Planificación de Cálculo y Métodos Numéricos (2011)
Información básica
| Carrera |
| Licenciatura en CartografÃa |
| Departamento |
| Formación Básica |
| Sitio Web |
| No especificada |
| Plan de Estudios | |
| Carácter | PerÃodo |
| Cuatrimestral | 2° Cuatrimestre |
| Docente Responsable | |
| VÃctor René Coutaz | |
Equipo docente
| Nombre y Apellido |
| Bomrad, Miguel Angel |
| Coutaz, VÃctor René |
Carga horaria
| Carga horaria total | 120 | hs |
| TeorÃa | 48 | hs |
| Resolución de ejercicios | 60 | hs |
| Proyecto y diseño | 0 | hs |
| Evaluaciones | 0 | hs |
| Formación experimental | 12 | hs |
| Resolución de problemas de ingenierÃa | 0 | hs |
| Otras actividades | 0 | hs |
Contenidos mÃnimos
| No se han especificado los contenidos mínimos de la asignatura |
Objetivos
OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA Que el alumno desarrolla sus capacidades de abstracción y razonamiento, comprenda y aplique los conceptos básicos del cálculo diferencial e integral de funciones vectoriales, de funciones de varias variables, de ecuaciones diferenciales y del tratamiento de problemas por métodos númericos.-
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Conocimientos especÃficos previos para cursar la asignatura
Haber aprobado Matemática Básica y ser regular en Cálculo y/con Geometría |
MetodologÃa de enseñanza
Se desarrollan clases teóricas a cargo del Lic. Víctor René Coutaz siguiendo libros de Biblioteca de los cuales los alumnos sacan fotocopias. La parte práctica de ejercicios y problemas las desarrolla el Profesor Luis Córdoba. Esto en la parte de cálculo específico. El Ing. Miguel Bomrad desarrolla en clases Teórico Prácticas en Laboratorio de Computación la parte correspondiente a Cálculo Numérico. La metodologia varía según cada profesor. En general consta de una explicación del tema a tratar, desarrollo de ejemplos y/o problemas tipos. Y en lo posible se trata de aplicar evaluación contínua además de parciales. |
Programa AnalÃtico
| UNIDAD I. FUNCIONES VECTORIALES DE VARIABLE REAL |
| Funciones vectoriales. Límite. Continuidad y diferenciabilidad . Integración. Diferenciación de sumas y productos de funciones. Curvas. Vector tangente y recta tangente. Normal principal, recta normal y plano osculador. Longitud de arco. Movimiento curvilíneo. Velocidad, aceleración, celeridad. Aplicaciones. Curvatura de una curva plana. Radio de curvatura. Curvatura de una curva en el espacio. Fórmulas de Frenet. |
| UNIDAD II . FUNCIONES REALES DE VARIAS VARIABLES |
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Gráficas, límite y continuidad
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| UNIDAD III. ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS |
| Clasificación. Solución general. Soluciones particulares. Soluciones singulares. Condiciones iniciales.
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| UNIDAD IV. ELEMENTOS DE MÉTODOS NUMÉRICOS |
| Conceptos generales. Errores. Resolución de ecuaciones algebraicas no lineales. Método de Newton. Sistemas de ecuaciones lineales. Método de Gauss.
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BibliografÃa
| BibliografÃa básica |
LARSON -HOSTETLER / SALAS Y HILLE tomo 2/ KAPLAN, W/ KREYSZIG, E/ AYRES, F./ BRAUN, M..- |
Cronograma de actividades
| Funciones vectoriales. LÃmite. Continuidad y diferenciabilidad | Semana 1 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Desarrollo del tema. Ejemplos y Problemas tipos. Aplicaciones
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| Observaciones: | |||
| Integración. Diferenciación de sumas y productos de funciones. Curvas. Vector tangente y recta tangente. Normal Principal, recta normal y plano osculador. | Semana 2 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem 1º
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| Observaciones: | |||
| Longitud de arco. Movimiento curvilÃneo. Velocidad, aceleración, celeridad. Aplicaciones. Curvatura de una curva plana. Radio de curvatura. Curvatura de una curva en el espacio. Fórmulas de Frenet | Semana 3 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem 1º y 2º.
