Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2002-03

3103100261 MATEMÀTIQUES I


Objectius  

Donar uns coneixements bàsics de matemàtiques a nivell d’un primer curs de ciències experimentals, posant especial èmfasi en les aplicacions a problemes de caràcter medio-ambientalista.

S’ha procurat fer de l’assignatura Matemàtiques I 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.

 
Prerrequisits  

 
Contingut (Programa)  


1. Funcions d’una variable.
1.1 Nombres reals i desigualtats.ina.
1.2 Gràfica d'una funció. Funció inversa: simetria respecte a la recta y=x. Asímptotes verticals i discontinuïtats.
1.3 Polinomis. Descomposició de polinomis sobre els nombres reals. Polinomis irreductibles.
1.4 Derivada. Interpretació geomètrica. Interpretació com a velocitat de variació d’una magnitud. Definició. Recta tangent. Fórmula de Taylor. Màxims, mínims i punts d’inflexió. Derivació numèrica.
1.5 Integral. Idea intuïtiva. Àrea escombrada sota una corba. Regla de Barrow. Àrees planes. Regla de Cavalieri. Àrees i volums de revolució. Mètodes numèrics: trapezis i Simpson.
1.6 Funcions trigonomètriques. Funció logarítmica i exponencial. Escala logarítmica. Gràfics en paper logarítmic i semi-logarítmic. Aplicació al creixement lineal de poblacions i a la desintegració radiactiva.
1.7 Integrals impròpies. Convergència i divergència.

2. Funcions de diverses variables.
2.1. Funcions de dues variables. Gràfica. Corbes de nivell.
2.2. Derivades parcials. Interpretació geomètrica en el cas de dues variables. Aproximació lineal a l’entorn d’un punt. Derivada direccional. Vector gradient. Direcció de màxima pendent. Rectes tangent i normal a les corbes de nivell. Pla tangent.
2.3 Funcions de tres variables. Superficies de nivell i gradient.
2.4 Extrems lliures. Estudi particular de funcions de dues variables.
2.5 Integrals iterades.

3. Ajust de corbes.
3.1. Interpolació lineal i quadràtica.
3.2. Ajust d’una recta per mínims quadrats.
3.3. Ajust d’altres funcions: potencials, exponencials, i corbes de creixement logístic.

4. Equacions lineals i matrius.
4.1 Resolució de sistemes d’equacions lineals. Mètodes de Gauss. Càlcul de la inversa d’una matriu.
4.2 Els conceptes de valor i vector propi. Aplicació al creixement lineal d'una població distribuïda en grups d'edat.

5. Equacions no lineals.
5.1 Equacions no lineals. Mètodes numèrics: el mètode de Newton-Raphson.
5.2 Processos iteratius. Aplicació al creixement no lineal de poblacions.Les pràctiques de l’assignatura Matemàtiques I 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.

 
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 Universitàira, Enciclopèdia Catalana,

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

- S.I. Grossman, (1987) "Aplicaciones del Álgebra lineal", Grupo Editorial Iberoamérica.

 
Mètodes docents  

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

L’avaluació es realitza mitjançant un examen final.
 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes