درس «ریاضی عمومی 2 دکتر لطفی » در نیم‌سال دوم سال تحصیلی 99-98 ضبط شده‌است - دانشکده ریاضی دانشگاه آزاد اسلامی همدان

هدف اصلی این درس، ارائه آموزش‌های ساده، روان و مفهومی از درس سه واحدی ریاضی عمومی 2 برای رشته‌های فنی و مهندسی دانشگاهی می‌باشد.

کلیه کلیپ‌های آموزشی از کتاب خارق‌العاده و جدید Calculus Early Transcendentals است که توسط دو تن از اساتید معروف آموزش ریاضی یعنی سالیوان و میراندا نوشته شده‌است. اگرچه بر کسی پوشیده نیست که منظور و هدف از درس ریاضی 2 مهندسی چیست، اما بااین‌حال مطالبی را از مقدمه این کتاب خدمتتان ارائه می‌دهیم تا با ویژگی‌های کتاب حاضر که آموزش بر اساس آن صورت گرفته، بیشتر آشنا شوید.

ابتدا شرح مختصر و کلی از خود کلکیولس و منشأ پیدایش آن بیان می‌کنیم. کلکیولس یا همان ریاضی عمومی، بخشی از ریاضیات است که نسبت به سایر موضوعات ریاضی مانند جبر، هندسه و مثلثات که در زمان یونان قدیم ظهور پیدا کردند، جدیدتر است. در حقیقت این موضوع خیلی دیر مورد توجه دانشمندان قرار گرفت و منشأ ظهور آن به‌صورت جدی در قرن هفدهم می‌باشد.

شواهدی هست که نشان می‌دهد این موضوع در ریاضیات قدیم هم ریشه داشته‌است. مثلاً، در کتاب تاریخ، پیتر بکمن اشاره می‌کند که ریاضی‌دان معروف یونانی، ارشمیدس، سه قرن قبل از میلاد، تلاش کرد تا مفهوم تقریب بهتر تا دقت مطلوب را که همان اساس حساب دیفرانسیل است بکار گیرد. اما، این ایده تا قرن هفدهم توسط نیوتن و لایب‌ نیتز بطور جدی پیگیری نشد. گرچه نمی‌توان از کنار اسم فرما و دیگران هم به آسانی گذشت! در حقیقت کلکیولس توسط نیوتن و لایب نیتز به طور رسمی به وجود آمد، اما در قرون هجدهم و نوزدهم دانشمندان زیادی تمام عمر خود را جهت تکمیل آن صرف کردند. شاید در حین تدریس با اسامی برخی از آن‌ها بیشتر آشنا شوید.

اما کلکیولس چیست؟ و چرا این‌قدر مشهور شده‌است؟ پاسخ ساده و اما مهم آن این است که کلکیولس تغییرات را مدل‌بندی می‌کند (Calculus models changes) و ازآنجاکه دنیا و هر آنچه درون آن است به طور مداوم و پیوسته در حال تغییر است، ریاضیاتی که این تغییرات را شرح دهد بسیار مفید خواهد بود.

کلکیولس دارای دو شاخه اساسی است: حساب تغییرات و حساب انتگرال. اولی از مسئله خط مماس بر یک منحنی ناشی می‌شود و دومی از مسئله تعیین مساحت زیر یک منحنی.

مشتق این اطلاع را به ما می‌دهد که چگونه یک تابع تحت تغییرات لحظه‌ای رفتار می‌کند و درگیر مسائلی مثل سرعت، شتاب، هزینه جانبی، سود، آهنگ تغییرات مواد شیمیایی و غیره می‌شود. اما حساب انتگرال، به مطالعه مساحت زیر یک منحنی می‌پردازد. اگر دو نوع مسئله کاملاً متفاوت به نظر می‌رسند، چرا آن‌ها را کلکیولس می‌نامیم؟ قضیه اساسی کلکیولس بیان می‌کند که مشتق و انتگرال به هم مربوط می‌شوند. در حقیقت، استاد برجسته نیوتن، یعنی ایساک بارو، تشخیص هوشمندانه‌ای داد که مسئله خط مماس و مسئله مساحت به هم مربوط می‌شوند و آن‌ها معکوس هم هستند! هم نیوتن و هم لایب نیتز این ارتباط را توسط قضیه اساسی کلکیولس فرمول‌بندی کردند. اما هدف از نوشتن این کتاب موارد زیر است که می‌توانید با جزئیات بیشتر در مقدمه کتاب بخوانید: (و البته ویدئوهای آموزشی هم همین اهداف را تا حدودی دنبال می‌کنند).

• کتاب طوری نوشته شده که توسط دانشجو خوانده شود و قابل درک باشد.
• کتاب طوری نوشته شده که علاوه بر درک، به رشد و بلوغ فکری دانشجو کمک کند.
• کتاب طوری نوشته شده که مانند یک استاد به دانشجو تدریس کند.