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| Observaciones: | |||
| Funciones reales de varias variables. Dominio e Imagen. Gráficas. Curvas de nivel y Suprficies de nivel. Conjuntos de puntos en el plano y en el espacio; entornos, interior,y frontera, conjuntos abiertos y cerrados. LÃmites y continuidad | Semana 4 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem1º
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| Observaciones: | |||
| Derivadas parciales. Notaciones e interpretación geométrica. Continuidad y derivadas parciales. Diferenciabilkidad. Gradiente . Diferenciabilidad y continuidad. | Semana 5 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem 1º con temas sacados del LARSON
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| Observaciones: | |||
| Conceptos generales. Errores. Resolución de ecuaciones algebraicas no lineales, Método de Newton | Semana 5 | Tipo: PL | Duración: 3 hs |
| Docente/s responsable/s: Miguel Angel Bomrad | |||
| Descripción: es una clase teórico - práctica en Informática |
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| Observaciones: | |||
| Derivada direccional. Teorema del Valor Medio. Regla de la cadena. El gradiente como normal, rectas tangentes y planos tangentes | Semana 6 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
| Sistemas de ecuaciones lineales. Método de Gauss. Interpolación y aproximación de funciones. Aproximación por mÃnimos cuadrados. | Semana 6 | Tipo: PL | Duración: 3 hs |
| Docente/s responsable/s: Miguel Angel Bomrad | |||
| Descripción: Idem UNIDAD 5. |
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| Observaciones: | |||
| Valores extremos. Máximos y mÃnimos locales. El criterio de las derivadas parciales segundas. Diferenciales. Reconstrucción de una función a partir de su gradiente. | Semana 7 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I con temas del Larson y del Salas y Hille.
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| Observaciones: | |||
| Métodos de integración numérica. Regla del trapecio. Regla de Simpson. | Semana 7 | Tipo: PL | Duración: 3 hs |
| Docente/s responsable/s: Miguel Angel Bomrad | |||
| Descripción: Idem UNIDAD 6 |
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| Observaciones: | |||
| Partición de un rectángulo. Sumas ionferiores y superiores. Integrales dobles sobre un rectángulo. Integrales dobles como volumen. Integrales sobre regiones más generales. | Semana 8 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
| Diferenciación Numérica | Semana 8 | Tipo: PL | Duración: 3 hs |
| Docente/s responsable/s: Miguel Angel Bomrad | |||
| Descripción: Idem UNIDAD 7 |
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| Observaciones: | |||
| Cálculo de integrales dobles mediante el uso de integrales iteradas. Integrales dobles en coordenadas polares. Transformaciones de coordenadas. | Semana 9 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I.
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| Observaciones: | |||
| Integrales triples. Aplicaciones | Semana 10 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I.
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| Observaciones: | |||
| Ecuaciones Diferenciales. Clasificación. Solución general. Soluciones particulares. Soluciones singulares. Condiciones iniciales. Ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden. Variables separables. | Semana 11 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
| Homogéneas y reducibles a homogéneas. Ecuaciones exactas. Factor integrante. Ecuaciones lineales. | Semana 12 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
| Ecuaciones lineales de segundo orden. Coeficientes variables y constantes. Ecuación homogénea asociada. Ecuación caracterÃstica de una ecuación homogénea a coeficientes constantes. Solución general de la homogénea y solución general de la no homogénea. | Semana 13 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
| Soluciones particulares. Extensión de la teorÃa a las ecuaciones diferenciales de orden superior. Sistemas de ecuaciones diferenciales de primer orden. Expresión matricial. | Semana 14 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
| Combinación e independencia lineal de soluciones. Método de valores y vectores propios para obtener soluciones. | Semana 15 | Tipo: T | Duración: 4 hs |
| Docente/s responsable/s: VÃctor René Coutaz | |||
| Descripción: Idem UNIDAD I
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| Observaciones: | |||
Requerimientos para regularizar
|
Requerimientos para promover
¡
|
Examen final
| Alumnos regulares |
| No se ha ingresado la información relacionada con el examen final para alumnos regulares} |
| Alumnos libres |
| No se ha ingresado la información relacionada con el examen final para alumnos regulares} |
Evaluaciones
