מתמטיקה שימושית לתלמידי קרקע ומים מר גיא סלומון חפש בקורס

פרק 1 - וקטורים גיאומטרים, פונקציות וקטוריות, אופרטורים וקטורים ▼
המרחב התלת ממדי, ווקטור תלת ממדי, אמצע קטע וחלוקת קטע ביחס נתון, וקטור העובר דרך שתי נקודות, גודל וכיוון של וקטור, שוויון בין וקטורים, כפל וקטור בסקלר, חיבור וחיסור וקטורים, מכפלה סקלרית של וקטורים, חישוב זוית בין וקטורים, וקטורי הצירים, נורמה של וקטור, וקטור יחידה, נרמול של וקטור, מרחק בין וקטורים, מכפלה וקטורית ושימושיה (נורמל לוקטורים נתונים, שטח מקבילית, שטח משולש, משוואת מישור, מרחק נקודה מישר, מרחק בין ישרים מקבילים ובין ישרים מצטלבים), מכפלה מעורבת ושימושיה (המצאות וקטורים על אותו מישור, נפח מקבילון ונפח פירמידה), הצגה פרמטרית של עקום במישור, הצגה פרמטרית של עקום במרחב, פונקציה וקטורית של משתנה ממשי, וקטור משיק וישר משיק לפונקציה וקטורית, גבול, רציפות, נגזרת ואינטגרל של פונקציה וקטורית, פונקציה וקטורית חלקה, משיק יחידה, נורמל יחידה ובינורמל, המישור הניצב, מישור היישור ומישור הנישוק, מהירות ותאוצה של חלקיק, עקמומיות, רדיוס עקמומיות, מעגל עקמומיות, שדה וקטורי, האופרטורים דל ולפלסיאן, הגרדיאנט של פונקציה, הדיברגנץ של שדה וקטורי, הרוטור (קרל) של שדה וקטורי, קואורדינטות קרטזיות גליליות וכדוריות, אלמנטים דיפרנציאלים - אורך, שטח ונפח, הדיברגנץ בקואורדינטות גליליות וכדוריות, המשמעות הפיזיקלית של הדיברגנץ, הרוטור בקואורדינטות גליליות וכדוריות.

פרק 2 - וקטורים אלגברים - גיאומטריה אנליטית במרחב ▼
מהו וקטור אלגברי, וקטור שמוצאו אינו בראשית הצירים, אמצע קטע וחלוקת קטע ביחס נתון, מכפלה סקלרית וגודל של וקטור בהצגה אלגברית, הצגה פרמטרית של ישר במרחב, הצגה אלגברית של ישר במרחב, מצב הדדי בין ישרים במרחב, הצגה פרמטרית של מישור, משוואת מישור, מצב הדדי בין מישורים במרחב, ישר חיתוך בין שני מישורים, זווית בין שני ישרים, זווית בין ישר ומישור, זווית בין שני מישורים, מרחק בין שתי נקודות במרחב, מרחק בין נקודה לישר, מרחק בין נקודה למישור, מרחק בין ישר ומישור, מרחק בין מישורים מקבילים, מרחק בין ישרים מצטלבים, היטל נקודה על ישר, נקודה סימטרית ביחס לישר, היטל נקודה על מישור, נקודה סימטרית ביחס למישור, היטל ישר על מישור.

פרק 3 - קווים ותחומים במישור, משטחים וגופים במרחב ▼
בפרק זה נכיר את כל הקוים במישור (ישר, מעגל, אליפסה, פרבולה, היפרבולה) ואת התחומים החסומים בהם בהצגה אלגברית, פרמטרית ופולרית. בהמשך נכיר את המשטחים המפורסמים במרחב (מישור, ספירה, גליל אליפטי, חרוט אליפטי, היפרבולואיד חד יריעתי, היפרבולואיד דו יריעתי, פרבולואיד אליפטי, פרבולואיד היפרבולי) בהצגה אלגברית והצגה פרמטרית. לבסוף נתמקד בגופים במרחב בקואורדינטות קרטזיות, גליליות וכדוריות.

פרק 4 - פונקציות של מספר משתנים - מבוא, קווי גובה, משטחי רמה ▼
פונקציה של מספר משתנים, תחום הגדרה, קווי גובה, משטחי רמה.

פרק 5 - גבולות ורציפות של פונקציות של מספר משתנים ▼
טכניקות לחישוב גבול של פונקציה בשני משתנים, טכניקות להוכחת אי קיום גבול לפונקציה של שני משתנים, גבול לפי ההגדרה לפונקציה של שני משתנים. רציפות לפונקציה של שני משתנים, משפטי רציפות לפונקציה של שני משתנים (ויירשטראס וערך הביניים).

פרק 6 - נגזרות חלקיות דיפרנציאבליות ▼
נגזרות חלקיות מסדר ראשון, נגזרות חלקיות מסדר שני, נגזרות חלקיות לפי ההגדרה, דיפרנציאביליות

פרק 7 - נגזרת מכוונת וגרדיאנט ▼
גרדינט, נגזרת מכוונת, משמעות גיאומטרית של נגזרת מכוונת וגרדינט, משפטים הקשורים לנגזרת מכוונת וגרדינט, נגזרת מכוונת לפי ההגדרה, ישר פרמטרי משיק למשטח.

