Matematika pro chemické obory - GAPL23

• Anglický název: Mathematics for chemists
• Zajišťuje: Katedra biofyziky a fyzikální chemie (16-16110)
• Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
• Platnost: od 2024
• Semestr: zimní
• Body: 0
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:14/14, Z+Zk [HS]
• Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. Dipl.-Math. Erik Jurjen Duintjer Tebbens, Ph.D.

Anotace

čeština

Hlavním cílem předmětu je připomenout a obohatit znalosti základů výpočetní matematiky podle potřeby pro chemické obory. Výuka je zaměřena na aplikaci matematických pojmů v farmaceutické chemii, nikoliv na formalismus a dokazování vět. Všechna témata jsou ilustrována příklady z farmaceutické chemie.

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

angličtina

The main goal of the subject is to recall and enrich the knowledge of the essentials of calculus as needed for chemical sciences. The teaching is focused on the application of mathematical concepts to pharmaceutical chemistry, not on formalism and proofs of theorems. All topics are illustrated with examples from pharmaceutical chemistry. <br>

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Podmínky pro udělení zápočtu:

Aktivní účast na všech seminářích – v případě absence je nutné donést omluvenku od lékaře.

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

angličtina

Conditions for passing the credit test:

Active participation during all seminars – in the case of absence a written excuse by the physician must be brought.

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

Literatura

čeština

Doporučená:

• Klemera, Petr. Aplikovaná matematika : vybrané kapitoly pro studující farmacie. Praha: Karolinum, 2018, 93 s. ISBN 978-80-246-3863-8.

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (10.01.2025)

angličtina

Recommended:

• Stein, Sherman K.. Calculus and analytic geometry. New York: McGraw-Hill, 1987, 878 s. ISBN 0-07-061159-9.
• Batschelet, Edward. Introduction to mathematics for life scientists. Berlin: Springer, 1979, 643 s. ISBN 3-540-09648-5.

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

Metody výuky

čeština

Garant přednáší, učitele vedou semináře. Konzultace možná na základě osobního, telefonického nebo emailového objednání. 

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

angličtina

The guarantor lectures, teachers conduct seminars. Consultation may be based on a personal, telephone or email order.

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Podmínky zkoušky – Matematika – prezenční studium, 1. ročník

Zkouška je písemná a skládá se z otázek z učiva probíraného na všech seminářích. Obsahuje 20 testových otázek, každá je za jeden bod, alespoň 12 bodů je třeba získat pro úspěšné složení zkoušky a pro známku „dobře“ (3). Pro známku „velmi dobře“ (2) je třeba získat alespoň 15 bodů. Pro známku „výborně“ (1) je třeba získat alespoň 18 bodů. Doba na vypracování je 60 min.

Nad rámec vypsaných zkoušek po posledních seminářích se budou konat tři 10-minutové testy a to na začátek 3., 5. a 7. semináře. Každý takový „minitest“ obsahuje 2 otázky. Za každou otázku lze získat 2 body; jeden za správný postup, dva pokud jsou správné jak postup, tak výsledek. Takto získané body se přenesou v plné míře ke zkoušce. Má-li student za 3 minitesty maximální počet bodů, tj. 12 bodů, pak nemá povinnost návštěvovat zkoušku a dostane známku „dobře“ (3). Zkoušku návštěvovat může za účelem zlepšení známky.    

 

Povolené pomůcky: psací potřeby, pravítko, kalkulačka (ne v mobilním telefonu).

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

angličtina

Exam conditions – Mathematics – full-time study, 1st year

The written exam consists of questions from the material covered in all seminars. It contains 20 test questions, each worth one point, at least 12 points must be obtained to pass the exam and get the grade "good" (3). At least 15 points must be obtained for the grade "very good" (2). At least 18 points must be obtained for the grade "excellent" (1). The total time of the exam is 60 min.

In addition to written exams after the last seminars, there will be three 10-minute tests at the beginning of the 3rd, 5th and 7th seminars. Each such "mini-test" contains 2 questions. Each question is worth 2 points; one if the correct procedure is used, two if both procedure and result are correct. The points obtained in this way will be fully transferred to the exam. If the student has the maximum number of points for the 3 mini-tests, i.e. 12 points, then he is not required to attend the exam and will receive the grade "good" (3). He can, however, attend the exam in order to improve his grade.

The only allowed tools are: writing utilities, ruler, calculator (not on a mobile phone).

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (17.01.2025)

Sylabus

čeština

Teorie chyb a statistika

·         zaokrouhlení a zápis nepřesných čísel

·         průměr, směrodatná odchylka a standardní chyba průměru

Funkce jedné proměnné

·         důležité typy funkcí a jejich vlastnosti

·         nejdůležitější pravidla pro kreslení grafů a grafickou reprezentaci funkcí

·         grafické řešení rovnic

·         identifikace některých funkcí pomocí transformace proměnných

Derivace

·         geometrický a fyzikální význam

·         extrémy a průběh funkcí

·         odhady chyb založené na derivaci

Integrály

·         neurčitý integrál

·         určitý integrál

·         základní vlastnosti diferenciálních rovnic

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (10.01.2025)

angličtina

Error theory and statistics:

·         rounding and display of inexact numbers

·         average, standard deviation and standard error of the mean

 

Functions of one variable

·         important types of functions and their characteristics

·         main rules for graphs drawing and graphical representation of functions

·         graphical solution of equations

·         function identification using transformation of coordinates

Derivatives

·         properties, physical and geometrical meaning of derivatives

·         extrema and behaviour of functions

·         derivative-based error estimates

Integrals

·         indefinite integrals

·         definite integrals

·         basic properties of differential equations

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (10.01.2025)

Výsledky učení

Předmět Matematika pro chemické obory je určen pro studenty beze zkušeností s vysokoškolskou matematikou a rozšiřuje jejich znalosti zejména oblastmi derivace, integrování a diferenciální rovnice. Zároveň připravuje studenty na navazující předmět Advanced Statistics (výuka předmětu probíhá v Angličtině).

Student po absolvování předmětu zná vlastnosti funkcí nejdůležitějších pro popis chemických procesů (např. lineární, exponenciální a logaritmické), umí je derivovat a integrovat a vyřešit diferenciální rovnice pro chemické reakce 0.,1. a 2. řádu. Dále se seznámí stručně s popisnou statistikou a seznámí se se zápisem nepřesných čísel, která mohou vzniknout při laboratorních měření.

Výsledky učení:

Studující na základě získaných znalostí a dovedností:

 definují funkce lineární, kvadratické, obecně polynomiální, mocninné, exponenciální a logaritmické;

 orientují se ve vlastnostech uvedených funkcí a jejich grafů;

 provedou výpočet derivace, neurčitého a určitého integrálu uvedených funkcí nebo jejich součet, rozdíl nebo složení;

 na příkladech vysvětlí použití matematických funkcí a diferenciálních rovnic v chemických oborech;

 vyhodnotí a interpretují vliv chyby měření na funkční hodnoty vč. zápisu nepřesných čísel a výpočet výběrových veličin (průměr, směrodatná odchylka, střední chyba průměru);

Poslední úprava: Duintjer Tebbens Erik Jurjen, doc. Dipl.-Math., Ph.D. (12.03.2025)