| Fecha | Tipo | Modalidad | Descripción |
|---|---|---|---|
| 04-10-2010 | Otras Evaluaciones | Escrita | Examen de Cálculo y Métodos Númericos. 4- 10- 2010 -- Cálculo y Métodos Numéricos - Bomrad Coutaz
Apellido y Nombre: Condición: Regular – Libre
1) a) Dar tres propiedades de derivadas de funciones vectoriales.- Ejemplo de cada una. * b) Hallar la primitiva de la función r´(t) = cos 2t i – 2 sen t j + 1/(1 + t2) k que satisface r(0) = 3 i – 2 j + k
* 2) a) Dibujar la trayectoria de un objeto que se mueve sobre la curva plana r(t) = ( t2 – 4) i + t j y hallar los vectores velocidad, aceleración y la rapidez cuando t = 0 y t = 2. b) Hallar N(t) para la curva r(t) = 3 t i + 2 t2 j
c) Calcular las componentes normal y tangencial de la aceleración para r(t) = 3 t i – t j + t2 k
3) *a) Definir curvatura de una curva. *b) Hallar la longitud de arco de la curva x = t , y = 4/3 t3/2 , z = t2/2 en a = 1 b = 3 c) Calcular la curvatura de r(t) = 2 t i + t2 j - 1/3 t3 k * 4) a) Dar la Interpretación Geométrica de Derivada Direccional .- Dar tres propiedades del gradiente. b) Calcular Du f(2,3) cuando u = v/ΙΙvΙΙ y v es el vector desde (0,2) a (-1, 3) f (x,y) = 3 – 2/3 x – 5/2 y c) Usar el gradiente de b) para hallar la recta normal a la superficie en el punto (1,0,-2) 5) * a) Definición de punto crítico. b) Criterio de las derivadas parciales segundas. *c) Encontrar los extremos relativos de f(x,y) = - x3 + 4 x y -2 y2 + 1 6) *a) Calcular
1 + √ 1 – y2 ∫ ∫ dx dy . Dibujar la región de integración. Cambiar el orden a dydx 0 - √ 1 – y2 calcularla según los dos órdenes * b) Calcular la integral doble en polares a √ a2 – y2 ∫ ∫ y dx dy 0 0 c) Enunciar el Teorema de Fubbini en coordenadas cartesianas.- Graficar los dos órdenes (dxdy o dydx). ¿Cómo se los llama a cada uno? 7) a) Definición de ecuación diferencial: tipo, orden y grado .- Ejemplos Numéricos * b) Calcular el grado de homogeneidad, si lo tiene en f(x,y) = x2y - 4 x3 + 3 x y2 * c) Hallar la trayectoria ortogonal a la familia dada por y2 = C x3
*8) a) ¿Qué es el factor integrante? .- ¿ Para que sirve? b) Hallar el factor integrante y calcular y dx – (x + 6 y2) dy = 0 c) Hallar la solución general de y´ - y = cos x ¿ Qué tipo de ecuación es? *9) a) Resolver usando Variación de Parámetros y´´ + y = sec x
-------------------------0----------------------- Los Regulares contestan solo los asteriscos. Los Libres todo el temario.
4- 10- 2010 -- Cálculo y Métodos Numéricos - Bomrad Coutaz
Apellido y Nombre: Condición: Regular – Libre
1) a) Dar tres propiedades de derivadas de funciones vectoriales.- Ejemplo de cada una. * b) Hallar la primitiva de la función r´(t) = cos 2t i – 2 sen t j + 1/(1 + t2) k que satisface r(0) = 3 i – 2 j + k
* 2) a) Dibujar la trayectoria de un objeto que se mueve sobre la curva plana r(t) = ( t2 – 4) i + t j y hallar los vectores velocidad, aceleración y la rapidez cuando t = 0 y t = 2. b) Hallar N(t) para la curva r(t) = 3 t i + 2 t2 j
c) Calcular las componentes normal y tangencial de la aceleración para r(t) = 3 t i – t j + t2 k
3) *a) Definir curvatura de una curva. *b) Hallar la longitud de arco de la curva x = t , y = 4/3 t3/2 , z = t2/2 en a = 1 b = 3 c) Calcular la curvatura de r(t) = 2 t i + t2 j - 1/3 t3 k * 4) a) Dar la Interpretación Geométrica de Derivada Direccional .- Dar tres propiedades del gradiente. b) Calcular Du f(2,3) cuando u = v/ΙΙvΙΙ y v es el vector desde (0,2) a (-1, 3) f (x,y) = 3 – 2/3 x – 5/2 y c) Usar el gradiente de b) para hallar la recta normal a la superficie en el punto (1,0,-2) 5) * a) Definición de punto crítico. b) Criterio de las derivadas parciales segundas. *c) Encontrar los extremos relativos de f(x,y) = - x3 + 4 x y -2 y2 + 1 6) *a) Calcular
1 + √ 1 – y2 ∫ ∫ dx dy . Dibujar la región de integración. Cambiar el orden a dydx 0 - √ 1 – y2 calcularla según los dos órdenes * b) Calcular la integral doble en polares a √ a2 – y2 ∫ ∫ y dx dy 0 0 c) Enunciar el Teorema de Fubbini en coordenadas cartesianas.- Graficar los dos órdenes (dxdy o dydx). ¿Cómo se los llama a cada uno? 7) a) Definición de ecuación diferencial: tipo, orden y grado .- Ejemplos Numéricos * b) Calcular el grado de homogeneidad, si lo tiene en f(x,y) = x2y - 4 x3 + 3 x y2 * c) Hallar la trayectoria ortogonal a la familia dada por y2 = C x3
*8) a) ¿Qué es el factor integrante? .- ¿ Para que sirve? b) Hallar el factor integrante y calcular y dx – (x + 6 y2) dy = 0 c) Hallar la solución general de y´ - y = cos x ¿ Qué tipo de ecuación es? *9) a) Resolver usando Variación de Parámetros y´´ + y = sec x
-------------------------0----------------------- Los Regulares contestan solo los asteriscos. Los Libres todo el temario.
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Información complementaria
La parte correspondiente a Cálculo Numérico se rinde en un examen en máquina al terminar el cursado de la unidad correspondiente |