Matematika, logika
Po stopách obchodního cestujícího – Wiliam Cook
Představte si, že máte seznam měst, která potřebujete navštívit, každé jednou, a na konci cesty se chcete dostat zpátky domů. Jak najít nejkratší cestu? Tak zní zadání problému obchodního cestujícího. Je to velmi jednoduché a řešení jistě také – prostě všechny cesty vyzkoušíme a vybereme tu nejkratší. Jenže je tu háček: už při 85 městech je těchto cest víc, než kolik je ve viditelném vesmíru atomů. To asi nezvládneme. Hledání nejkratší spojnice mezi mnoha body se využívá v celé řadě oborů, od výroby mikročipů po plánování pohybu Hubbleova teleskopu, a používáním pokročilých metod hledání se ročně ušetří desítky miliard dolarů, pro matematiky je však asi mnohem důležitější fakt, že vyřešením tohoto problému by zároveň překonali jeden ze sedmi největších matematických problémů pro třetí tisíciletí – P versus NP. Pro řešitele každého z těchto problémů vypsal v roce 2000 Clayův matematický institut odměnu milion dolarů a i to je důvodem (pro nezištné matematiky samozřejmě jen podružným), proč se jeho řešením zabývají již několik desítek let stovky nejlepších mozků planety. Téma knihy je podáno na vysoké odborné úrovni – její autor totiž patří do úzkého kroužku nejvýznamnějších postav tohoto výzkumu – historii hledání optimální cesty je však zároveň podáno s neobvyklým nadhledem a šarmem. Proto vtipné líčení místy až bizarních metod řešení, aplikací i osudů řešitelů potěší i matematického laika.
Základy – Knihy XI-XII – Eukleides,František Servít
Čtvrtý a předposlední díl postupně vydávaného nejzásadnějšího díla evropské vzdělanosti. Kniha přináší opět rozsáhlé úvodní originální studie Petra Vopěnky o tématech: Roviny a přímky, Planimetrie a stereometrie, Tělesové úhly a Platónské geometrické objekty. Kniha je doplněna o Eudoxův výklad antického geometrického světa. Komentáře a poznámky zde opět tvoří více než polovinu původního textu Základů. Tradičně v druhé polovině knihy naleznete autentické znění původního překladu obou obsažených knih Základů (XI a XII). Z původního textu je tak zřejmé, kolik práce bylo vykonáno po dvě tisíciletí matematiky a kolik úsilí bylo věnováno přípravě této knihy. Jedenáctá kniha otvírá novou dimenzi. Doslova. Protože přidává třetí rozměr v geometrii a věnuje se tělesům obecně. Dvanáctá kniha ve třetí dimenzi zůstává a je o površích a objemech těles a je tradičně připisována Eudoxovi. Všechna uváděná tvrzení jsou i nadále důsledně odvozována ze základních axiomů a postulátů. Pro tuto svoji deduktivní metodu se dílo stalo vzorem pro všechny budoucí exaktní vědy.
Geometrie v rovině a v prostoru
Učebnice geometrie je vhodná pro všechny typy středních škol s nižší hodinovou dotací matematiky včetně středních odborných učilišť. Planimetrická část učebnice ukazuje geometrii v rovině jako pozoruhodný a zároveň velice lidský výtvor; snaží se udrž et zájem žáků a vyvolat jejich spolupráci. Cílem stereometrické části je zejména rozvíjení prostorové představivosti; k tomu směřuje i řešení konstrukčních úloh v prostoru. Obsáhlá kapitola je věnována povrchům a objemům těles. Kromě všech nejpodstat nějších pojmů a tvrzení (s přijatelným počtem srozumitelných důkazů) přináší učebnice řadu otázek a více než 340 úloh s podrobným řešením na konci knížky. I tím chce přispět k zapojení žáků do výuky - nepředpokládá ani předchozí matematické znalosti, ani matematický talent, ale je určena všem, kteří uvěří, že jim znalost základů geometrie bude užitečná.
