Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2002-03

3103100070 MATEMÀTIQUES


Objectius  

Donar uns coneixements bàsics de matemàtiques a nivell d’un primer curs de ciències experimentals, posant especial èmfasi en les aplicacions.
 
Prerrequisits  

 
Contingut (Programa)  

1. Funcions reals d’una variable.
1.1. El concepte de funció. Gràfics. Funció inversa.
1.2. Asímptotes verticals i discontinuïtats.
1.3. Derivada. Interpretació geomètrica. Recta tangent. Interpretació com a velocitat de variació d’una magnitud. Punts sense derivada.
1.4. Ordre de creixement. Comparació de funcions a l’infinit.

2. La integral.
2.1. Integral definida. Àrea escombrada sota una corba. Integral indefinida o primitiva. La regla de Barrow.
2.2. Mètodes de càlcul de primitives.
2.3. Aplicacions geomètriques. Àrees entre corbes. Longitud de corbes. Àrees de superfícies de revolució. Volums de revolució. Volums per seccions: principi de Cavalieri.
2.4. Integrals impròpies. Criteris de convergència.

3. Teorema de Taylor. Sèries de potències.
3.1. Aproximació lineal a una funció en un punt. Aproximacions d'ordre superior. Fórmula de Taylor. Comparació de funcions en un entorn d’un punt.
3.2. La derivada primera i el creixement. La derivada segona i la concavitat. Extrems. Condicions suficients per a màxim, mínim o punt d’inflexió.
3.3. Sèries numèriques. Convergència i divergència. Condició necessària de convergència. Sèries de termes positius. Criteri de la raó.
3.4. Sèries de potències. Radi de convergència. Desenvolupament en sèrie de Taylor.

4. Funcions de diverses variables.
4.1. Funcions de dues variables. Gràfics. Corbes de nivell.
4.2. Derivada parcial. Interpretació geomètrica. Aproximació lineal en un entorn d’un punt. Equació del pla tangent en un punt.
4.3. Derivades d’ordre superior. Igualtat de les derivades creuades.
4.4. Derivada direccional. Vector gradient. Direcció de màxim pendent.
4.5. Regla de la cadena.
4.6. Desenvolupament de Taylor en més d’una variable.
4.7. Extrems lliures. Punts estacionaris. Condicions suficients per màxim, mínim o punt de sella.

5. Equacions diferencials.
5.1. Generalitats. El concepte de problema de valor inicial.
5.2. Equacions de primer ordre. Equacions de variables separades. Equacions lineals.
5.3. Equacions lineals no homogènies. Mètode de variació de les constants.
5.4. Equacions lineals de segon ordre amb coeficients constants. Polinomi característic. Sistemes fonamentals de solucions.
5.5. Equacions lineals de segon ordre no homogènies. Les pràctiques de l’assignatura Matemàtiques consisteixen en classes de problemes, és a dir, de resolució dels exercicis d’una llista que es facilita als estudiants en començar el curs, o també, excepcionalment, d’exercicis o qüestions plantejades sobre la marxa dins de la classe de teoria. Els exercicis es corresponen estretament amb el que en aquell moment s’està explicant, o s’acaba d’explicar, a teoria, de tal manera que el programa de pràctiques es pot considerar inclòs en el de teoria.

Metodologia

S’ha procurat fer de l’assignatura Matemàtiques una assignatura d’aplicació pràctica de les matemàtiques, donant més importància a la interpretació intuïtiva dels conceptes exposats que no pas a la seva fonamentació abstracta.

La classe de teoria es basa en l’exposició oral per part del professor, amb suport audiovisual en qüestions puntuals, principalment de transparències. Les fotocòpies de les transparències es faciliten prèviament als alumnes.

La classe de problemes és una classe on el professor comenta i explica la resolució dels exercicis proposats i resol els dubtes que els alumnes han trobat en la resolució individual i prèvia, fora d’hores lectives, dels exercicis. Aquestes qüestions les exposen oralment els alumnes a la classe.

 
Bibliografia  


- R. E. Larson, R. P. Hostetler, B. H. Edwards, (1995) "Cálculo y Geometría Analítica", McGraw-Hill.

- S. L. Salas, E. Hille, (1994) "Calculus", Ed. Reverté.

- C. Perelló, (1994) "Càlcul Infinitesimal", Biblioteca Universitària, Enciclopèdia Catalana.

- H. Anton, (1991) "Introducción al álgebra lineal", Limusa Noriega,.

- G. F. Simmons,(1993) "Ecuaciones Diferenciales", McGraw-Hill.

- Boyce, Di Prima,(1994) "Ecuacions Diferenciales", Limusa Noriega.

 
Mètodes docents  

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

L’avaluació es realitza mitjançant un examen final que consta de 5 problemes. Cada problema pot ser d’aplicació o pot contenir , totalment o parcialment, preguntes de caire teòric. Cada problema es valorarà sobre 2 punts, i només es podrà valorar amb múltiples de 0.25 punts, a criteri exclussiu del professor. La qualificació final s’arrodoneix a un semienter per tal de passar-la a les actes.
 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes