Programa de Cálculo Vectorial y Matricial




Nombre de la Asignatura
Cálculo Vectorial y Matricial



I.                     Descripción de la asignatura

Cálculo vectorial y matricial es una asignatura que combina la teoría con la realidad con la finalidad de recoger leyes, principios y contenidos que involucren a los/ las estudiantes en el análisis matemático.

Si se tiene en cuenta que el cálculo inicia donde la matemática elemental cesa, que toma ideas de ella y las extiende a situaciones más generales; que la ubicuidad de sus aplicaciones es amplia, se deduce que el curso de Cálculo, es fundamental y que proporciona herramientas valiosas no sólo para el estudio del Cálculo vectorial y matricial, sino, para emprender la solución de problemas en otras áreas del conocimiento como la Física, Astronomía, Química, Ingeniería y también en las Ciencias Sociales.

Entre los contenidos a considerar se destacan: el espacio vectorial de las matrices m x n (conceptos y operaciones). El espacio Euclídeo R, curvas en el espacio, funciones de varias variables, integrales múltiples, integrales de líneas e integrales de superficie.

II.                   JUSTIFICACIÓN

Esta materia será ofrecida en sesiones de 4 horas de docencia presencial por semana. Su programa hace énfasis en la práctica, entrenando a los participantes en la elaboración de experimentos y ejercicios; utilizando los recursos del entorno próximo a los alumnos de las escuelas dominicanas.

III-A. Competencias fundamentales a las que contribuye esta asignatura

CF 3. Identificar la existencia de un problema y los elementos que lo caracterizan, así como utilizar estrategias adecuadas que generen alternativas de solución. (Competencia Resolución de Problema)


III-B. Competencias genéricas a las que contribuye esta asignatura


CG 7 Integrar en el desarrollo curricular las teorías de aprendizaje y las estrategias metodológicas para potenciar el desarrollo de las competencias previstas.


III-C. Competencias específicas a la que contribuye esta asignatura

CE4. Analizar y utilizar los conceptos, principios, técnicas, métodos y lenguaje de la matemática, usando metodologías diversas para proponer solución a los problemas, expresar leyes y modelos de la Física.

IV. Unidades de aprendizaje
No.
Unidades de aprendizaje
Horas
Horas de estudio autónomo
1
El espacio vectorial
8
16
2
El espacio euclideo
6
12
3
Curvas en el espacio
8
16
4
Funciones de varias variables
10
20
5
Integrales múltiples
10
20
6
Integrales de líneas
8
16
7
Integrales de superficie
10
20

Unidad 1: Espacio vectorial
Contenidos
1.1   Concepto de Matriz, Clasificación, Diagonales.
1.2   Operaciones con Matrices.
1.3   Matrices equivalentes
1.4   Adición, sustracción, multiplicación por un escalar, Multiplicación
1.5   Sistema de ecuaciones algebraicas lineales homogéneas
1.6   Rango de una matriz
1.7   Determinantes –concepto –propiedades
1.8   Regla de Cramer para resolver sistema de ecuaciones lineales
1.9   Inversa de una matriz
1.10 Valores y vectores propios
1.11 Diagonalización de matrices

Bibliografía de la unidad
Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.



Unidad 2: Espacio euclideo
Contenidos
2.1 Producto punto o producto escalar de vectores en R² y R³
2.2 Proyecciones ortogonales –norma y distancia
2.3 Dependencia e independencia lineal –conjunto generador
2.4 Bases de un espacio vectorial –bases ortonormales –cambio de base
2.5 Producto cruz o vectorial en R² y R³
2.6 Rectas y planos en R³
Bibliografía de la unidad
Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.
Stewart, James. (2007) Cálculo. (5ta ed.). Cengage Learning


Unidad 3: Curvas en el espacio.
Contenidos
3.1 Límites y continuidad
3.2 Caminos o trayectorias en Rⁿ
3.3 Diferenciabilidad. Curvas regulares
3.4 Reparametrizaciones
3.5 Longitud de arco, reparametrizaciones por longitud de arco –curvatura
3.6 Plano osculador, normal y rectificante
3.7 Torsión
3.8 Componentes normal y tangencial del vector aceleración

Bibliografía de la unidad
·         Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
·         Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.
·         Stewart, James. (2007) Cálculo. (5ta ed.). Cengage Learning


Unidad 4: Funciones de varias variables.
Contenidos

4.1 Función de varias variables, dominio.
4.2 Curvas de nivel, graficas de superficie.
4.3 Límites y continuidad de funciones de varias variables.
4.4 Derivadas parciales.
4.5 Derivadas direccionales, gradiente, vectores normales y planos tangentes.
4.6 Divergencia y rotacional.

