Analisis Matematico III

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA

SÍLABO ASIGNATURA: ANALISIS MATEMÁTICO III 1. DATOS GENERALES: 1.1 Departamento Académico 1.2 Escuela profesional 1.3 Ciclo de estudios 1.4 Créditos 1.5 Condición 1.6 Pre requisito 1.7 Horas semanales 1.8 Horas de Clase Total 1.9 Profesor Responsable Responsable 1.13 Año Lectivo Académico 1.14 E-mail

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CODIGO: 3B0024 Ingeniera Electrónica e Informática Ingeniería Informática III ciclo-segundo ciclo-segundo año 04 obligatorio Análisis Matemático II 5 Horas Teoría 3 Practica 2 85 horas Paul Díaz Flores 2014-I [email protected] [email protected]

2. SUMILLA: 2.1 2.2

2.3

Naturaleza de la Asignatura: El Curso de Análisis Matemático III es una asignatura teórico práctico práctico aplicable aplicable a múltiples ramas de la ingeniería. ingeniería. Propósito: Es un curso fundamental para la formación del ingeniero que sirve básicamente para desarrollar la capacidad de abstracción e idealización del futuro ingeniero, para plantear y formular modelos matemáticos en su especialidad. Síntesis del Contenido: Sus principales Temas son: Funciones Vectoriales Vectoriales de una Variable Real. Real. Cálculo Diferencial de Funciones Funciones de varias variables. Cálculo Integral de funciones de varias variables. Funciones vectoriales de variable vectorial.

3. APORTES DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL curso de Análisis Matemático III, tiene un rol muy importante importante en el avance avance de de la - El curso ciencia y la tecnología, aplicada a la ingeniería, modela y simula el carácter de la naturaleza y su impacto en la cultura. teóricos para el desarrollo, desarrollo, manejo manejo y la - La matemática analiza y propone marcos teóricos interpretación adecuada de diversos modelos matemáticos en la ingeniería.

4. COMPETENCIAS GENERALES a. El alumno generaliza los conceptos dados en los cursos de matemática I y matemática matemáti ca II y demás el alumno podrá usar estos conceptos en los cursos de especialidad. b. El alumno adquiere una sólida preparación en el conocimiento conocimient o teórico práctico y amplia los conceptos de la derivada y la integral a funciones de dos o más variables, con el objeto de proporcionar una suficiente base científica para poder abordar de una manera clara y precisa los diferentes temas afines con la especialidad especialidad en Ingeniería Ingeniería Informática. c. Difundir que la única plataforma sólida sobre la que podemos construir el desarrollo sostenido del país, es mediante la formación de una cultura ética.



Competencia Conceptual: Comprende que los temas desarrollados en el curso forman parte de su formación básica para su desempeño en los ciclos superiores y en su profesión. Competencia Procedimental:

El curso de Análisis Matemático III, tiene un rol muy importante en el avance de la ciencia y la tecnología, aplicada a la ingeniería, modela y simula el carácter de la naturaleza y su impacto en la cultura. La matemática analiza y propone marcos teóricos para el desarrollo, manejo y la interpretación adecuada de diversos modelos matemáticos en la ingeniería. Aplicando temas como Funciones Vectoriales de una Variable Real, Cálculo diferencial de funciones de varias variables, Cálculo integral de funciones de varias variables, Funciones vectoriales de variable vectorial

Competencia Actitudinal: 1. Respeto a la persona. 2. Honestidad, solidaridad, cumplimiento de compromiso. 3. Equidad y justicia. Trabajo en equipo. Búsqueda de la excelencia. 4. Actitud innovadora. Actitud crítica del alumno frente a las soluciones matemáticas. 5. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD No. 1 2 3 4

DENOMINACIÓN

Funciones Vectoriales de una Variable Real Cálculo diferencial de funciones de varias variables Cálculo integral de funciones de varias variables Funciones vectoriales de variable vectorial Eva luaciones TOTAL DE HORAS

6. PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I: FUNCIONES VECTORIALES DE UNA VARIABLE REAL Competencia Específicas de la Unidad

Halla el Límite de una Función Vectorial. Halla la Derivada de una Función Vectorial. Halla la Integral de una Función Vectorial. Halla la Longitud de Arco de una Curva. Halla la Curvatura y Torsión.

