1. Szeregi liczbowe

  • Definicja szeregu zbieżnego, warunek Cauchy’ego i warunek konieczny zbieżności, szeregi: geometryczny i harmoniczny.
  • Operacje na szeregach.
  • Szeregi o wyrazach nieujemnych, kryteria zbieżności: porównawcze, pierwiastkowe, ilorazowe, zasada zagęszczania Cauchy’ego.
  • Szeregi o wyrazach dowolnych znaków, kryteria: Dirichleta, Abela i Leibniza.
  • Zbieżność bezwzględna i warunkowa, zmiana kolejności wyrazów szeregu, twierdzenie Riemanna.
  • Mnożenie szeregów, twierdzenie Mertensa.
  • Szeregi dwustronne.

 

2. Całki niewłaściwe

  • Definicja i podstawowe własności całek niewłaściwych.
  • Zbieżność bezwzględna i warunkowa, kryteria: Cauchy’ego, porównawcze i Dirichleta.
  • Całkowe kryterium zbieżności szeregów.

 

3. Elementy analizy zespolonej

  • Definicja i podstawowe własności liczb zespolonych.
  • Zbieżność w C, ciągi i szeregi o wyrazach zespolonych.
  • Granica i ciągłość funkcji zespolonych.
  • Różniczkowanie i całkowanie funkcji określonych na przedziale i przyjmujących wartości zespolone.
  • Pochodna funkcji zespolonej i jej podstawowe własności (bez równana Cauchy’ego-Riemanna).

 

4. Ciągi i szeregi funkcyjne

  • Zbieżność punktowa i jednostajna.Warunek Cauchy’ego na zbieżność jednostajna. Kryterium Weierstrassa.
  • Związki zbieżności jednostajnej z ciągłością, różniczkowaniem i całkowaniem.
  • Przykład funkcji ciągłej na całej prostej, która nie ma pochodnej w żadnym punkcie.

 

5. Szeregi potęgowe

  • Szereg potęgowy, promieni zbieżności, wzór Cauchy’ego-Hadamarda, własności sumy szeregu potęgowego w przedziale zbieżności (całkowanie w przypadku szeregu o wyrazach rzeczywistych).
  • Rozwijanie funkcji w szereg potęgowy. Rozwinięcia funkcji wykładniczej i funkcji trygonometrycznych, szereg dwumienny.
  • Przykład funkcji klasy C(1), która niej jest analityczna.
  • Zachowanie się sumy szeregu potęgowego na końcach przedziału zbieżności, twierdzenie Abela.
  • Analityczna definicja funkcji trygonometrycznych, związek pomiędzy funkcja wykładnicza i funkcjami trygonometrycznymi, wzory Eulera, funkcje elementarne zmiennej zespolonej.

 

6. Szeregi Fouriera

  • Szereg Fouriera, wzory Eulera-Fouriera.
  • Lemat Riemanna-Lebesgue’a.
  • Całka Dirichleta, zasada lokalizacji. Zbieżność punktowa szeregu Fouriera.
  • Postać zespolona szeregu Fouriera.

 

7. Elementy teorii przestrzeni metrycznych

  • Definicja i przykłady przestrzeni metrycznych
  • Przestrzeń Rn jako przestrzeń metryczna.
  • Zbiory otwarte i domknięte.
  • Domkniecie, wnętrze i brzeg zbioru.
  • Zbiory zwarte. Zwartość podzbiorów przestrzeni Rn, twierdzenia: Heinego-Borela i Bolzano-Weierstrassa.
  • Spójność. Charakteryzacja spójnych podzbiorów prostej.
  • Ciągi zbieżne w przestrzeniach metrycznych. Zbieżność w przestrzeni Rn.
  • Przestrzenie zupełne. Zupełność przestrzeni Rn. Twierdzenie Banacha o kontrakcji.
  • Granica funkcji. Granica podwójna a granice iterowane.
  • Ciągłość:
    • ciągłość złożenia i ciągłość funkcji odwrotnej;
    • własności funkcji ciągłych na zbiorach zwartych;
    • ciągłość a spójność, zbiory łukowo spójne, łukowa spójność obszaru w Rn.

 

8. Całka Riemanna-Stieltjesa

  • Definicja i podstawowe własności całki Riemanna-Stieltjesa.
  • Istnienie całki w przypadku całkowania funkcji ciągłej względem funkcji monotonicznej.