Bibliografía de la unidad

·         Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
·         Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.
·         Stewart, James. (2007) Cálculo. (5ta ed.). Cengage Learning


Unidad 5: Integrales multiples.
Contenidos
5.1 Integral múltiple –concepto
5.2 Regiones tipo I, tipo II, tipo III
5.3 Integrales sobre regiones tipo I, II y III
5.4 Cambio de variables en integrales múltiples

Bibliografía de la unidad
  • Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
  • Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.
  • Stewart, James. (2007) Cálculo. (5ta ed.). Cengage Learning.
  • Spiegel, Murray.(2011) Calculo Superior. (13a ed.). McGraw Hill.
·         Zill, Dennys. (2011). Matemáticas Avanzadas (3er ed.). CengageLearning.



Unidad 6: INTEGRALES DE LÍNEAS
Contenidos
6.1 Campos vectoriales
6.2 Integrales de líneas
6.3 Campos conservativos, Independencia de la trayectoria
6.4 Integrales de línea respecto al arco
6.5 Teorema de Green en el plano

Bibliografía de la unidad
  • Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
  • Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.
  • Stewart, James. (2007) Cálculo. (5ta ed.). Cengage Learning.
  • Spiegel, Murray.(2011) Calculo Superior. (13a ed.). McGraw Hill.
·         Zill, Dennys. (2011). Matemáticas Avanzadas (3er ed.). CengageLearning.


Unidad 7: INTEGRALES DE SUPERFICIE
Contenidos
7.1 Área de una superficie
7.2 Integrales de superficies de funciones reales
7.3 Integrales de superficie de campos vectoriales
7.4 Teorema de Stokes
7.5 Teorema de divergencia de Gauss

Bibliografía de la unidad
  • Pita Ruiz, Claudio. (1995). Calculo Vectorial. Prentice Hall
  • Larson. (2011).  Cálculo. (8va Ed.). Cengage Learning.
  • Stewart, James. (2007) Cálculo. (5ta ed.). Cengage Learning.
  • Spiegel, Murray.(2011) Calculo Superior. (13a ed.). McGraw Hill.
·         Zill, Dennys. (2011). Matemáticas Avanzadas (3er ed.). CengageLearning.




VI. Estrategias Metodológicas

La metodología que se usará para impartir esta asignatura se basará en el desarrollo de sesiones prácticas-teoría-prácticas donde se fomentará el trabajo cooperativo entre el alumnado y la participación activa y constructiva.
Para realizar el curso, cada participante desarrollará su creatividad en cada una de las actividades que realice en un acto que involucra la investigación y elaboración de diversos materiales, así como la preparación de prácticas en los laboratorios sobre las teóricas dadas.
Cada unidad temática será abordará con el apoyo de una guía didáctica de trabajo.

Las principales estrategias de enseñanza-aprendizaje que se emplearán para apoyar la construcción
de conocimientos y el desarrollo de competencias son las siguientes:

M.1. Aprendizaje Basado en Problemas (ABP)
M.2. Estudio de Caso
M.3. Aprendizaje Basado en Proyectos
M.6 Estrategias de recuperación de experiencias previas
M.7. Estrategias expositivas de conocimientos elaborados y/o acumulados

IX. Bibliografía complementaria
Textos (libros, revistas, etc.)




  • Stewart, James (2010).Cálculo de varias variables, conceptos y contextos. Cuarta Edición. México. Editora Cengage Learrning.
  • Stewart, James (2008).Cálculo de varias variables, trascendentes tempranas. Sexta Edición. México Editora Cengage Learrning.
  • Larson .Hostetler, Edwards (2006)... Cálculo II. Octava edición. China. Editora McGraw-Hill.
  • Spiegel, Murray (2005  Cálculo superior. México. Editora McGraw -Hill.
Spiegel, Murray (2001) Matemática Avanzadas
VIRTUALES (libros, revistas, etc.)

Videos
Otros
Software: Maple, Octave, Winplot, Graph, Scientific Workplace, Geogebra 4.0


No hay comentarios:

Publicar un comentario