Planificación de Cálculo y Métodos Numéricos (2022)

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    Información básica

    Carrera
    Ingeniería en Agrimensura
    Departamento
    Formación Básica
    Sitio Web
    No especificada
    Plan de Estudios
    Plan 2005
    Carácter Período
    Cuatrimestral 1° Cuatrimestre
    Docente Responsable
    Luis María Cordoba

    Equipo docente

    Nombre y Apellido
    Cordoba, Luis María

    Carga horaria

    Carga horaria total 120 hs
    Teoría 52 hs
    Resolución de ejercicios 40 hs
    Proyecto y diseño 0 hs
    Evaluaciones 4 hs
    Formación experimental 12 hs
    Resolución de problemas de ingeniería 0 hs
    Otras actividades 12 hs

    Contenidos mínimos

    Ecuaciones diferenciales ordinarias. Sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias. Funciones reales de varias variables reales y funciones vectoriales de variable real. Límite y continuidad. Derivadas y diferenciales. Errores. Resolución de ecuaciones algebraicas no lineales. Interpolación y aproximación de funciones. Integración numérica. Diferenciación numérica. Cálculo diferencial e integral en varias variables.

    Objetivos

    que el estudiante pueda junto al docente:

    • Vincular estos temas con los de otras ramas de la matemática y de la ingeniería.
    • Valorar la importancia que se le ha asignados a estos conocimientos en el desarrollo de la ciencia.
    • Analizar las aplicaciones de las tecnologías emergentes.
    • Comprender las aplicaciones del estudio de funciones en varias variables.
    • Reconocimiento de problemas cuya solución exige el planteo desde el registro: geométrico, numérico y algebraico.
    • Reconocer las técnicas de integración en Ra problemas específicos.
    • Mejorar el uso de la argumentación racional y su habilidad en la resolución de problemas con elementos de cálculo numérico.
    • Saber relacionar las curvas de nivel de una función con su gráfico. Manejo de software esepcíficos y de libre disponibilidad.
    • Entender la extensión de los conceptos de continuidad y diferenciabilidad para funciones de varias variables.
    • Conocer los conceptos de derivada parcial, derivada direccional, vector gradiente y plano tangente.

     

    Conocimientos específicos previos para cursar la asignatura

    Tener aprobada Matemática Básica y regularizada Cálculo y Geometría Analítica.

    Metodología de enseñanza

    Durante el cursado se desarrollarán las siguientes actividades:

    Encuentros de teoría, donde se presentaran los conceptos y métodos fundamentales de cada unidad temática desde el abordaje de algún problema inicial.

    Encuentros de prácticas, previstas en la bibliografía. Dicha actividad estará a cargo de los estudiantes con la orientación del docente.

    Encuentros de consulta,  destinadas a resolver dificultades particulares y de reorientación de aquellos estudiantes que no han tenido un buen proceso de seguimiento de la cátedra. Las mismas podrán salvarse vía web o por concertación en común.

    Espacio virtual, para ampliación y revisión de aquellos temas que presentan mayor dificultad y para contacto y seguimiento de los estudiantes.

    Programa Analítico

    1-Funciones Vectoriales

     

    Curvas en el espacio y funciones vectorial. Parametrizaciones. Trazado de curvas en R2 y R3. Límites y continuidad. Derivación de funciones vectoriales. Derivabas y movimientos. Velocidad, dirección, rapidez, aceleración.  Propiedades. Integración de funciones vectoriales. Movimiento de proyectiles. Vectores tangentes y normales. Componente normal y tangencial de la aceleración. Longitud de arco y curvatura. 

    2-Funciones de varias variables - Diferenciación

    Funciones de varias variables. Curvas de nivel. Superficies de nivel. Límites y continuidad.

    Derivas parciales. Ritmo de cambio. Derivas parciales mixtas. Diferenciales. Diferenciabilidad y continuidad. Regla de la cadena.

    3-Derivadas Direccionales

    Derivadas direccionales y gradientes. Planos tangentes y rectas normales.

    Reconstrucción de una función a través de su gradiente.  Problemas de integración.

    Extremos de funciones de varias variables. Puntos críticos. Criterio de las segundas derivadas parciales. Aplicaciones: optimizaciones. 

    4-Integrales Dobles - Integrales Triples

    Integrales dobles y volumen de una región sólida. Propiedades. Teorema de Fubini. Cambios de variables: coordenadas polares. Integrales triples y aplicaciones. Integrales iteradas. Cambio de orden de integración. Cambio de variables: coordenadas cilíndricas y esféricas.

    5-Ecuaciones Diferenciales

    Ecuaciones diferenciales. Clasificación. Soluciones. Separación de variables en ecuaciones de primer orden. Ecuaciones homogéneas. Trayectorias ortogonales. Ecuaciones de primer orden exactas. Factores integrantes.

    Factores integrantes. Ecuaciones diferenciales lineales de primer orden.

    Problemas de integración. Ecuaciones de Bernoulli. Ecuaciones lineales homogéneas de segundo orden. Problemas de integración.