Goniometrické rovnice II. diel zväzok23 – RNDr. Marián Olejár
Lineárne rovnice I.diel zväzok25 – RNDr. Marián Olejár
Kniha obsahuje asi 500 vyriešených príkladov v desiatich kapitolách. Lineárne rovnice je téma, kde učiaci sa stretáva s novým druhom matematických objektov a kde zápisy rovníc sa komplikujú a množia. V knihe sú akceptované tieto zvláštnosti tak, že žiak pri prechode od príkladu k príkladu, od kapitoly ku kapitole na malých odlišnostiach sám spozoruje, ako sa daný typ príkladov rieši. Označenie úprav rovníc čitateľ nájde na druhej strane obálky a listovaním v knihe zistí, ktorý typ sa musí naučiť, aby školské učivo zvládol. Ak sa mu to nedarí, musí prejsť k predchádzajúcim kapitolám, kde nájde jednoduchší typ umožňujúci mu danú úlohu zvládnuť. Aj keď úloha nie je zložitá, je rozumné si zvykať na označovanie úprav v danom riadku v kroku, ktorý chceme urobiť. Prvých päť kapitol obsahuje príklady na elementárne úpravy s riešením po troch - štyroch krokoch. V ďalších kapitolách so zložitejším zadaním si môže učiaci sa zvoliť vlastný postup, spravidla skrátením postupu, ak predtým postupoval krok po kroku. Keďže rôznorodosť lineárnych rovníc a nutnosť ovládať ich riešenia si vyžaduje učivo rozširovať.
Komplexné čísla I.diel zväzok27 – RNDr. Marián Olejár
Je zbierka 252 vyriešených príkladov a obsahuje 8 kapitol. V prvej kapitole sa rozoberá hierarchia čísel počnúc prirodzenými a končiac komplexnými číslami. Sú tu definície pojmov z oblasti komplexných čísel. V druhej kapitole sú príklady na sčítanie komplexných čísel s ich geometrickou konštrukciou. V tretej kapitole ide o odčítanie komplexných čísel a v štvrtej o spojenie oboch operácií. Násobeniu komplexných čísel je venovaná piata kapitola vrátane mocniny imaginárnej jednotky. Kapitola šesť sa zaoberá delením komplexných čísel. V knihe je ukážka grafického násobenia a delenia komplexných čísel. Kapitola sedem je venovaná goniometrickému tvaru komplexného čísla a jeho transformácii na algebraický tvar. Je tam násobenie a delenie komplexných čísel v goniometrickom tvare. Záverečná 8. kapitola je venovaná Moivreovej a binomickej vete a rovnici pre delenie kruhu
Logaritmické rovnice I.diel zväzok4 – RNDr. Marián Olejár
Kniha obsahuje 555 vyriešených príkladov. V predslove sa rozoberajú pojmy a vzťahy vedúce k logaritmu a logaritmickej rovnici. V prvom diely je uvedených niekoľko typov logaritmických rovníc tak, aby študent dokázal sám danú problematiku naštudovať. Typ A má tvar loga x = y, kde výpočet robíme pomocou rovnice x = ay. Značné množstvo príkladov umožňuje pochopiť hľadanie neznámeho x pri rôznych známych základoch, ak je dané y. V type B za neznámu volíme základ (logx c = b) a v type C hodnotu logaritmu (loga c = x). Typ D prechádza od tvaru loga (x + h) = b až po tvar loga (p1x + q1) = loga (p2x + q2). Typ F v argumente logaritmu má na ľavej strane kvadratický mnohočlen a na pravej strane začíname od reálneho čísla cez lineárny až po kvadratický mnohočlen. Používaný algoritmus riešenia loga f(x) = loga g(x) z čoho f(x) = g(x) umožňuje prechod od transcendentnej rovnice ku algebraickej, čo vyžaduje (kvôli odmocňovaniu, ...) skúšku, či tak získané korene vyhovujú pôvodnej rovnici. Druhý diel, zväzok 5, pokračuje 250 zložitejšími vyriešenými príkladmi logaritmických rovníc.
Integrály II.diel zväzok26 – RNDr. Marián Olejár
Integrály II. diel sú pokračovaním Integrálov I. diel, Zväzok 7. Integrály II. obsahujú geometrické aplikácie určitého integrálu. V kapitole 7 sa na príkladoch rozoberá ako kladnosť, resp. zápornosť funkcie na danom intervale ovplyvňuje výsledok integrovania. Je tam uvedený klasický príklad integrovania funkcie sin x na troch rozdielnych intervaloch. Ich porovnanie umožňuje všeobecne formulovaný vzorec. Kapitola 8 je venovaná obsahom jednoduchých rovinných útvarov a kapitola 9 obsahuje príklady na výpočet obsahu medzi dvoma funkciami, krivkami alebo čiarami. Príklady na objem rotačných telies sú v kapitole 10 a na dĺžku krivky v kapitole 11. Obsah plášťa rotačného telesa je v kapitole 12. Integrály II. diel obsahujú 100 vyriešených príkladov na 80 stranách. Sú určené pre vysoké školy, pre maturantov a pre prípravu na vysoké školy.
