היקף: 130 שעות סינכרוניות + 30 אסינכרוניות עם כתיבת קוד ב-Python ושימוש ב-GPT

אלגברה

 

טכניקה אלגברית מקורות קריאה
מספרים טבעיים, רציונליים, אי-רציונליים, ממשיים, סימונים ופעולות אלגבריות, אינטרוולים.

פירוק לגורמים: על ידי הוצאת גורם משותף, על פי נוסחאות הכפל המקוצר. פירוק הטרינום הריבועי. שימושי הפירוק לגורמים לפעולות חשבון בשברים אלגבריים, לפתרון משוואות ואי שוויונים.
פתרון נומרי של משוואות בעזרת שיטת החציה.

פתרון משוואות ממעלה ראשונה ושנייה עם פרמטרים וחקירת הקשר בין ערכי הפרמטר לבין מספר הפתרונות.

מערכת משוואות ממעלה שנייה, לכל היותר, עם פרמטרים.

משוואות אי – רציונליות.

אי שוויונים ממעלה ראשונה. אי שוויונים ממעלה שנייה. אי-שוויונים עם משתנה במכנה.

ערך מוחלט ופתרון משוואות עם ערך מוחלט.

.Rahmani-Andebili, M

.Demana, F. D. et

 

.Farrell, P. et al

.Kauffman, L. S

 

 

 

 

חוקי חזקות למעריך רציונלי (כולל אפס). פונקציית חזקה, פולינום, חילוק פולינומים, פונקציה רציונלית.

דוגמאות:

Diversity Index (simplest form), Monod growth function, A model for nutrient balance

   .Rahmani-Andebili, M

.Demana, F. D. et al

.Farrell, P. et al

.Kauffman, L. S

.Edelstein-Keshet, L

לוגריתם בבסיס כלשהו. לוגריתם של מכפלה, מנה, חזקה ושורש. פתרון משוואות ו
אי-שוויונים מעריכיים ולוגריתמיים. מודלים אקספוננציאליים.דוגמאות:

Early-stage epidemics, Late-stage epidemics, Radioactive decay, Heating and cooling

 

 

 

 

 

.Rahmani-Andebili, M

.Demana, F. D. et al

.Sadun, L

.Edelstein-Keshet, L

.Bisi, C., Floresi, R

.Farrell, P. et al

 

גיאומטריה בסיסית במישור

 

נושאים 

מקורות קריאה

מערכת צירים במישור. סקאלות שונות, מעבר לסקאלות חדשות במערכת צירים עם דוגמאות פיסיקליות. .Rahmani-Andebili, M

.Demana, F. D. et al

 

.Stewart, J., Day, T

.Farrell, P. et al

.Kauffman, L. S

 

 

 

הישר ומשוואתו הכללית, שיפוע של ישר הנתון ע"י שתי נקודות, נקודת החיתוך של שני
דוגמה:

Carbon dioxide in the atmosphere

ישרים. ישרים מקבילים וישרים המאונכים זה לזה. המשוואה הכללית של ישר העובר דרך נקודה עם שיפוע נתון או דרך שתי נקודות.
חתכי חרוט, משוואת מעגל, אליפסה, פרבולה והיפרבולה.

טריגונומטריה

נושאים

מקורות קריאה

פונקציות מחזוריות, משרעת (אמפליטודה), מופע (פאזה), הפרש המופע, מושג התדר.
פונקציות טריגונומטריות בסיסיות.דוגמאות:Period and frequency of heartbeat, Daylight hours, Hormone levelsהרדיאן כמידת זווית, אורך קשת ושטח גזרה. הפונקציות הטריגונומטריות במעגל היחידה ותיאורן הגרפי. מחזוריות הפונקציות. חישוב ערכי הפונקציות לזוויות מיוחדות.הקשר של פונקציית ה –  tan לשיפוע של ישר.זהויות טריגונומטריות (ברמה בסיסית). 

 

.Rahmani-Andebili, M

 

.Demana, F. D. et al

 

.Edelstein-Keshet, L

 

.Farrell, P. et al

.Kauffman, L. S

חשבון דיפרנציאלי

 

נושאים מקורות קריאה
מושג של פונקציה, תחום הגדרה, תמונה, תיאור גרפי. תיאור גרפי של פונקציות בסיסיות. אפסים של פונקציות עלייה וירידה. הרכבת פונקציות.

טרנספורמציות של גרפים (הזזות מתיחות וכיווצים שינוי קנה מידה).

סקירה של פונקציות רציונליות (כולל פולינומים), פונקציות שבהן יש ביטויים עם שורשים ריבועיים ופונקציות טריגונומטריות (תחומי הגדרה נקודות חיתוך עם צירים).