פרק 8 - פונקציות סתומות - שימושים גיאומטריים ▼
גזירה סתומה מסדר ראשון ושני, גזירה סתומה של מערכת משוואות, משפט הפונקציה הסתומה - הפן התיאורטי, מישור משיק למשטח, ישר ניצב למשטח, ישר משיק לעקום, מישור נורמלי לעקום, ישר משיק ומישור נורמלי לעקום חיתוך של שני משטחים, מישור משיק וישר ניצב למשטח פרמטרי .

פרק 9 - אינטגרלים כפולים ▼
אינטגרלים כפולים, החלפת סדר אינטגרציה באינטגרל כפול

פרק 10 - שימושי האינטגרל הכפול ▼
חישוב שטחים בעזרת אינטגרל כפול, חישוב נפח גוף עם אינטגרל כפול, חישוב מסה של לוח דק, חישוב מרכז כובד של לוח דק, חישוב מומנט התמד של לוח דק, חישוב שטח פנים של משטח.

פרק 11 - אינטגרלים כפולים בקואורדינטות קוטביות (פולריות)

פרק 12 - החלפת משתנים באינטגרל כפול (יעקוביאן)

פרק 13 - אינטגרלים משולשים ושימושיהם

פרק 14 - אינטגרלים משולשים בקואורדינטות גליליות וכדוריות

פרק 15 - החלפת משתנים באינטגרלים משולשים (יעקוביאן)

פרק 16 - אינטגרלים קוויים ושימושיהם ▼
הצגה פרמטרית של עקום, עקומים פרמטרים נפוצים, אינטגרל קוי מסוג ראשון, שדה וקטורי, אינטגרל קוי מסוג שני, אורך עקום, מסה ומרכז של עקום, עבודה של שדה כח.

פרק 17 - שדות משמרים - אי תלות במסלול ▼
תחום פשוט קשר, שדה משמר, מציאת פונקצית פוטנציאל, המשפט היסודי של האינטגרלים הקוויים, אי תלות במסלול, משפט השדה "הכמעט משמר".

פרק 18 - משפט גרין ▼
משפט גרין, משפט גרין המוכלל

פרק 19 - אינטגרלים משטחיים ושימושיהם ▼
הצגה פרמטרית של משטח, משטחים נפוצים (שפת כדור, אליפסואיד, חרוט, היפרבולואיד, פרבולואיד, מישור), אינטגרל משטחי מסוג ראשון, שטח משטח, מסה ומרכז של יריעה, משטח בר כיוון, אינטגרל משטחי מסוג שני, שטף.

פרק 20 - אינטגרלים התלויים בפרמטר (גזירה ואינטגרציה תחת סימן האינטגרל)

פרק 21 - שימושים של משוואות דיפרנציאליות ▼
בעיות גיאומטריות, משפחת עקומות אורתוגונליות, בעיות גדילה ודעיכה, זמן מחצית החיים, בעיות תערובת, החוק השני של ניוטון, חוק הקירור של ניוטון, בעיות קצב שינוי.

פרק 22 - משוואות ליניאריות מסדר שני ▼
משוואה חסרה - שיטת הורדת סדר המשוואה, משוואה לינארית, הומוגנית, עם מקדמים קבועים, עקרון הסופרפוזיציה, שיטת השוואת מקדמים, שיטת וריאציית הפרמטרים, משוואת אוילר, שיטת דאלמבר - שיטת הפתרון השני, נוסחת אבל, הוורונסקיאן ושימושיו, משפט הקיום והיחידות למשוואה לינארית מסדר שני, השיטה האופרטורית.

פרק 23 - משוואות מסדר ראשון ▼
מהי משוואה דיפרנציאלית, משוואה פרידה (משוואה הניתנת להפרדת משתנים), משוואה הומוגנית, משוואה מהצורה ax+by+c)dx+(dx+ey+f)dy=0) , משוואה מדויקת, גורם אינטגרציה, משוואה לינארית (פתרון לפי נוסחה), משוואה לינארית (פתרון לפי וריאציית פרמטרים), משוואת ברנולי, משוואת ריקטי, משוואות הנפתרות על ידי הצבות שונות ומשונות, משפט הקיום והיחידות למשוואה מסדר ראשון על שם פיאנו ופיקארד, משפט הקיום והיחידות למשוואה לינארית מסדר ראשון, שיטת האטרציות של פיקארד (שיטת הקרובים העוקבים), משפט הקיום והיחידות בגרסת ליפשיץ, משפט הקיום והיחידות המורחב, פתרון גרפי בשיטת שדה כיוונים (שדה השיפועים), פתרון נומרי בשיטת אויילר, משוואה מסדר ראשון וממעלה גבוהה.

פרק 24 - מטריצות ▼
הגדרת מטריצה, מטריצה ריבועית, מטריצת האפס, מטריצה היחידה, מטריצה משולשת עליונה, מטריצה משולשת תחתונה, מטריצה אלכסונית, מטריצה סימטרית, מטריצה אנטי-סימטרית, כפל מטריצה בסקלר, חיבור וחיסור מטריצות, כפל מטריצות, העקבה של מטריצה, המטריצה המשוחלפת, המטריצה ההופכית, דרגה של מטריצה, הצגת מערכת משוואות בעזרת כפל מטריצות, פתרון מערכת משוואות בעזרת המטריצה ההופכית, מטריצה אלמנטרית, פירוק LU, רגרסיה לינארית.

פרק 25 - דטרמיננטות ▼
הגדרת דטרמיננטה, כללי דטרמיננטות, כלל קרמר, מטריצה צמודה קלאסית, חישוב המטריצה ההופכית בעזרת דטרמיננטות, שימושי הדטרמיננטה.