    6-Métodos Numéricos

    Utilidad y uso de métodos numéricos. Planilla de cálculo. Diferenciación numérica. Introducción a MATLAB. Estudio de polinomios con MATLAB .Objetivos de Execel.

    Raíces de ecuaciones. Método general. Método de Newton Raphson. Integración. Regla del trapecio. Planilla de Excel. Aplicaciones: regiones y lagunas. Regla de Simpson. Planilla de Excel. Algebra lineal con MATLAB. Ajuste e interpolación. Método de mínimos cuadrados. Cálculo de un S.E.A con MATLAB.

    Ecuaciones diferenciales con MATLAB. Soluciones.

    Bibliografía

    Bibliografía básica

    Stewart, James
    Cálculo de varias variables
    Cengage Learning

    Shoichiro Nakamura
    Métodos Numéricos Aplicados con Software
    Prentice Hall

    Chapra S. y Canale Raimond P.
    Métodos Numéricos para Ingenieros (4ta. Edición)
    Mc Graw-Hill

     

    Bibliografía complementaria

    Salas / Hille / Hetgen
    CÁLCULUS: volumen II. 4ta edición.
    Reverté S.A.

    Zill D. y Cullen M.
    Ecuaciones Diferenciales con problemas en la frontera
    CENGAGE Learnig

    Cronograma de actividades

    Función vectorial y curva en el espacio. Semana 1 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Función vectorial y curva en el espacio. Límites y continuidad. Derivación e integración de funciones vectoriales. Velocidad y aceleración. 

    Observaciones:
    Función vectorial Semana 1 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Función vectorial y curva en el espacio. Límites y continuidad. Derivación e integración de funciones vectoriales. Velocidad y aceleración.

    Observaciones:
    Función vectorial Semana 1 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Vectores tangentes y vectores normales Semana 2 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Vectores tangentes y vectores normales. Vector  unitario tangente. Vector normal principal.  Componente tangencial y normal de la aceleración. 

    Observaciones:
    Vectores tangentes y vectores normales Semana 2 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Vectores tangentes y vectores normales. Vector  unitario tangente. Vector normal principal.  Componente tangencial y normal de la aceleración. 

    Observaciones:
    Funciones de varias variables Semana 2 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Longitud de curva. Curvatura Semana 3 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Longitud de arco de una función vectorial en R3 y R2. Parámetro longitud de arco. Curvatura. Aceleración, rapidez y curvatura. 

     

    Observaciones:
    Longitud de curva. Curvatura. Aplicaciones Semana 3 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Longitud de arco de una función vectorial en R3 y R2. Parámetro longitud de arco. Curvatura. Aceleración, rapidez y curvatura. Problemas de integración.

    Observaciones:
    Función vectorial y curva en el espacio. Semana 3 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Funciones de varias variables Semana 4 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Funciones de varias variables. Curvas de nivel. Superficies de nivel. Límites y continuidad.

    Observaciones:

    Esta semana consta de un solo encuentro por coincidencia de Feriado Nacional

    Función vectorial y curva en el espacio. Semana 4 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Derivadas parciales Semana 5 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Derivas parciales. Ritmo de cambio. Derivas parciales mixtas. Diferenciales. Diferenciabilidad y continuidad. Regla de la cadena

    Observaciones:
    Derivadas parciales y Regla de la cadena Semana 5 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Derivas parciales. Ritmo de cambio. Derivas parciales mixtas. Diferenciales. Diferenciabilidad y continuidad. Regla de la cadena.

    Observaciones:
    Derivadas parciales y Regla de la cadena Semana 5 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Derivadas direccionales Semana 6 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Derivadas direccionales y gradientes. Planos tangentes y rectas normales.

    Reconstrucción de una función a través de su gradiente.  Problemas de integración.

    Observaciones:
    Método Numéricos Semana 6 Tipo: PL Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Métodos Numéricos

    Utilidad y uso de métodos numéricos. Planilla de cálculo. Diferenciación numérica. Introducción a MATLAB. Estudio de polinomios con MATLAB .Objetivos de Execel  

    Observaciones:

    Se preveen encunetros en el  laboratorio de informátcia

    Extremos de funciones de varias variables Semana 7 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Extremos de funciones de varias variables. Puntos críticos. Criterio de las segundas derivadas parciales. Aplicaciones: optimizaciones. 

    Observaciones:
    Método Numéricos Semana 7 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Métodos Numéricos

    Raíces de ecuaciones. Método general. Método de Newton Raphson.

    Observaciones:
    Integrales dobles Semana 8 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Integrales dobles y volumen de una región sólida. Propiedades.  Teorema de Fubini. Cambios de variables: coordenadas polares. 

    Observaciones:

    Esta semana posee un solo encuentro por coincidencia con Feriado Nacional

    Integrales dobles Semana 8 Tipo: C Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Primer examen parcial Semana 9 Tipo: E Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Comprende una evaluación todos los temas desarrollados desde la semana 1 a 7.