Definičný obor funkcií I.diel zväzok21 – RNDr. Marián Olejár
Zväzok obsahuje 853 vyriešených príkladov. Limity, ako vstupný pojem do diferenciálneho a integrálneho počtu, často robí značné problémy študujúcim. Je to preto, že v zápise a v argumente je veľa položiek, ktoré je potrebné postrehnúť, aby bol výpočet správny. Ak študujúci postupuje od príkladu k príkladu, má možnosť zistiť, že limitou skúmame priebeh funkcie v okolí zadaného bodu (x 0, x 2, x -3, x , atď.). V kapitole 1 sa skúmajú konštantné funkcie, v kapitole 2 sú to tvaru kx, 1/x, v kapitole 3 mocninné funkcie. Kapitola 4 obsahuje limity lineárnej, kvadratickej funkcie, aj funkcií vyšších stupňov. V 5. kapitole sa počítajú limity z podielu dvoch polynómov (mnohočlenov) a ich mocnín. 6. kapitola má stupeň polynomu v čitateli väčší ako v menovateli a v 7. kapitole naopak, stupeň v menovateli je väčší než v čitateli. V kapitole 8 sa využíva rozklad a následné krátenie. V 9. kapitole sa racionalizuje čitateľ alebo menovateľ. 10. kapitola skúma limitné správanie sa trigonometrických funkcií. V druhom diely Limit, zväzok 17, sa riešia trocha zložitejšie úlohy.
Výrazy I. diel zväzok18 – RNDr. Marián Olejár
Kniha obsahuje 980 vyriešených príkladov v desiatich kapitolách. Žiak sa s výrazmi stretáva už od prvého ročníka základnej školy, počas štúdia na strednej a vysokej škole, ale aj počas celoživotnej praxe. Výraz obsahuje číslice (0, 1, 2, ... , 9), konštanty (a, b, c, ...), premenné (x, y, ...), znaky pre operácie (+, -, ...) a zátvorky. V prvej kapitole kladieme dôraz na poradie operácií a použitie zátvoriek. V druhej kapitole spočítavame, odpočítavame a násobíme členy, uvedomujeme si znamienka pri násobení a jednoduché, názorné operácie s mocninami. V tretej kapitole sčítavame a odčítavame rovnaké členy, zlučujeme ich. Pri násobení sa precvičujú pravidlá so znamienkami, mocninami a funkciou zátvoriek. V štvrtej kapitole, čo sa rozširuje aj v piatej kapitole, tam začíname rozvíjať úlohu komutatívneho, asociatívneho a distributivného zákona, násobenie jednotkou a počítanie s nulou. V šiestej kapitole za premenné a, b, x, y dosadzujeme čísla a výrazy vypočítavame. Násobenie dvojčlenných výrazov a výrazov v zátvorkách, nám objasňujú význam vzorcov (a + b)2 = ... , (a - b)2 = ... , a2 - b2 = ... . Počítanie výrazov s použitím troch druhov zátvoriek je predmetom ôsmej kapitoly. Deviata kapitola je venovaná faktorizácii a desiata vynímaniu pred zátvorku.
