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Matemáticas 2 ( M2 )

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Créditos ECTS Departamento Tipo Requisitos Idiomas impartición
7.5 MAII
  • Obligatoria
   
  • Catalán   
  • Castellano   
Centro donde se imparte la asignatura: Facultat d'Informàtica de Barcelona (FIB) - Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTECH

Profesores

Responsable:   Maria Angela Grau Gotes (angela.grau@upc.edu)
Monica Sanchez Soler (monica.sanchez@upc.edu)
Otros: Elisa Lorenzo García ()
Francesc Tiñena Salvañà (francesc.tinena@upc.edu)
Guillermo González Casado (guillermo.gonzalez@upc.edu)
Miguel Grau Sánchez (miquel.grau@upc.edu)
Natalia Sadovskaia Nurimanova (natalia.sadovskaia@upc.edu)
Dedicación en horas semanales T : 3.0 P : 0.0 L : 2.0 AA : 7.0 AD : 0.5

Competéncias Genéricas

Competencias Transversales

  • APRENDIZAJE AUTÓNOMO

  • G7.1 - Aprendizaje dirigido: Llevar a cabo las tareas asignadas en el tiempo previsto, trabajando con las fuentes de información indicadas, de acuerdo con las pautas marcadas por el profesor o tutor. Identificar el progreso y el grado de cumplimiento de los objetivos de aprendizaje. Identificar los puntos fuertes y débiles.
  • G7 - Detectar carencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar este conocimiento. Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías y versatilidad para adaptarse a nueves situaciones.


Competencias Técnicas

  • COMPETENCIAS TECNICAS COMUNES

  • CT1 - Demostrar conocimiento y comprensión de hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relativas a la informática y a sus disciplinas de referencia.
  • CT1.2A - Demostrar conocimiento y comprensión de los conceptos fundamentales de la programación y de la estructura básica de un computador. CEFB5. Conocimiento de la estructura, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, así como los fundamentos de su programación.
  • CT1.2C - Interpretar, seleccionar y valorar conceptos, teorías, usos y desarrollos tecnológicos relacionados con la informática y su aplicación a partir de los fundamentos matemáticos, estadísticos y físicos necesarios. CEFB1: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantarse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: algebra, cálculo diferencial e integral i métodos numéricos; estadística y optimización.

Objetivos Específicos

  1. Conocer el concepto de número real y sus propiedades.
    Saber resolver ecuaciones y desigualdades lineales, cuadráticas con /sin valores absolutos


    Competencias relacionadas
  2. Saber los conceptos básicos de las sucesiones de números reales.
    Saber calcular límites de sucesiones. Saber distinguir entre sucesiones convergentes, divergentes i oscilantes.


    Competencias relacionadas
  3. Aprender los teoremas básicos de funciones contínuas de una variable. Aplicación de los mismos con el fin de obtener ceros de funciones (soluciones de ecuaciones).

    Competencias relacionadas
  4. Aprender los teoremas básicos de funciones derivables de una variable. Usar la Fórmula de Taylor en aplicaciones.

    Competencias relacionadas
  5. Adquirir los conceptos básicos de la integración de funciones de una variable: interpretación geométrica, cálculo de áreas, cálculo aproximado de integrales definidas, ...

    Competencias relacionadas
  6. Adquirir los conceptos básicos de topología en R^n.

    Competencias relacionadas
  7. Desenvolverse, con soltura, en el ámbito de las funciones de varias variables.

    Competencias relacionadas
  8. Aprender, entender y saber interpretar los términos derivada direccional, derivada parcial y vector gradiente.

    Competencias relacionadas
  9. Determinar y clasificar los extremos relativos de las funciones de varias variables en un dominio.

    Competencias relacionadas

Contenidos

1. Números reales

Introducción axiomática a los reales. Valor absoluto de un número. Intervalos de números reales.

2. Sucesiones numéricas

Definiciones. Sucesiones convergentes, divergentes y oscilantes. Criterios de convergencia. Sucesiones recurrentes. Sucesiones monótonas. Teorema de la convergencia monótona.

3. Teoremas de funciones continuas de una variable

Definiciones. Teorema del signo. Teorema de Bolzano. Teorema de Weierstrass. Teorema del valor medio. Método del punto medio la bisección y métode de la secante para aproximar ceros de funciones.