    Observaciones:
    Métodos Numéricos Semana 9 Tipo: PL Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Métodos Numéricos

    Integración. Regla del trapecio. Planilla de Excel. Aplicaciones: regiones y lagunas. Regla de Simpson. Planilla de Excel. Algebra lineal con MATLAB.

    Observaciones:
    Integrales triples Semana 10 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Integrales triples y aplicaciones. Integrales iteradas. Cambio de orden de integración. Cambio de variables: coordenadas cilíndricas y esféricas.         

    Observaciones:

    Esta semana consta de un solo encuentro por coincidencia con Feriado Nacional.

    Ecuaciones diferenciales Semana 11 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Ecuaciones diferenciales. Clasificación. Soluciones. Separación de variables en ecuaciones de primer orden. 

    Observaciones:
    Ajuste e interpolación Semana 11 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

     Métodos Numéricos

    Ajuste e interpolación. Método de mínimos cuadrados. Cálculo de un SEA con MATLAB.

    Observaciones:
    Integrales triples Semana 11 Tipo: C Duración: 2 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Ecuaciones Homogéneas Semana 12 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Ecuaciones homogéneas. Trayectorias ortogonales. Ecuaciones de primer orden exactas. Factores integrantes

    Observaciones:
    Ecuaciones diferenciales con Matlab Semana 12 Tipo: PL Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Métodos Numéricos

    Ecuaciones diferenciales con MATLAB. Soluciones. 

    Observaciones:
    Ecuaciones diferenciales con Matlab Semana 12 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Factores integrantes Semana 13 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Factores integrantes. Ecuaciones diferenciales lineales de primer orden. Problemas de integración.

    Observaciones:
    Métodos Numéricos Semana 13 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Métodos Numéricos

    Evaluación

    Observaciones:
    Ecuaciones Diferenciales Semana 13 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Ecuaciones de Bernoulli Semana 14 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Ecuaciones de Bernoulli. Ecuaciones lineales homogéneas de segundo orden. Problemas de integración.

    Observaciones:
    Ecuaciones Homogéneas-Ecuaciones de Bernoulli Semana 14 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Factores integrantes. Ecuaciones diferenciales lineales de primer orden.

    Ecuaciones de Bernoulli. Ecuaciones lineales homogéneas de segundo orden.

    Observaciones:
    Ecuaciones Diferenciales Semana 14 Tipo: C Duración: 1 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:
    Observaciones:
    Segundo examen parcial Semana 15 Tipo: EP Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba, Luis María Cordoba
    Descripción:

    Evaluación que comprende todo slos temas desarrollados desde la semana 8

    Observaciones:
    Ajustes - Orientaciones Semana 15 Tipo: T Duración: 4 hs
    Docente/s responsable/s: Luis María Cordoba
    Descripción:

    Cosntta de un encuentro libre para resumir e integrar todo lo desarrollado en la asignatura.

    Así mismo todas las orientaciones necesarias para examen y/o promosión directa.

    Orientaciones para aquellos estudiantes que debe recuperar el parcial 1 o el 2

    Observaciones:

    Requerimientos para regularizar

    Se ajustará al Régimen de Enseñanza RES CD N300/16, según el siguiente detalle:

    a) Asistencia no inferior al ochenta por ciento (80 %) de las actividades prácticas efectivamente dictadas.

    b) Se establecen dos parciales de carácter teórico-práctico con sus respectivos recuperatorio.

     

    Requerimientos para promover

    Lso establecidos según Régimen de enseñanza vigente. RES CD N300/16

    Examen final

    Alumnos regulares

    Se ajustará al Régimen de Enseñanza vigente - Resolución CD Nº363/12

    El examen final versará sobre el contenido del programa de la asignatura vigente en el período en el que haya cursado y deberá contemplar la valoración del conocimiento disciplinar y de las herramientas metodológicas pertinentes desde una perspectiva integradora, tanto en los aspectos teóricos como de formación práctica.

    El examen será escrito de desempeño con una duración máxima de (3) horas.

    Alumnos libres

    El examen final se ajustará al programa vigente. Se deberán observar las siguientes pautas:

    a) la constatación del conocimiento de los contenidos teóricos de la asignatura;

    b) una prueba de suficiencia que comprende la entrega previa de trabajos prácticos según programa de la asignatura.

    El examen será escrito. La duración máxima será de cuatro (3) horas.

    Evaluaciones

    Fecha Tipo Modalidad Descripción
    13-05-2022 Parcial Escrita Parcial 1.

    TEMAS:

    SERIES DE POTENCIAS. FUNCIONES VECTORIALES. FUNCIONES EN VARIAS VARIABLES. DIFIERENCIABLIDAD. OPTIMIZACION.

    21-05-2022 Recuperatorio Escrita Recuperatorio 1.

    TEMAS: los establecidos para el Parcial 1

    02-07-2022 Parcial Escrita Parcial 2.

    INTEGRALES DOBLES. INTEGRALES TRIPLES. ECUACIONES DIFERENCIALES. MÉTODOS DE APROXIMACIÓN DE RAÍCES. 

    07-07-2022 Recuperatorio Escrita Recuperatorio 2.

    Los previstos para el Parcial 2