Nº DE HORAS 10 25 25 20 5 85



Contenidos: CONTENIDO CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL SEMANA Funciones Reconoce, Valora el uso para 1ra. Vectoriales de una comprende y aplica reconocer una Semana Variable Real. las Funciones Funciones

Definición y Gráfica. Límites y Continuidad. La Derivada, el Diferencial y el Incremento. Integrales. Longitud de Arco como Parámetro. Movimiento de una Partícula a lo Largo de una Curva. Velocidad y Aceleración.

Vectoriales de una Variable Real aplicando los límites y la derivada

Vectoriales de una Variable Real y sus

Vectores: Tangente Unitario, Normal Principal y Binormal. Componentes Tangencial y Normal de la Aceleración. Curvatura y Torsión. Fórmulas de Frenet - Serret.

Aplica y comprende el uso de las soluciones de derivada en las

Muestra confianza al trabajar con estas

Funciones vectoriales de una Variable Real y sus aplicaciones

demostraciones y en la solución de problemas.

2da. Semana

Funciones Vectoriales de una Variable Real límites y derivada.

Muestra interés por las matemáticas y sus aplicaciones en la vida profesional.

BIBLIOGRAFIA POR UNIDAD

Carillo Carrascal, Félix. Matemática IIII. Vol. 1, Lima-Perú, 2000. Funciones Vectoriales de Variable Real. UNIDAD II: CÁLCULO DIFERENCIAL DE FUNCIONES DE VARIAS VARIABLES.

Competencias Específicas

- Halla el dominio y rango de una función de dos o más variables. - Calcula límites de funciones de dos o más variables. - Resuelve ejercicios sobre derivadas parciales aplicando la regla de la cadena y la

derivada implícita.

- Halla los valores extremos de una función de varias variables.



Contenidos: CONCEPTUAL Funciones de varias Variables. Definición. Gráfica. Curvas y Superficie de Nivel. Límites y continuidad Derivadas parciales. Interpretación física y geométrica Diferenciabilidad y deferencial total Derivadas direccionales y gradiente La regla de la cadena. Plano tangente y recta normal a una superficie Derivadas parciales de orden superior Valores extremos de las funciones (máximos y mínimos) Definición: máximos y mínimos relativos y absolutos Teoremas. Criterios de las segundas derivadas parciales para extremos relativos Máximos y mínimos condicionados. El método de los multiplicadores de Lagrange

CONTENIDO PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL SEMANA Reconoce y Opera Muestra interés al 3ra. Semana funciones de varias trabajar las variables grafica curvas y curvas de nivel e superficies de interpreta nivel. Reconoce y calcula la solución de estas ecuaciones de las ecuaciones de la recta normal, plano normal y tangente derivadas de orden superior.

Muestra interés al 5ta. Semana trabajar con la divada y sus aplicaciones.

Aplica los valores extremos y las funciones aplicando los máximos y mínimos

Muestra interés al 6Ta. Semana trabajar las aplicaciones de los valores máximos y mínimos de una función.

Aplica los valores extremos y las funciones aplicando el criterio de la segunda derivada en los problemas de máximos y mínimos

Muestra interés al 7Ma. trabajar las Semana aplicaciones de los valores máximos y mínimos de una función aplicando el criterio de la segunda derivada.

