Planificación de Ecuaciones Diferenciales (2011)
Información básica
Carrera |
Analista en Informática |
Departamento |
Formación Básica |
Sitio Web |
No especificada |
Plan de Estudios | |
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Carácter | PerÃodo |
Cuatrimestral | 2° Cuatrimestre |
Docente Responsable | |
Egle Elisabet Haye |
Equipo docente
Nombre y Apellido |
Genzelis, Lucas Manuel |
Haye, Egle Elisabet |
Volpato, Carlos Alberto |
Carga horaria
Carga horaria total | 75 | hs |
TeorÃa | 30 | hs |
Resolución de ejercicios | 45 | hs |
Proyecto y diseño | 0 | hs |
Evaluaciones | 0 | hs |
Formación experimental | 0 | hs |
Resolución de problemas de ingenierÃa | 0 | hs |
Otras actividades | 0 | hs |
Contenidos mÃnimos
Conceptos generales sobre ecuaciones diferenciales. Ecuaciones de primer orden. Ecuaciones lineales de orden superior. Técnicas para algunas ecuaciones no lineales. Transformada de Laplace. Resolución por método de series de potencias y método de Frobenius. Sistemas de ecuaciones diferenciales. Aplicaciones a la Física, Química, Biología, Geometría, Electrónica, etc. |
Objetivos
Que el alumno conozca y comprenda los conceptos básicos de ecuaciones diferenciales ordinarias y sistemas de ecuaciones diferenciales, adquiera habilidad en los métodos de resolución y aplique sus conocimientos a problemas concretos relacionados con su carrera. |
Conocimientos especÃficos previos para cursar la asignatura
Para cursar Ecuaciones Diferenciales (ED) el alumno debe tener regularizada Cálculo II y aprobado el primer cuatrimestre. |
MetodologÃa de enseñanza
Semanalmente, el dictado consiste en una clase teórica de 2 horas y otra práctica de 3 horas. |
Programa AnalÃtico
Conceptos Generales |
Concepto y clasificación de Ecuaciones Diferenciales. Ecuación diferencial ordinaria. Tipo de soluciones. Problemas de valor inicial y de frontera. Ecuaciones diferenciales como modelos matemáticos: dinámica de poblaciones, epidemias, mecánica. Soluciones explícitas de EDO sencillas. Campo de direcciones. |
Ecuaciones Diferenciales de primer orden |
Teorema de existencia y unicidad para problemas de valores iniciales de primer orden. Ecuaciones autónomas. Ecuaciones con variables separables. Ecuaciones lineales. Factor integrante. Ecuaciones exactas. Cambio de variable y soluciones por sustitución. Ecuaciones diferenciales homogéneas. Modelado con ecuaciones diferenciales de primer orden lineales y no lineales: aplicaciones a problemas de crecimiento y decaimiento, ley de enfriamiento, mezclas y otras. |
Ecuaciones Diferenciales de orden superior |
Ecuaciones diferenciales lineales de orden superior. Problemas de valor inicial y valores en la frontera. Ecuaciones homogéneas y no homogéneas. Reducción de orden. Ecuaciones lineales homogéneas con coeficientes constantes. Coeficientes indeterminados: método de superposición. Variación de parámetros. Ecuación de Cauchy – Euler. Ecuaciones no lineales. Modelado con ecuaciones diferenciales de orden superior: aplicaciones a sistemas masa – resorte, circuitos y otros. |
Aplicaciones de la Transformada de Laplace y Series |
Transformada de Laplace. Definición, condiciones de existencia y unicidad y propiedades. Transformada inversa y transformada de derivadas. Teoremas de traslación. Función delta de Dirac. Soluciones de ecuaciones diferenciales por medio de la transformada de Laplace y la transformada inversa. Puntos ordinarios y puntos singulares de una ecuación diferencial lineal homogénea de orden dos. Soluciones en series de potencias alrededor de puntos ordinarios. Soluciones cerca de puntos singulares: Método de Frobenius. |
Sistemas de ecuaciones diferenciales |
Conceptos generales. Solución de sistemas de ecuaciones diferenciales lineales por método de operadores y por método de la Transformada de Laplace. Sistemas de ecuaciones diferenciales lineales de primer orden. Sistemas lineales homogéneos con coeficientes constantes. Método de los valores propios. Variación de parámetros. |
BibliografÃa
BibliografÃa básica |
Dennis G. Zill |
BibliografÃa complementaria |
C. Henry Edwards and David E. Penney |
G. Simmons |
Cronograma de actividades