Logaritmické rovnice 2.diel zväzok5
Kniha je pokračovaním Logaritmických rovníc I. diel, obtiažnejšimi príkladmi, ktoré sa vyskytujú pri maturitách a na prijímacích pohovoroch na vysoké školy. Je tam 250 vyriešených príkladov. Predslov sa venuje pojmom a úvodná kapitola riešeniam príkladov s priamym použitím definície logaritmu. Kapitola jedna obsahuje príklady, kde v argumentoch logaritmu sú lineárne a kvadratické funkcie, základom sú čísla 2, 3, ... , 10, x alebo t. V kapitole dva sa riešia príklady logaritmovaním exponenciálnych rovníc s logaritmom v exponente, v kapitole tri logaritmické rovnice s goniometrickými argumentmi. Kapitola štyri nás oboznamuje s prirodzeným logaritmom (ln) a v kapitole päť riešime logaritmicko-exponenciálne rovnice. V kapitole šesť sú riešené exponenciálne rovnice použitím logaritmov. Zmenu základu logaritmu využívame pri riešení logaritmických rovníc v siedmej kapitole. Jednoduché slovné úlohy sú riešené v ôsmej kapitole. Mnohé zákonitosti, javy a procesy v prírode a spoločnosti je možné riešiť exponenciálnymi alebo logaritmickými rovnicami. Niektoré z nich sú vyriešené v kapitole deväť. Posledná kapitola je zmesou rôznych úloh.
Exponenciálne rovnice 2 – RNDr. Marián Olejár
Obsahuje 320 vyriešených príkladov a je pokračovaním prvého dielu, zväzok 8. V kapitole šesť upravujeme členy ľavej strany rovnice na jeden základ, pretože na pravej strane je vhodné číslo, ktoré sa dá upraviť na ten istý základ. Pomocou algoritmu: ak sú základy rovnaké, tak sú rovnaké exponenty, získavame riešenie. V kapitole sedem riešime analogické príklady, kde na ľavej strane rovnice sú dva činitele. V ôsmej kapitole máme členy na ľavej aj na pravej strane rovnice s rôznymi základmi. Ak na jednu stranu prenesieme členy s tým istým základom a analogicky aj na druhú stranu s druhým základom, potom po úprave už môžeme využiť vyššie spomínaný algoritmus. V deviatej kapitole exponenciálnu rovnicu transformujeme na kvadratickú, ktorú riešime, pričom nezabúdame na skúšku. V desiatej kapitole riešime exponenciálne rovnice logaritmovaním oboch strán, v jedenástej kapitole využívame zmenu bázy. Príklady v dvanástej kapitole majú logaritmickú funkciu v exponente, v trinástej sú členy pod odmocninou. Riešeniu sústavy dvoch exponenciálnych rovníc o dvoch neznámych je venovaná štrnásta kapitola. pätnásta kapitola obsahuje zmes rôznych príkladov.
Diferenciálne rovnice 1.diel zväzok19 – RNDr. Marián Olejár
Kniha v štyroch kapitolách obsahuje 160 vyriešených príkladov. Diferenciálna rovnica je taká rovnica, ktorá obsahuje derivácie prvého alebo vyšších rádov jednej premennej vzhľadom na druhú premennú. Ak riešime diferenciálnu rovnicu, tak hľadáme takú funkciu, ktorá po dosadení do zadania mu vyhovuje. Keďže integrácia je zložitejšia než derivovanie, preto príklady diferenciálnych rovníc sú zadané tak, aby integrácia bola realizovateľná. Najjednoduchšej, separovanej diferenciálnej rovnici, je venovaná druhá kapitola. Po jednoduchých úpravách, oddelenia premenných, možno integrovaním ľahko nájsť hľadanú funkciu. Tretia kapitola je venovaná separovateľnej diferenciálnej rovnici, kde premenne nie sú oddelené po členoch a vhodnou úpravou sa dajú získať. Po oddelení postupujeme analogicky, ako u separovanej diferenciálnej rovnici. Ďalšia kapitola je opäť venovaná špeciálnemu druhu - obyčajnej lineárnej diferenciálnej rovnici prvého rádu a prvého stupňa. Vhodnou substitúciou ju upravíme do tvaru pre integrovanie. Diferenciálne rovnice sú vhodným nástrojom vedeckého skúmania v rôznych oblastiach vedy a techniky. Zapísať diferenciálnu rovnicu pre daný jav, proces, ... a riešiť ju tak, aby riešenie vypovedalo to a to o danej skutočnosti, je už prvý krok vstupu do originality.