BIBLIOGRAFIA BASICA

Claudio Pita Ruiz . Calculo Vectorial Prentice Hall Hispanoamericana . México 1998 Funciones de varias variables pp 103-230 Félix Carrillo Carrascal . Matemática III Lima - Perú 2001Máximos y mínimos condicionados. Método de Multiplicadores de Langrage pp 171-198



UNIDAD III: CÁLCULO INTEGRAL DE FUNCIONES DE VARIAS VARIABLES

Competencias Específicas

Evalúa integrales dobles y triples por medio de integrales iteradas Calcula áreas y volúmenes de regiones planas por medio de integrales dobles Halla el Jacobiano de transformación

Contenidos: CONTENIDO CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL Integrales múltiples. Opera la integrales Muestra interés Introducción, Integrales múltiples dobles y sobre la dobles. Interpretación triples. transformada de geométrica. Integrales iteradas Laplace. Integrales triples Cálculo de área y volumen Transformaciones lineales Coordenadas polares Examen Parcial

Muestra interés los tipos de aplicaciones de las transformaciones . Centro de masa. Momento de Hace uso de las Muestra interés inercia ,Coordenadas propiedades sobre las cilíndricas y coordenadas operacionales de la propiedades esféricas transformada de operacionales Laplace. del centro de masa y transformación de coordenadas Fuente

:

Lectura

:

Determina el área y el volumen de una región y aplica las transformaciones lineales y polares

Félix Carrillo Carrascal. Matemática III Lima - Perú 2001 Integración múltiple pp 203-330

SEMANA 8va. Semana

9na. Semana

10ma. Semana



UNIDAD IV: FUNCIONES VECTORIALES DE VARIABLE VECTORIAL Competencias Específicas : Halla la divergencia, rotacional y el laplaciano Calcula integrales de línea Calcula integrales de superficie.

Contenidos:

CONCEPTUAL Cambio de variables en integrales dobles. Jacobiano de transformación Campos vectoriales y escalares Divergencia y rotacional de un campo vectorial. El laplaciano

CONTENIDO PROCEDIMENTAL Define el cambio de variable de la integral y evalúa la divergencia rotacional de un campo vectorial

ACTITUDINAL SEMANA Muestra interés 11va. y trabaja Semana mostrando trbajo en equipo para el desarrollo de las actividades planteadas.

Integral de línea El concepto de trabajo como integral de línea Integrales de línea respecto a la longitud de arco Conjuntos conexos abiertos. Primer y Segundo Teorema Fundamental del Cálculo para integrales de línea.

Calcula la integral de línea los conjuntos conexos aplica el primer y segundo teorema del cálculo para integrales de línea

Muestra interés sobre el uso de la integral de línea y la aplicación del primer y segundo teorema del cálculo

12va. Semana

Integral de Línea Independiente de la Trayectoria. Campos Conservativos. Teorema de Green en el Plano Teorema de Green para Conjuntos Múltiplemente Conexos

Calcula la trayectoria de los campos conservativos,teorema de Green en el plano y el espacio.

Muestra interés al resolver este tipo de problemas demostrando participación en equipo.

13va. Semana

Invarianza de la Define la invarianzade Integral de Línea la integral de línea y frente a la

Muestra interés 15va. en el trabajo de Semana



deformación del Camino. Área de una Superficie. Integrales de Superficie. El Teorema de la Divergencia. (Teorema de Gauss): Primer caso (Una Superficie El Teorema de la Divergencia: Segundo Caso (dos Superficies).

calcula el área de una superficie aplicando el teorema de la divergencia teorema de gauss primer y segundo caso para una y dos superficies.

la integral de línea aplicando trabajo grupal teniendo tolerancia en el uso de propiedades y al obtener resultados.

El Teorema de Stokes. El Teorema de la Divergencia: Segundo Caso (dos Superficies).

Define y aplica el teorema de Stokes considerando el primer y segundo caso para una y dos superficies.

Muestra interés 16va. en el trabajo del Semana teorema de Stokes aplicando trabajo grupal teniendo tolerancia en el uso de propiedades y al obtener reultados. 17va. Semana

Examen final Examen Sustitutorio Examen de Aplazados Fuente : Félix Carrillo Carrascal. Matemática III Lima - Perú 2001. Lectura : Teorema de Green en el Plano. pp 380-400

7. METODOLOGIA: -

Exposición deductiva e inductiva de la teoría y la aplicación por parte del profesor, discusión y solución de problema por parte de los alumnos. Se propicien y estimule la intuición de los alumnos en clase. Promover la investigación de los estudiantes por medio de trabajos asignados. Mediante la dinámica de grupos, los estudiantes resuelven las Guías de Práctica.