Conceptos generales y Problemas de valores iniciales de primer orden. | Semana 1 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoria o resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Ec. Autónomas. Variables separables. Ec. lineal de 1er. orden. Introducción al modelado. | Semana 2 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría o resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Ec. exactas. Factor integrante. Método de sustitución. | Semana 3 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicio y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Modelos lineales y no lineales. Ecuaciones diferenciales lineales de orden superior. | Semana 4 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría o resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Reducción de orden. Ec. lineales homogéneas con coeficientes constantes. | Semana 5 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Coeficientes indeterminados. Variación de parámetros. | Semana 6 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Ecuación de Cauchy- Euler. Ecuaciones no lineales. | Semana 7 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Ejemplos clásicos de Modelados de orden superior. | Semana 8 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Soluciones por series alrededor de puntos ordinarios. Puntos singulares regulares. | Semana 9 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Soluciones por series alrededor de ptos. singulares. Tranformada de Laplace: introducción. | Semana 10 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Transformada inversa. Teoremas de traslación. Resolución de PVI. | Semana 11 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejrcicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Trans. de función periódica y Delta de Dirac. Intro. a sistemas de ec. dif. Resolución por Trans. | Semana 12 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Método de operadores. Modelado de sistemas. Sistemas de 1er. orden: forma matricial. | Semana 13 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
TeorÃa preliminar sobre sistemas de 1er. orden. Sistemas lineales homogéneos con coeficientes constantes. | Semana 14 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Variación de parámetros. | Semana 15 | Tipo: O | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Lucas Manuel Genzelis, Egle Elisabet Haye, Carlos Alberto Volpato | |||
Descripción: Teoría y resolución de ejercicios y problemas en el aula. |
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Observaciones: Las 5 horas de clases se distribuyen en: |
Requerimientos para regularizar
- Hacer entrega (con modalidad de informe) y aprobar la resolución de dos ejercicios seleccionados de la bibliografía básica en la que utilice algún recurso computacional, como por ejemplo MATLAB.
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Requerimientos para promover
- Hacer entrega (con modalidad de informe) y aprobar la resolución de dos ejercicios seleccionados de la bibliografía básica en la que utilice algún recurso computacional, como por ejemplo MATLAB.
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Examen final
Alumnos regulares |
El examen final se aprueba con un puntaje mínimo de 60 % sobre los items señalados con " * " en el cuestionario propuesto. |
Alumnos libres |
El examen final se aprueba con un puntaje mínimo de 60 % sobre la totalidad del cuestionario propuesto. |
Evaluaciones
Fecha | Tipo | Modalidad | Descripción |
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08-10-2011 | Parcial | Escrita | Primer Parcial. Ecuaciones diferenciales de primer orden. Ec. dif. lineales de orden superior: wronskiano, reducción de orden, ec.homogéneas con coef. Constantes. Coeficientes indeterminados. Modelado de aplicaciones. |
24-11-2011 | Parcial | Escrita | Segundo parcial. Ec. dif. lineales no homogéneas de orden superior. Variación de parámetros. Ec. de Cauchy- Euler. Soluciones de ec. diferenciales por series. Transformada de Laplace. Sistemas de ecuaciones diferenciales. Modelado de aplicaciones. |
30-11-2011 | Recuperatorio | Escrita | Recuperatorio de Parcial 1 y Parcial 2. Temas del Parcial 1 y del Parcial 2 |
Información complementaria
En algunas clases teóricas y/o prácticas se incorporarán herramientas computacionales, como por ejemplo MATLAB, que sirvan como complemento de análisis y visualización de las actividades propuestas en el aula y de las actividades propuestas para la regularidad de la materia. |