4. Teoremas de funciones derivables de una variable

Definiciones. Teorema de Rolle. Teorema de Lagrange. Teorema de Cauchy. Regla de Hôpital. Métodos iterativos para aproximar ceros de funciones. Método de Newton-Raphson.

5. Fórmula de Taylor para funciones de una variable

Polinomio de Taylor. Fórmula de Lagrange del residuo. Fórmula de propagación del error. Aproximación por polinomios de Taylor y acotación del error.

6. Teorema fundamental del cálculo integral

Definiciones. Integral de Riemman. Teorema Fundamental del Cálculo. Regla de Barrow. Integrales definidas: áreas y volúmenes. Integrales aproximadas: Regla de los trapecios y Fórmula de Simpson.

7. Funciones de varias variables

Definiciones básicas de topología. Funciones de varias variables: dominio, gráfica, conjuntos de nivel, interpretación geométrica. Funciones continuas.

8. Derivadas parciales y direccionales. Vector Gradiente

Derivada direccional. Derivada parcial. Vector Gradiente. Interpretación geométrica. Plano tangente a una superficie.

9. Polinomio de Taylor en varias variables.

Derivadas parciales de orden superior. Matriz hessiana. Polinomio de Taylor. Fórmula de Lagrange del residuo.

10. Optimización de funciones de varias variables

Definiciones. Teorema de Weierstrass. Método de los multiplicadores de Lagrange. Cálculo de extremos: relativos, condicionados y absolutos.

Actividades

Leyenda

ActivitatActividad de tipo Acto evaluativo T P L AA AD
Actividad Actividad de tipo Acto evaluativo Horas de Teoría Horas de Problemas Horas de Laboratorio Horas de Aprendizaje Autónomo Horas de Aprendizaje Dirigido

Introducción a Maple T      P      L      AA    AD    Total 
0.0 0.0 2.0 4.0 0.0 6.0

Alumno: Familiarizarse con Maple.

Objetivos:

Contenidos
  • 1. Números reales
  • 2. Sucesiones numéricas
  • 7. Funciones de varias variables
El número real T      P      L      AA    AD    Total 
3.0 0.0 2.0 8.0 0.0 13.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 1. Números reales
Sucesiones numéricas T      P      L      AA    AD    Total 
3.0 0.0 2.0 8.0 0.0 13.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 2. Sucesiones numéricas
Teoremas básicos de funciones de una variable real T      P      L      AA    AD    Total 
9.0 0.0 6.0 18.0 0.0 33.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 3. Teoremas de funciones continuas de una variable
  • 4. Teoremas de funciones derivables de una variable
  • 5. Fórmula de Taylor para funciones de una variable
Teorema fundamental del cálculo integral T      P      L      AA    AD    Total 
6.0 0.0 4.0 12.0 0.0 22.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 6. Teorema fundamental del cálculo integral
Funciones de varias variables T      P      L      AA    AD    Total 
8.0 0.0 4.0 16.0 0.0 28.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 7. Funciones de varias variables
  • 8. Derivadas parciales y direccionales. Vector Gradiente
  • 9. Polinomio de Taylor en varias variables.
Optimización en diversas variables T      P      L      AA    AD    Total 
10.0 0.0 6.0 16.0 0.0 32.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 9. Polinomio de Taylor en varias variables.
  • 10. Optimización de funciones de varias variables
Formulario Curso T      P      L      AA    AD    Total 
6.0 0.0 2.0 0.0 3.0 11.0

Alumno: (-)

Objetivos:

Contenidos
  • 1. Números reales
  • 2. Sucesiones numéricas
  • 3. Teoremas de funciones continuas de una variable
  • 4. Teoremas de funciones derivables de una variable
  • 5. Fórmula de Taylor para funciones de una variable
  • 6. Teorema fundamental del cálculo integral
  • 7. Funciones de varias variables
  • 8. Derivadas parciales y direccionales. Vector Gradiente
  • 9. Polinomio de Taylor en varias variables.
  • 10. Optimización de funciones de varias variables
Parcial T      P      L      AA    AD    Total 
- - - 6.0 1.5 7.5

Examen de ejercicios de respuesta abierta sobre los objetivos 1, 2, 3, 4 y 5, asociados a los contenidos 1, 2, 3, 4, 5 y 6 del curso.

Setmana 9 (Fuera del horario de clase)
Tipo Examen: Control de teoria

Objetivos:
Taller T      P      L      AA    AD    Total 
- - 2.0 5.0 - 7.0

Examen de ejercicios de respuesta abierta sobre todos los objetivos del curso, asociados a los contenidos de las sesiones de Taller de Problemas (aula pizarra y aula PC's).