Matematická kniha – Clifford A. Pickover
Autor nás ve 250 stručných kapitolách provádí důležitými milníky historie matematiky a otevírá před námi svět plný nesmírných záhad a krásy. Fundovaně a s láskou představuje nejvýznamnější matematické poznatky a teorie spolu s jejich geniálními objeviteli od Pythagora a Eukleida přes Newtona, Eulera a Gausse po Gödela, Mandelbrota a Tegmarka.Najdeme zde ale i ty nejpodivuhodnější hádanky a hříčky, jaké kdy lidé vymysleli. Každou zastávku doprovázejí kvalitní ilustrace, které dokládají tajemství a nádheru matematického světa. Pickover ukazuje, jak matematika proniká každou vědeckou disciplínou, takže dokáže vysvětlit barvy západu slunce i architekturu našeho mozku a pomoci ve zkoumání vlastností subatomárních částic i vzdálených galaxií.
Kužeľosečky 1 Kružnica I.diel zväzok28 – RNDr. Marián Olejár
Zbierka 114 vyriešených príkladov v rozsahu stredoškolského učiva začína klasifikáciou kužeľosečiek. Na úlohy stredového tvaru rovnice kružnice nadväzujú úlohy na všeobecný tvar rovnice kružnice. Transformáciu všeobecného tvaru rovnice kružnice na stredový tvar sa realizuje úpravou na štvorec, kde sa určuje stred a polomer kružnice. V ďalších príkladoch sa zisťuje, či rovnica je vyjadrením kružnice pomocou koeficientov. Kruhu je venovaných niekoľko úloh. Vzájomná poloha priamky kružnice je rozdelená na úlohy o sečnici, ktoré sú riešené pomocou algoritmu dosadenia priamky do kružnice. Pokračuje úlohami o dotyčnici a nesečnici. Ak v rovnici vystupuje parameter, vtedy rozhodujeme o tom, pre aké jeho hodnoty bude rovnica kružnicou. Kapitola kružnica idúca 2-ma a 3-ma bodmi je záverom I. dielu zväzku kružnica.
Olejárová encyklopédia matematiky – RNDr. Marián Olejár
Na 268 stranách obsahuje viac ako 1050 hesiel základných pojmov matematiky abecedne usporiadaných, v dvoch stĺpcoch formátu A5. Štúdium matematiky v najprísnejšej norme či podobe má za cieľ budovať vedecké teórie o pojmových štruktúrach a skúmanie relácií medzi nimi. Človek vyjadrujúci sa o istej oblasti reality presne, to robí jazykom matematiky a logiky. Pri štúdiu niektorej oblasti matematiky, študujúci narazí na pojem z inej oblasti, ktorý si potrebuje ozrejmiť. A na to rýchle zoznámenie sa s pojmom sa sústreďujú krátke encyklopedické heslá. Heslá v Olejárovej encyklopédii matematiky sú usporiadané usporiadane. Pre rýchle vyhľadávanie hesla je na konci knihy register väčšiny hesiel v ktorom sú pri danom hesle odkazy na viaceré strany. To umožňuje rozšíriť, či určiť vzťahy daného pojmu s inými pojmami. Komu je určená encyklopédia? Už žiaci vyšších ročníkov základnej školy nájdu niektoré dôležité poznatky. Stredoškolák a študent prvých semestrov si ozrejmuje heslá všeobecného a miestami aj špeciálneho významu. Pri budovaní vzdelanostnej spoločnosti, každý aktívny človek by mal mať pri ruke encyklopédie a slovníky preto, aby jeho vyjadrovanie malo okrem faktuálneho typu pravdy aj formálny, či matematicky typ pravdy.
Mapka matematiky 1
Základní poznatky, pojmy, vzorce a početní operace. První část obsahuje - čísla a množiny čísel, dělitelnost, zaokrouhlování, zákony a pravidla pro počítání, mocniny a odmocniny, mnohočleny, procenta a promile, přímá a nepřímá úměra, funkce, úhly, trojúhelníky, obvody a obsahy, povrchy a objemy, převody jednotek délky, plochy a objemu.