8. METODO DIDACTICOS: Retroproyector y Computador. Separata y Transparencia. Trabajos de Investigación. 9. EVALUACION: Es permanente integral, en función de los objetivos planteados. -



La evaluación empleada está dirigida de acuerdo al sistema vigesimal de cero a veinte, siendo la nota aprobatoria diez punto cinco (10.5) con la siguiente ponderación: PF = EP + EF + PP 3 Donde: PF = Promedio Final. EP = Examen Parcial. EF = Examen Final PP = Promedio de Prácticas -

10. BIBLIOGRAFIA: 1. Bradley Gerald – Karl, J, Smith. CÁLCULO DE VARIAS VARIABLES. V. 2. 2. Stewart James. CÁLCULO MULTIVARIABLE. Interamericana Thomson Editores. 2000. 3. Stewart James. CÁLCULO (TRASCENDENTES TEMPRANAS. Cuarta Edición Thomson Editores S.A. 2002. 4. Carillo Carrascal, Félix. MATEMÁTICA III. V. 1, 2 Y 3. Lima-Perú. 2000. 5. Pita Ruiz, Claudio . CÁLCULO VECTORIAL. Prentice Halla Hispanoamericana, México, 1998. 6. Leithold, Louis. EL CALCULO Y GEOMETRICA ANALITICA. 2002. 7. Hwei P. Hsu. ANÁLISIS VECTORIAL. Addison Wesley Iberoamericana S.A., 1987. 8. Harry F. Davis; Arthur David Snider . Interamericana de México, 1992.

ANÁLISIS VECTORIAL. Mc Graw Hill

9. Murray R. Spiegel. ANÁLISIS VECTORIAL. Mc Graw Hill Interamericana de México, 1991. 10. Edwards, Jr; Penney Ch., David E. CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA. Edit. Prentice Hall, 1998. 11. Hasser-Lasalle-Sullivan. ANÁLISIS MATEMÁTICO. VOL I Y II. Trillas, 1986. 12. Johnson R; Kiokemeister F., Wolk, E. CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA. Edit. Continental, 1992. 13. Kreyszig Erwin. MATEMÁTICA ANALÍTICA PARA INGENIERÍA I Y II. Limusa México, 1996. 14. Purcell, E.; D. Varberg. CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA APLICADA. Edit. 6ta. Prentice Hall, 1995. 15. Venero, Armando. MATEMÁTICA III. Editores Gemar, 2000. 16. Apóstol. CÁLCULO. VOL. I Y II. Edit. Reverte S.A., 1998.



17. Shermand K. Stein. CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA. Prentice Hall, 1992. 18. Earl W. Swokowski. CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA. Grupo Editorial Iberoamericana. México, 1990. 19. Wilfred Kaplan. MATEMÁTICAS AVANZADAS PARA ESTUDIANTES DE INGENIERÍA. Addison-Wesley Iberoamericana, 1986. 20. Mitacc Meza, Máximo- Toro Mota, Luis TÓPICO DE CALCULO III Editorial Talleres Gráficos de A.P.I.C.A 1990 21. Shenk, Al CÁLCULO Y GEOMETRÍA ANALÍTICA. Edit. Trillas 1997 Primera Edición 22. Larson, Hostetler, y Edwards CALCULO VO.II Edit. Mc Graw-Hill 1995. 23. Eduardo Espinoza Ramos. ANÁLISIS MATEMÁTICO III. Lima-Perú, 2001. 24. Antonio López de la Rica – Agustin de la Villa Cuenca. Geometría Diferencial. Universidad Pontificia Comillas.

Analisis Matematico III

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