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Cálculo Diferencial e Integral III

Grupo 4160, Facultad de Ciencias UNAM

Staff

Profesor: M. en C. Sergio Iker Martínez

Profesor: M. en C. Sergio Iker Martínez

Profesor: M. en C. Sergio Iker Martínez

E mail:  iker@ciencias.unam.mx
Cubículo: Aula 3 del nuevo edificio, Instituto de Matemáticas UNAM.
Lunes a Viernes 14:00 hrs a 16:00 hrs.
Salón: Aula Magna I.

Ayudante: M. en C. Pedro Romero

Profesor: M. en C. Sergio Iker Martínez

Profesor: M. en C. Sergio Iker Martínez

E mail: zs10011598@gmail.com

Lunes, Miércoles y Viernes 

14:00 hrs a 16:00 hrs. 

Salón: Aula Magna I.

Fechas y Avisos Importantes

14/Ago/2023

Inicio del curso

2 p. m.

-

4 p. m.

O 121

14/Ago/2023

Inicio del curso

2 p. m.

-

4 p. m.

O 121

Tareas

Llegan los archivos muy pronto

Exámenes

Llegan los archivos muy pronto

Introdución

El  curso de Cálculo Diferencial e Integral III es una herramienta esencial  para varias disciplinas dentro de matemáticas, física, biología,  optimización y muchas aplicaciones por ésto es un curso de suma  importancia para cualquier científico. 

Esencialmente el principal objetivo es extender las nociones del Cálculo Diferencial de funciones de la recta R en sí misma a mapeos diferenciables de R^n en R^m y  ver las algunas de las aplicaciones y resultados entorno a éstas. Para  esto comenzaremos estudiando la Topología (estándar) del espacio  Euclidiano R^n , con ésto, entre otras cosas podremos definir continuidad de funciones de R^n en R^m . Luego la estrategia será definir la derivada para curvas en R^n, funciones de R^n y finalmente para mapeos de R^n en R^m . Los resultados centrales en estas partes son:

  • La Desigualdad del Valor Medio,
  • La Regla de la Cadena de Varias Variables
  • El Teorema de la Formula de Taylor en Varias Variables
  • El Teorema de la Función Inversa y el de la Función Implícita
  • Multiplicadores de Lagrange
  • El Teorema del Rango Constante

Finalmente veremos una breve introducción a las Subvariedades Diferenciables de R^n,  éstos objetos son espacios donde tiene sentido definir la derivada de  funciones entre ellos y que generalizan el caso de los espacios  Euclidianos. Éstos espacios son sumamente relevantes en matemáticas y  física, en particular nos servirá para poder resolver problemas de  optimización vía multiplicadores de Lagrange.

Temario

Al finalizar un tema lo marcaré con ✔

1. Topología de R^n

✔

  • Rn como espacio vectorial 
  • Producto interno y norma 
  • Bolas y conjuntos acotados 
  • Sucesiones en R^n   
  • Puntos de acumulación 
  • Aplicaciones continuas 
  • Homeomorfismos 
  • Límites 
  • Conjuntos abiertos, cerrados  
  •  Compacidad 
  • Conexidad 

2. Curvas Diferenciables

✔

  • Caminos diferenciables 
  • La integral de un camino 
  • Teoremas clásicos del cálculo 
  • Caminos rectificables 
  • Longitud de arco 

3. Funciones Diferenciables

✔

  • Derivadas parciales ✔
  • Derivadas direccionales ✔
  • Funciones diferenciables ✔
  • La diferencial de una función ✔
  • El gradiente de una función ✔
  • La regla de Leibniz ✔
  • El teorema de Schwarz ✔
  • La fórmula de Taylor ✔ 
  • Puntos críticos ✔

4. Aplicaciones Diferenciables

✔

  • Diferenciabilidad de un aplicación ✔
  • La regla de la cadena ✔
  • El teorema de la serie de Taylor ✔
  • Desigualdad del valor medio ✔
  • Aplicaciones fuertemente diferenciables ✔
  • El teorema de la aplicación inversa y el teorema de la aplicación implícita ✔

5. Tópicos de Cálculo III

✔

  • Subvariedades Diferenciables de R^n  ✔ 

Evaluación

Cada  tema se evaluará con un examen y habrá una tarea con ejercicios de preparación para el examen. El promedio de las  calificaciones obtenidas en todos los temas conformará la calificación  final conforme a los siguientes porcentajes:

Exámenes: 100%. Cada examen tendrá un problema opcional que contará como extra.

Tareas:  Dejaré una lista de problemas. Aproximadamente 3/4 de los problemas de los exámenes serán problemas de la tarea.

De  manera opcional, al finalizar el curso habrá un examen el cual cubrirá  el contenido de todos los temas. En caso de decidir presentar éste  examen la calificación obtenida será la correspondiente a la del curso.

Las participaciones durante las clases y ayudantías serán tomadas en cuenta como puntos extra en la evaluación de cada tema.

Bibliografía

  • Langes Lima E., Curso de Análise Vol. 2, 11 ed. Projeto Euclides IMPA, 2012.
  • Lax Peter, Shea Terrell Maria, Multivariable Calculus with Applications, Springer UTM, 2010.
  • Courant, R., John, F., Introducción al Cálculo y al Análisis Matemático, Vol. II, México: Limusa, 1974.
  • Spivak, M., Calculus On Manifolds: A Modern Approach To Classical Theorems Of Advanced Calculus, Westview Press, 5th ed, 1971.
  • Loring W. W. Tu, An Introduction to Manifolds, 2nd ed, Springer (Universitext), 2011.
  • Lang S., Calculus of Several Variables, 3rd ed. Springer, 1987.

Copyright © 2024 Sergio Iker Martínez J. - Todos los derechos reservados.

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