برای زیباسازی کتاب از تکنیک‌های مدرن استفاده شده‌است و به همین دلیل آن را کلکیولس جدید خارق‌العاده یا ممتاز نامیده‌ایم. در هر فصلی با دقت کامل موضوعات را دسته‌بندی کرده‌ایم؛ طوری که دانشجو هدف از خواندن هر مطلبی را قبل از مطالعه آن بداند. از رنگ‌های خاص در جهت بهبود درک مطالب بسیار استفاده کرده‌ایم و در رسم شکل‌ها از تکنیک‌های پویاسازی استفاده کرده‌ایم، تا از دیدن تصاویر نهایت لذت را ببرید! مثال‌ها را با جزئیات کامل بیان کرده‌ایم. کافی است از ابتدا با کتاب همراه باشید. بعد از هر مثال برای تقویت مهارت حل مسئله، فوراً مسائل مشابهی را از مسائل آخر هر بحث به دانشجو پیشنهاد می‌کنیم تا سریع‌تر به موضوع مسلط شود. (Work Problem)

در نهایت هدف اصلی ما این است که:

Practice, the Best Way to Learn Calculus.

Review, the Way to Reach Higher Levels of Learning.

"و من هم، طاهر لطفی، نهایت تلاش را کرده‌ام تا یک کتاب آموزشی ساده و روان، اما مفهومی و کامل برای شما تدریس کنم."

ریاضی یک جزو اولین درسایی هست که تو ترم اول و بعد از ورود به دانشگاه باید اون رو بردارین و به دلایل مختلفی مثل اینکه زمان کمی برای درس خوندن میذارین یا حجم زیاد کتاب‌ها و جزوات برای یادگیریش دچار مشکل میشین.تو این دوره ریاضی عمومی یک میتونید فقط تو 10 ساعت مباحثی که لازمه برای امتحانات به اون‌ها مسلط باشین رو کاملا یاد بگیرین.

آموزش ساده ریاضی عمومی ۱ در مقطع کارشناسی از جمله مهمترین چالشهای دانشجویی بوده و این درس جزو دروس پایه ای آموزش ریاضی در مقطع کارشناسی، برای اکثر رشته های مهندسی و علوم پایه است. آموزش ریاضی 1 دانشگاه در مجموعه ی همیاردرس مطابق با استانداردهای شورای عالی برنامه ریزی و سرفصل مدون وزارت علوم، تحقیقات و فناوری است. مباحث کلی مطرح شده در آموزش ریاضی عمومی 1 به طور کلی شامل بحث مختصات، توابع مختلط، تعارف مربوط به حد، تعاریف مربوط به پیوستگی، مشتق و کاربردهای آن و انتگرال و تعاریف مربوط به آن می باشد. ارائه ی فیلم آموزش ریاضی عمومی 1 برای درک بهتر، به شکل نوشتاری با قلم های نوری انجام می گیرد.

درس اول: آشنایی با توابع

ریاضی عمومی ۱ از دروس پایه تمام رشته های مهندسی می باشد. این درس در ابتدا به بررسی اعداد می پردازد و سپس درس را با معرفی دنباله ها ادامه می دهد. پس از آن درس به معرفی مفهوم تابع٬ حد٬ مشتق و انتگرال اختصاص می یابد و نهایتا با معرفی سری ها و کاربرد آنها درس پایان می یابد.

پیشرفت سریع دانش و صنعت در طی دو قرن اخیر، بدون تردید وامدار گسترش علم ریاضی است. در گذشته، فرض بر این بود که تنها گروه خاصی از افراد جامعه می­توانند ریاضیات را یاد بگیرند، اما امروزه ردپای آن در اکثر علوم و کاربردهای آن به راحتی در زندگی روزمره افراد دیده می­شود. در این میان، ریاضیات عمومی نقش مهمی را در دانش ریاضی ایفا می­کند. به گونه ای که بدون فهم و آشنایی با مباحث ریاضی عمومی، نمی­توان سایر مفاهیم مرتبط با ریاضیات را که در اکثر رشته ­های دانشگاهی کاربرد دارد، فرا گرفت.

درس ریاضی عمومی 1 در ارتباط با حساب دیفرانسیل و انتگرال است. موضوع اصلی در این درس، آشنایی با جنبه­های محاسباتی آنالیز ریاضی کلاسیک می ­باشد. در آنالیز ریاضی کلاسیک، به مطالعه خواص بین فضاهای اقلیدسی پرداخته می­شود و از آنجا که مطالعه این توابع به یک باره امکان پذیر نیست، موضوع به بخش­های مختلف تقسیم شده­است و به شکل مرحله به مرحله مورد مطالعه قرار می­گیرد.