 

סדרה כפונקציה דיסקרטית, סדרה חשבונית וסדרה הנדסית, סדרות רקורסיביות,
הצגת נתונים ביו-רפואיים כסדרות סופיות.
דוגמאות:

Fibonacci numbers in biology, Golden proportion, Logistic difference equation, Beverton-Holt Mode

 

גבול של פונקציה וסדרה באינסוף. טור הנדסי.
דוגמאות:

Drug concentration, logistic sequence in the long run, Monod growth function (continued), Gause’s logistic model

מושג של פונקציה הפוכה. פונקציה לוגריתמית ופונקציה מעריכית. פונקציה לוגריתמית כפונקציה הפוכה של פונקציה מעריכית. פונקציות טריגונומטריות בסיסיות (ברמה הכי בסיסית)
דוגמאות:

Semilog and Log-Log plots, Dialysis time, Biodiversity example, Bacteria population, Two bacteria strains

 

גבול של פונקציה בנקודה, שיטות נומריות וגרפיות.
דוגמאות:

Catastrophic population collapse, Bird Population

.Rahmani-Andebili, M
.Demana, F. D. et al.Stewart, J., Day, T
.Neuhauser, C., Roper, M. L
.Bisi, C., Floresi,R.Farrell, P. et al
.Kauffman, L. S
קצב גידול של פונקציה, נגזרת, משמעות גיאומטרית.
נגזרת של: סכום, מכפלה ומנה של פונקציות (מהמוזכרות לעיל) פונקציה מורכבת (כלל השרשרת).
דוגמאות:

The rate of chemical reaction, Blood alcohol concentration, Malarial parasites, Marriage age, Anesthesiology: steady state concentration C of CO2 in the lungs, Cell growth

המספר  e, הפונקציות e^(ƒ(x)/g(x)),  e^(ƒ(x)), ונגזרותיהן. הפונקציות ln ƒ(x) ונגזרותיהן.

 

שימושים: משוואת המשיק, נקודות קיצון (קיצון מקומי וקיצון מוחלט). כלל לופיטל. בעיות ערך קיצון, נקודות פיתול, קמירות וקעירות, חקירת פונקציה ושרטוט סקיצה של גרף הפונקציה.
דוגמאות:

Antibiotic concentration for large patients, Influenza pandemic, Electrocardiogram, Disease virulence, antibiotic pharmacokinetics,
Branching blood vessels

.Rahmani-Andebili, M
.Demana, F. D. et al.Stewart, J., Day, T
.Neuhauser, C., Roper, M. L
.Bisi, C., Floresi,R.Farrell, P. et al
.Kauffman, L. S

חשבון אינטגרלי

נושאים מקורות קריאה
אינטגרל לא מסוים (פונקציה קדומה), קבוע האינטגרציה, אינטגרלים מידיים. אינטגרל של סכום פונקציות ושל כפל פונקציה בקבוע. מציאת אינטגרל של פונקציה רציונלית עם מכנה ליניארי על ידי חילוק פולינומים. מציאת אינטגרל על ידי הצבה פשוטה. אינטגרציית שברים חלקיים.

 

אינטגרל טריגונומטרי כולל

sin² x ,cos² x ,tan x .אינטגרל בחלקים.

 

אינטגרל מסוים חישוב נומרי בעזרת סכומי רימן. חישובי שטחים.
דוגמאות:

The area under pathogenesis curve, SARS incidence, Photosynthesis

.Rahmani-Andebili, M

.Demana, F. D. et al

.Farrell, P. et al

.Kauffman, L. S

.Stewart, J., Day, T
.Neuhauser, C., Roper, M. L
.Sadun, L

 

מספרים מרוכבים

נושאים מקורות קריאה
מספרים מרוכבים: הגדרה, פעולות אלגבריות, משמעות גאומטרית, תכונות,
הצגה פולרית ואקספוננציאלית, חזקות ושורשים, נוסחת דה-מואבר
סדרה של מספרים מרוכבים, הצגה בתלת מימד.
.Stewart, J., Day, T
.Farrell, P. et al
.Kauffman, L. S

וקטורים

נושאים מקורות קריאה
וקטור כקטע מכוון במישור ובמרחב. מערכת צירים במרחב הצגה אלגברית של וקטורים ופעולות אלגבריות בוקטורים (חיבור, חיסור, כפל בסקלר ומכפלה סקלרית). קומבינציה ליניארית של וקטורים.

 

מכפלה סקלרית ותכונותיה. מכפלה וקטורית ותכונותיה. ישירים ומישורים במרחב.

 

דוגמאות:

,Genome expression profiles, Antigenic cartography
Human biomechanics, Vectorcardiography

.Stewart, J., Day, T

.Farrell, P. et al

.Kauffman, L. S

 

 

 

 

 

מבוא להסתברות וסטטיסטיקה

נושאים מקורות קריאה
פעולות עם קבוצות, עקרון הסכום ועקרון המכפלה

בעיות מניה בסיסיות

מושג ההסתברות, חישוב הסתברויות (דוגמאות בסיסיות)

הצגת נתונים

Scatter Plots, Line Graphs, Bar Graphs, Heatmaps, Histograms

מדדי מיקום מרכזי

מדדי פיזור

ציון תקן

אחוזונים

.Farrell, P. et al
.auffman, L. S

ספרות

Bisi, C., Floresi,R., Mathematical Methods for Life Sciences, CRC Press, 2024

Kauffman, L. S., Programming Precalculus with Python, 2024, Cognella

Farrell, P. et al., The Statistics and Calculus with Python, Packt, 2020

Demana, F. D. et al., Precalculus, Graphical, Numerical, Algebraic, Pearson, 2023

Edelstein-Keshet, L., Differential Calculus for the Life Sciences, British Colombia University, 2020, http://www.math.ubc.ca/~keshet/OpenBook.pdf

Neuhauser, C., Roper, M. L., Calculus for Biology and Medicine, Pearsion, 2019

Rahmani-Andebili, M., Precalculus Practice Problems, Methods, and Solutions, Springer, 2023

Sadun, L., The Six Pillars of Calculus (Biology Edition), AMS, 2023

Stewart, J., Day, T., Biocalculus, Calculus for the Life Science, Cengage Learning, 2015