liczbowych : kresy górne i dolne

7. Indukcja matematyczna

8. Funkcja i własności funkcji

9. Liczby zespolone : działania, różne postacie liczb zespolonych, pierwiastki zespolone

10. Macierz : działania na macierzach, wyznacznik macierzy, jej rząd, macierz odwrotna

11. Układy równań liniowych : twierdzenie Kroneckera- Cappeliego, wzory Cramera, metoda eliminacji Gaussa

Literatura:

-F.W. Byron i R.W. Fuller, Matematyka w fizyce klasycznej i kwantowej, tom 1 (PWN, Warszawa 1975)

- A. Białynicki-Birula, Algebra . Biblioteka Matematyczna 40 (PWN, 1980)

- Aleksiej I. Kostyrkin, Wstęp do algebry. Cz. 1. Podstawy algebry (Wydawnictwo Naukowe PWN, 2004)

Metody i kryteria oceniania:

Ocena z ćwiczeń wystawiana na podstawie :

- dwóch kolokwiów

- sprawdzianów

Trzeba mieć zaliczone oba kolokwia. Kolokwia i sprawdziany pozwalają ocenić efekty uczenia się w zakresie znajomości metod rozwiązywania omawianych zagadnień i umiejętności stosowania ich w praktyce. W roku akademickim 2020/2021 zaliczenia mogą odbywać się w formie zdalnej.

Kryteria oceny:

55% - dst

65% - dst+

75% - db

85% - db+

95% - bdb

Zaliczenie wykładu następuje po zaliczeniu egzaminu pisemnego. Warunkiem dopuszczenie do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń rachunkowych. Egzamin sprawdza efekty uczenia się w zakresie wiedzy teoretycznej obejmującej zagadnienia 1-11 znajdujące się w opisie przedmiotu, jak też sprawdza umiejętność jej zastosowania do rozwiązywania prostych, przykładowych problemów praktycznych.

Kryteria oceny:

55% - dst

65% - dst+

75% - db

85% - db+

95% - bdb

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 40 godzin więcej informacji
Wykład, 20 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Leszek Meissner
Prowadzący grup: Karolina Bąkowska, Robert Czaplicki, Łukasz Kłosowski, Leszek Meissner, Krzysztof Rochowicz, Michał Słowiński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 40 godzin więcej informacji
Wykład, 20 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Leszek Meissner
Prowadzący grup: Karolina Bąkowska, Sylwia Czach, Robert Czaplicki, Łukasz Kłosowski, Leszek Meissner, Krzysztof Rochowicz, Michał Słowiński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 40 godzin więcej informacji
Wykład, 20 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karolina Bąkowska
Prowadzący grup: Karolina Bąkowska, Łukasz Kłosowski, Krzysztof Rochowicz, Marcin Witkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2024/25" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2024-10-01 - 2025-02-23
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 40 godzin więcej informacji
Wykład, 20 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Karolina Bąkowska
Prowadzący grup: Karolina Bąkowska, Łukasz Kłosowski, Michał Lemańczyk, Krzysztof Rochowicz, Marcin Witkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.0.4.0-2 (2024-05-20)