Setmana 14 (Durante del horario de clase)
Tipo Examen: Control de laboratorio

Objetivos:
Final T      P      L      AA    AD    Total 
- - - 12.0 3.0 15.0

Examen de ejercicios de respuesta abierta sobre todos los objetivos asociados a los contenidos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 del curso.

Setmana 15-18 (Fuera del horario de clase)
Tipo Examen: Examen final

Objetivos:
Total por tipo T      P      L      AA    AD    Total 
45.0 0.0 30.0 105.0 7.5 187.5

Metodología docente

Clases de teoría:
-sesiones magistrales donde se desarrollan el aspectos formales de la asignatura,
-sesiones magistrales y participativas dedicadas a mostrar la aplicación de los aspectos formales a la resolución de problemas.

Clases de taller / laboratorio:
-sesiones participativas de taller donde se propondrá a los alumnos la resolución de problemas, en grupos o individualmente,
-sesiones participativas de laboratorio donde se propondrá a los alumnos la resolución de problemas, en grupos o individualmente, con la ayuda de software matemático.

Método evaluativo

Tipo de evaluación

Asignatura que se evalua en periodo de examenes

Las competencias técnicas valen un 75% de la asignatura. La competencia transversal vale un 25%. La nota de la competencia transversal se calculará a partir de actividades realizadas en las clases de taller / laboratorio.

* Habrá un examen final (50%).
* Habrá un examen parcial fuera de horario (25%).
* Se valorará el trabajo y el logro de objetivos en sesiones de taller / laboratorio (25%).

La nota final de la asignatura se calcula según:

NF = max (0.50 * Final +0.25 * Parcial +0.25 * Taller, 0.75 * Final +0.25 * Taller)

Peso de las competéncias transversales en la evaluación de la parte específica de la asignatura

  • 25.0 % - Aprendizaje dirigido: Llevar a cabo las tareas asignadas en el tiempo previsto, trabajando con las fuentes de información indicadas, de acuerdo con las pautas marcadas por el profesor o tutor. Identificar el progreso y el grado de cumplimiento de los objetivos de aprendizaje. Identificar los puntos fuertes y débiles.

Bibliografía básica

  • Bradley, G. L., Smith, K. J. , Cálculo de una variable. Volumen I , Prentice Hall , 2001 .


  • Bradley, G. L., Smith, K. J. , Cálculo de varias variables. Volumen 2 , Prentice Hall , 2007 .


Bibliografía complementária

  • Piskunov, N. , Cálculo diferencial e integral , Mir , 1977 .


  • Lubary, J.A.; Brunat, J.M. , Cálculo para Ingeniería Informática , Temes Clau 8, Edicions UPC , 2008 .


  • Grau Sánchez, Miquel; Noguera Batlle, Miquel , Cálculo numérico , Politext 98, Edicions UPC , 2001 .


  • Murray, R. Spiegel , Cálculo Superior. , MCGRAW-HILL , 1993 .


  • Demidovich, B. et al. , Problemas y ejercicios de análisis matemático , Paraninfo , 1988 .


  • Murray, R. Spiegel et al. , FORMULAS Y TABLAS DE MATEMATICA APLICADA , MCGRAW-HILL , 2005 .


Enlaces web

  1. Abrir una ventana http://archives.math.utk.edu/visual.calculus/
    Visual Calculus: Pàgina web interactiva on poder estudiar de manera autònoma el conceptes bàsics de la primera part del curs.
  2. Abrir una ventana http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Mathematics/index.htm
    Enllaç als cursos "on line" del Massachusetts Institute of Technology (MIT)
  3. Abrir una ventana http://ocw.mit.edu/ans7870/18/18.013a/textbook/MathML/index.xhtml
    Enllaç al curs "Calculus with Applications" del MIT. Aquest curs inclou lliçons interactives amb java.
  4. Abrir una ventana http://ramanujan.math.trinity.edu/wtrench/misc/index.shtml
    Llibre digital: "Introduction to Real Analysis" de William F. Trench
  5. Abrir una ventana http://www.maths.mq.edu.au/~wchen/ln.html
    Pàgina web del professor Willian Chen amb diferents cursos de matemàtiques.

Capacidades prévias

Hay que dominar el temario de matemáticas del bachillerato.

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