Riešené úlohy o spoločnej práci zväzok3 – RNDr. Marián Olejár
Kniha obsahuje 60 algoritmov a 72 vyriešených príkladov. Sú rozdelené do troch častí: súčtový typ, rozdielový typ, rôzne algoritmy. V závere je uvedená typologizácia úloh. Prvá časť je venovaná súčtovému typu úloh a má 6 kapitol: prvá obsahuje úlohy o spoločnej práci pri neznámom trvaní spoločnej práce rovnej 1, druhá rôznej od 1. Tretia, pri neznámom trvaní práce jedného z účastníkov spoločnej práce rovnej 1 a štvrtá kapitola rôznej od 1. Piata kapitola pri neznámom trvaní spoločnej práce rovnej 1 a pri dodatku práce d. A šiesta, rôznej od 1 a pri dodatku d. Druhá časť obsahuje rozdielový typ a má 6 kapitol. Prítokovo-odtokový typ pri neznámom čase plnenia, v prvej kapitole, pre celok =1, v druhej pre časť celku. Tretia kapitola je venovaná neznámemu odtoku pre celok, štvrtá pri neznámom čase vyprázdňovania častí. Piata, pre celok =1 pri rôznych trvaniach plnenia a vyprázdňovania. Šiesta kapitola pre časť pri tom istom trvaní plnenia a vyprázdňovania. Tretia časť knihy obsahuje rôzne algoritmy. Napríklad, rýchlosť výroby krát čas pre súčtový a rozdielový typ. Alebo vhodné použitie vzorca pre prácu A = F s nepriamej úmernosti, trojčlenky, či riešenie sústavy troch rovníc o troch neznámych. V rozboroch sa využíva tabuľka v ktorej sa sprehľadňuje a formalizuje zadanie úlohy.
Limity II. diel zväzok17 – RNDr. Marián Olejár
Je pokračovaním Limit, 1. diel, zväzok 12 a obsahuje ďalších 7 kapitol a 450 vyriešených príkladov. V 1. kapitole sa opakujú niektoré pravidlá a metódy počítania limit z prvého dielu. Kapitola 2 je venovaná výpočtu limit racionalizáciou, kde mocniny z funkcii vhodne odstraňujeme tak, aby sa výpočet vhodne zjednodušil. V kapitole 3 sú príklady obsahujúce exponenciálne funkcie. Definícia Eulerovho čísla e nám umožňuje riešiť limity z racionálnych lomených funkcií, umocnených na inú funkciu ako aj niektoré príklady obsahujúce prirodzený logaritmus (ln). V kapitole 5 sú riešené úlohy s použitím l´Hospitalovho pravidla a v kapitole 6 ide o viacnásobné použitie tohto pravidla, t.j. derivácií z výrazu za znakom limity a tak jej výpočet. Ide o počítanie limit z výrazov, ktoré pri priamom dosadení dávajú hodnoty neurčitých, či nedefinovaných čísel. Kapitola 7 obsahuje počítanie limit obsahujúcich faktoriály.
Kombinatorika I.diel zväzok13 – RNDr. Marián Olejár,Iveta Olejárová
Kniha obsahuje kombinácie bez aj s opakovaním, variácie bez aj s opakovaním a permutácie bez aj s opakovaním v 192 vyriešených príkladoch. Aj keď sa nám na prvý pohľad nezdá, no s kombinatorikou sa každodenne stretávame v praktickom živote niekoľko krát. Povedzme začíname raňajkami, ktoré môžu byť výberom štyroch nápojov (káva, čaj, mlieko, džús), chleba alebo rožkov či žemlí, ktoré môžeme natierať maslom, syrom alebo medom. Pri obliekaní vyberáme z piatich svetrov, štyroch sukní a troch párov topánok. Tieto jednoduché kombinatorické úlohy s neveľkým počtom rozdielnych vecí, opakujúce sa od útleho veku, spravidla učiaci sa nevie tak hravo uplatniť pri kombinatorických úlohách v školskej praxi. Prečo? Možnosti zvládnutia učiva je viacero. V tejto knihe sme vytvorili klasifikačnú schému s podmienkami uvedenými hneď na druhej strane obálky a každú kapitolu sme začali s malým počtom vecí, s obrázkami vymenovaním vecí, či tabuľkami. Skúsenosť ukazuje, že je to vhodná metodika. V prvej časti sa zoznamujeme s kombináciami bez opakovania a s opakovaním, pričom sa snažíme pochopiť klasifikačné podmienky a vzorec pre výpočet. V druhej časti tak isto postupujeme pri variáciách bez opakovania a s opakovaním a v tretej pri permutáciách bez a s opakovaním. Klasifikačná schéma umožňuje riešiť skoro každú stredoškolskú úlohu z kombinatoriky tak, že ju pretransformujeme pre prípad M2(5) z druhej strany obálky.