در کتاب­های ریاضی عمومی 1، ابتدا به بیان مفهوم عدد، سیر رشد آن و نهایتاً طرح اعداد مختلط پرداخته شده­است. سپس، توابعی که مورداستفاده قرار می­گیرند، مطرح می­شوند و ضمن آشنایی با توابع مقدماتی، چگونگی ترسیم و خواص مقدماتی هریک از آن­ها به تفکیک مطرح شده­است. پس از آن، به مفاهیم حد و پیوستگی توابع پرداخته می­شود و موضوعاتی چون رفع ابهام، حد یک طرفه و هم ارزی بی نهایت مطرح می­گردد.

بعد نوبت به مطرح شدن مشتق توابع، اصول خواص مشتق و دیفرانسیل و کاربردهای آن می­رسد. همچنین در مورد خواص انتگرال و روش­های انتگرال­گیری بحث می­شود. می­دانیم که جمع بی­نهایت اعداد عملاً ممکن نیست، مگر آن­که دنباله و در پی آن سری مطرح شود. از این رو، در جلسات پایانی دوره آموزش ریاضی عمومی1 به بیان دنباله­ ها و سری­ های تابعی پرداخته می­شود.

سرفصل­های این دوره آموزشی که توسط دکتر میرصادقی، از اساتید جوان دانشکده ریاضی و علوم کامپیوتر دانشگاه شریف، در 15 جلسه تدریس شده­ است، عبارتند از:

مباحث اعداد، معادلات درجه دو و بیشتر، اعداد مختلط، دنباله­های عددی، پایداری محاسبه، توابع پیوسته، توابع مثلثاتی، مفهوم حد، تعریف مشتق، نتایج مشتق­پذیری، قاعده زنجیری، تقریب خطی، چندجمله­ای تیلور، نمودار تابع و کاربردهای آن، بهینه سازی، تعریف انتگرال، ویژگی ­های انتگرال، لگاریتم، تغییر متغیر و انتگرال گیری، انتگرال توابع گویا، تابع نمایی، انتگرال ناسره، سری­های عددی، همگرایی مطلق و سری­های توانی.

دوره آموزشی درس ریاضی عمومی 1 بر اساس محتوای کتاب­های مربوط به ریاضی عمومی است و در آن مدرس به تدریس ریاضی عمومی و ارائه مباحث چالشی و کاربردی از جمله آموزش انتگرال در ریاضی عمومی پرداخته است. از این آموزش نه تنها در درک مفاهیم مرتبط با درس ریاضی عمومی 1، بلکه می­توان از آن به شیوه­های مختلفی در امر آموزش حساب دیفرانسیل، انتگرال و هندسه تحلیلی نیز استفاده کرد.

هدف از دوره آموزش ریاضی عمومی1 چیست؟

می­دانیم که یکی از مشکلات درس ریاضی، حجیم و دشوار بودن کتاب­ها و منابع موجود در بازار است. هم چنین مدرسین این درس در دانشگاه­ها، به دلیل کمبود وقت، گاهی تنها به تدریس و بیان سرفصل­های این درس می­پردازند و از آنجا که فرصتی برای حل و تشریح مسائل کاربردی وجود ندارد، از درک و فهم عمیق این درس که از دروس مهم و پیش نیاز درس­های تخصصی در ترم­های آتی می­باشد، باز می­مانند.

هدف از این دوره آموزشی، ارائه مفاهیم و حل مسائل کاربردی در ریاضیات عمومی 1 با پرهیز از بیان مطالب اضافی برای مدیریت در زمان دانشجویان است.

دوره آموزش ریاضی عمومی ۱ مناسب چه کسانی است؟

درس ریاضی عمومی ۱ یکی از دروس انکارناپذیر اکثر رشته­های دانشگاهی از جمله تمامی رشته­های مهندسی و علوم پایه است.

یکی از بزرگترین ضعف­های دانشجویان در دروس ریاضی، عدم رغبت به یادگیری آن و فقدان پایه علمی مناسب در یادگیری است. این دوره مناسب دانشجویانی است که قصد دارند به جای مطالعه سطحی چند منبع، به یادگیری عمیق و کاربردی مطالب طبقه بندی شده درس ریاضی عمومی 1 در مدت زمان کمتری بپردازند تا در آزمون­های پایان ترم دانشگاهی بتوانند به سوالات پاسخ دهند.

بعد از فراگیری دوره آموزش ریاضی عمومی ۱:

با مفاهیم مربوط به اعداد و دنباله، تابع، حد، مشتق، انتگرال و سری­های توانی کاملاً آشنا خواهید شد.

می­توانید مسائل مربوط به سرفصل­های بالا را به راحتی حل کنید‌.

سرفصل­ دروس به شکل منظم و در زمان مشخصی، طبقه بندی شده و می­توانید برای مطالعه و مرور آن برنامه ­ریزی دقیقی داشته باشید.

به صفحه اصلی سایت مراجعه فرمایید